水利工程建设中混凝土裂缝的成因及预防措施

引言

在国家基础设施建设中，水利工程占据着极其重要的地位，在防洪减灾、农业灌溉、水力发电等领域发挥着独有的支撑作用。然而，在水利工程建设中，混凝土裂缝问题长期以来都是影响工程质量的关键所在。混凝土一旦出现裂缝，不仅会削弱结构强度，还会诱发渗漏、钢筋锈蚀等病害，从而导致工程整体的稳定性下降并缩短使用寿命。因此，本文深入分析水利工程建设中混凝土裂缝的成因，进而探寻切实可行的预防措施，这是提升水利工程建设质量的关键所在。

1 水利工程建设中混凝土裂缝的成因

1.1 混凝土配合比失衡

在水利工程建设中，混凝土配合比失衡是导致混凝土产生裂缝的主要因素之一。一旦水泥和水的比例太高，混凝土里的水泥和水发生反应太剧烈，导致浆体中的水分蒸发快慢不一，就会产生干缩裂缝。而如果水的比例过多，混凝土稠度不够，虽然搅拌相对容易，但是凝固后硬度不够，容易产生收缩裂缝。骨料和外加剂作为混凝土的核心成分，如果骨料配比不当，会影响混凝土的强度和稳定性；而外加剂直接左右着混凝土的性能，一旦使用不当，会削弱其抗裂性能，从而极易产生裂缝。

1.2 施工操作不当

混凝土浇筑过程中，速度的把控至关重要。一旦浇筑速度超出正常范围，就会影响混凝土结构的整体质量。浇筑速度太快，会导致混凝土振捣不充分，混凝土内部空气影响混凝土密实性，后续凝结过程中会引发裂缝问题。建筑速度太慢，前后浇筑的混凝土混合不紧密，容易出现冷缝。一旦冷缝形成，两边的混凝土强度不一致，就会引发裂缝。在振捣环节，如果振捣操作不均匀，混凝土中会残留气泡，从而影响混凝土密实性。如果振捣棒操作不规范或者振捣时间不达标，也会影响混凝土内部结构密实性，从而加大裂缝产生几率。混凝土浇筑完成后，如果没有及时浇水养护，或者养护时间不充分，混凝土表面水分挥发太快，引发混凝土急剧收缩，最后引发裂缝。此外，养护方法不对，也会对混凝土质量产生影响。比如养护时没有合理控制湿度和温度，混凝土内部会因为冷热变化和收缩产生应力，从而引发裂缝[1]。

1.3 地基不稳与沉降差异

地基土质软硬不一，会引发工程结构产生沉降差异，从而导致裂缝产生。一旦地基土层的承载能力没有达到设计要求，没有办法承托混凝土结构施加的荷载，地基会出现不均匀沉降现象。如果沉降太严重，混凝土结构会因为受到过大的压力而产生裂缝。在水利工程建设中，如果没有对地基采取加固措施，会导致地基不稳。一旦混凝土浇筑完成，地基无法均匀分摊混凝土结构的重量荷载，就会导致地基沉降出现差异，混凝土构件因受力不均而被拉扯变形，就会出现裂缝。

2 水利工程建设中混凝土裂缝的预防措施

2.1 优化材料选择与配合比设计

首先，要结合水利工程实际情况和设计要求，挑选适宜的水泥类型。在大体积混凝土施工中，最好用地热水泥，这样能降低混凝土凝固时产生的热量，减少因为温度变化出现裂缝的情况。同时，严格检查水泥质量，保证水泥的稳定性和强度符合标准要求，从而降低混凝土裂缝产生的概率。其次，优先选用颗粒搭配均匀、含泥量少的骨料。骨料选购环节，需仔细检查骨料质量，务必对骨料含泥量、针片状颗粒含量等指标实施严格管控，保证骨料质量与设计要求相一致。禁止使用含有活性氧化硅的骨料，否则，水泥里的碱和骨料中的活性物质碰到一起会膨胀，导致混凝土开裂。然后，按照混凝土的性能需求和现场条件，科学挑选外加剂的种类和用量。在添加外加剂之前，需要提前进行适配试验，找到合适的用量和操作程序，保证外加剂能发挥最大作用。另外，通过试验验证结合数据计算，对混凝土中各材料的配比设计进行优化调整，使其达到更科学合理的状态。在配合比设计环节中，需要全面考量环境条件和气候变化等因素，对配合比进行灵活优化[2]。

2.2 加强环境因素控制

在水利工程混凝土施工过程中，要加强对环境因素的控制。混凝土浇筑之前，先要对骨料采取降温措施，可以通过冷水冲洗或者遮阳降温等手段，从而降低混凝土发生反应产生的热量。混凝土搅拌环节，可以往混凝土中加冰块降温，从而降低混凝土自身温度。混凝土浇筑完成后，借助先进监测设备，实时监测混凝土内外部温度变化。一旦混凝土内外温度差超过大于25 摄氏度，就需要赶紧进行保温处理，让混凝土内外温度差距变小，从而避免引发温度裂缝。如果在低温条件下施工，还需做好保温防冻工作，比如对原材料进行预加热处理，或对混凝土结构采取覆盖保温等措施，从而保证混凝土质量不打折扣。混凝土施工过程中的湿度控制，也是至关重要的。干燥气候条件下，可以通过喷水、洒水的办法让空气湿润，从而减缓混凝土表面水分挥发速度。混凝土养护环节，需要按照空气湿度，合理调整浇水频次和养护时间，从而保证混凝土质量。另外，在工程施工前，要先对工程地质条件进行全面了解。如果地基稳定性较差或者承载力不足，就需要提前采取加固措施，从而强化地基的强度和承载力，防止在混凝土浇筑环节，由于地基受到混凝土强大的重量荷载，从而引发地基沉降差异[3]。

2.3 强化施工过程控制

在混凝土施工过程中，浇筑前的准备工作至关重要，直接关系到最终结构的质量与耐久性。因此，在混凝土浇筑之前，必须将各项准备工作做到位，确保施工顺利进行。首先，要对模板和钢筋的安装情况进行全面检查。模板应具有足够的强度、刚度和稳定性，能够承受混凝土浇筑时的压力以及施工荷载；同时模板接缝应严密，防止漏浆。钢筋的规格、数量、间距及绑扎方式均应符合设计要求，并做好隐蔽工程验收，确保其位置准确、保护层厚度符合规范，避免出现露筋或钢筋偏位等问题。其次，在混凝土浇筑过程中，需严格控制下料的速度和高度，避免因落差过大而导致混凝土离析。对于大面积或大体积混凝土施工，宜采用分段、分层浇筑的方式进行，每层浇筑厚度一般控制在 0.3～0.5 米之间。此外，必须在上一层混凝土初凝之前完成下一层混凝土的浇筑，以保证上下层之间的良好结合，防止冷缝的产生。振捣是混凝土施工中不可或缺的重要环节。应根据结构形式和混凝土坍落度选择合适的振捣设备和方法，确保混凝土充分密实，杜绝蜂窝、空洞等质量缺陷。但也要注意振捣时间不宜过长，避免造成混凝土材料分层或泌水现象，从而影响混凝土的整体强度和耐久性。混凝土浇筑完成后，养护工作同样不可忽视。养护时间应根据环境温度、湿度及混凝土性能等因素综合确定。通常情况下，普通混凝土的养护时间不应少于 7 天；若混凝土有抗渗、抗冻或其他特殊性能要求，则养护时间应适当延长至 14 天以上。养护期间应保持混凝土表面始终处于湿润状态，可通过覆盖草垫、麻袋或采用喷淋、蓄水等方式进行保湿养护，以促进水泥水化反应，提高混凝土的强度和耐久性。

结语

总之，在水利工程建设中，由于混凝土施工受多种因素影响，其成因复杂多样。要想有效防止混凝土出现裂缝，需要从优化材料选择与配合比设计，加强环境因素控制以及强化施工过程控制等方面采取措施，从而进一步提高混凝土的整体质量，为水利工程建设奠定坚实基础。

参考文献

[1] 易洲洋 . 水利工程施工中混凝土裂缝控制策略探析 [J]. 中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 ，2025（1）：057-059.

[2] 孙先群， 黄有胜. 水利工程建设中混凝土裂缝的成因及预防措施[J].住宅与房地产 ，2020（36）：114，120-114，120.

[3] 李英. 水利工程施工中的混凝土裂缝成因分析及其控制措施研究[J].中文科技期刊数据库 （ 全文版 ） 工程技术 ，2025（3）：021-024.