水利水电工程中混凝土结构裂缝与防治策略探析

水利水电 工程中混凝土结构裂缝与防治策略探析

李俊

宜昌晟泰水电实业有限责任公司 湖北 宜昌 443000

摘要：水利水电工程在迎来新机遇的同时，也面临着一系列挑战，要在日益激烈的市场竞争中占有一席之地，必须加强对水利水电工程建设的管理，尤其要重视水利水电工程混凝土结构的质量，以提高水利水电工程混凝土性能，满足整个工程的实际需求，为人们的生产生活带来更多便利。

关键词：水利水电工程；混凝土结构；裂缝成因；防治策略

1水利水电工程混凝土结构裂缝形成的因素

1.1温度因素

在进行混凝土施工时，水泥会产生一定的水化热，内部温度会随之上升，产生较大拉应力，后期降温时又会受混凝土内部约束，如若混凝土抗裂能力或抗变形能力不足，便会产生温度裂缝。

1.2混凝土自身性能因素

混凝土属于脆性材料，在进行配制和拌和时，需根据水利水电工程施工要求进行科学配比，找到最佳的配合比方案。如若无法合理搭配原材料，会致使混凝土出现离析现象，各部位强度不同，容易产生裂缝。

1.2施工因素

（1）在进行混凝土施工时，如若不能有效把控好每一个施工环节，便会影响混凝土质量。如在浇筑和振捣混凝土时，振捣速度过快，或是振捣不到位，都会影响混凝土的密实性，致使其出现裂缝。（2）在进行混凝土抹面处理时，没能达到规定要求，容易造成混凝土裂缝。

2水利水电工程混凝土结构裂缝的有效防治策略

2.1加强材料控制，提高混凝土抗裂性

为防止水利水电工程混凝土结构出现裂缝，必须加强对混凝土材料质量的管理，尽量减少混凝土水化热现象。在拌制混凝土时，应当选择适宜的水泥材料，如使用低热型的矿渣硅酸盐水泥，同时，还应合理控制水泥用量，可先通过试验获取适宜的配比方案，严格按照相关配比要求进行拌制，水泥量一般情况下不可超过450kg/m3。此外，水的含量也应当加以控制，降低水化热，减少混凝土拉应力。可将活性混合料掺入到混凝土中，有效把控混凝土的最高温度值，不可超出规定范围，确保混凝土性能达标。根据实际情况来选择是否添加减水剂或是粉煤灰，提高混凝土结构。在选择砂料时，要控制其细度，而且含泥量不可超过1%，碎石针片状应低于10%。还应不断提升混凝土的抗裂能力，严格把控混凝土拌制的每一个环节，在减少水化热的同时，控制骨料的杂质含量，一般要将含砂率控制在40%左右，常见材料有花岗岩、石灰岩等。如需使用速凝剂，需要根据施工实际情况，选择适宜的型号，避免混凝土收缩量的增加。

2.2科学设计混凝土配合比，稳定混凝土结构

（1）科学设计配合比。通过试拌确定最终配合比方案。（2）控制水胶比。增加适量粉煤灰，选择二级配粗骨料，以确保混凝土性能达标，使之具有较好的抗腐蚀能力，避免出现收缩现象。（3）严格把控水泥温度。在拌制时，防止其迅速升温，出现裂缝。（4）设置钢筋层。根据施工要求确定钢筋层厚度，降低结构约束力，从而规避裂缝病害。（5）避免不均匀沉降。严格按照相关规定来执行作业，不可忽视每一个细节，还需要有效改良混凝土构造，将重量控制在适宜范围内，增强内部结构的同时，提升混凝土外部性能。

2.3优化施工工艺，管理施工过程

2.3.1施工工艺的优化

为防止水利水电工程混凝土出现裂缝，应转变传统施工方式，不断优化施工工艺，规范混凝土施工流程，严格落实相关规章制度，保障水利水电工程混凝土施工质量。可充分利用分块施工法，包括横缝分块、斜缝分块和竖缝分块。此施工工艺顺利实施的前提在于科学制备混凝土，确保混凝土拌制质量达标，开展高效的混凝土浇筑作业，有效把控混凝土体积。实施混凝土浇筑作业时，中间相隔时间不可超出规定范围，而且要及时进行散热处理，避免下层混凝土温度过高。若采用斜层浇筑方式，应控制浇筑层的厚度，无论是过厚还是过浅，都会影响混凝土浇筑施工质量。若水利水电工程施工所在区域的河道较长，可以选择分块间隔浇筑法。这种方式有利于控制混凝土收缩性能，避免其出现干缩型裂缝。

2.3.2加强施工过程管理

①在实施混凝土浇筑作业前，需要先关注近期天气状况，一般来说要尽量避免在高温或是温度骤降的天气进行浇筑作业，如若无法规避天气因素，出现暴晒、多风等状况，应做好相应防范措施，适时遮挡，将温度控制在适宜范围内。②为避免混凝土施工中出现沉缩裂缝，可以实施二次振捣法，在混凝土初步凝结后再对其进行二次振捣，使之液化，减少粗骨料中的水膜，以免存在过多的收缩量，影响混凝土质量。另外，泵送混凝土一定要实施二次振捣，如此才能保证施工质量。③为避免混凝土出现塑性收缩裂缝，需开展大面积的抹光施工，充分利用机械收光机进行作业，使混凝土保持平整，增强混凝土的表面强度，终凝之前还需要人工二次抹光。

2.4加强温度控制，做好养护工作

（1）要控制混凝土的发热量，科学配制配合比。可采用普通硅酸盐水泥，如若条件允许也可使用低热硅酸盐水泥，此种水泥有一定的微膨胀效果，能降低水泥的温度，减少水化热。（2）合理把控水泥原材料的含量。在设计阶段，需要以满足施工要求为前提，优化施工方案，选择适宜的骨料级配，并利用外加剂提升混凝土强度。（3）控制出料口温度。春季和秋季是开展混凝土浇筑施工的最佳季节，夏季应在晚上进行混凝土浇筑施工，规避温度较高的时间段。在拌和混凝土时，可适当增添冰水进行降温，需预冷处理骨料，可搭建凉棚，应用地下水拌和。通常来说，春季或夏季施工，混凝土浇筑温度不可超过20℃；秋季或冬季施工，温度必须达到15℃以上。（4）重视混凝土散热工作。将水管预埋于混凝土内部，利用循环冷水达到降温目的，避免混凝土内外温差过大，产生温度裂缝。（5）做好混凝土养护工作。混凝土养护作业一般开始于混凝土浇筑施工工序后，有效的混凝土养护工作能防止混凝土出现裂缝，强化混凝土强度。要根据施工要求和混凝土表面强度的实际情况，制定适宜的混凝土养护方案。通常养护时间不可低于28d。如果采用的是低塑性混凝土，除了洒水保持混凝土表面湿润性之外，还应对其进行保湿处理，需要注意的是，混凝土浇筑施工2h之后，就必须进行洒水处理。如遇到高温或大风天气，则要遮挡混凝土，以免因为蒸发而产生裂缝。可采取覆盖保养的方式来做好隔热、保温工作，保障混凝土强度。

2.5实施有效的混凝土裂缝处理技术

若水利水电工程混凝土已经出现裂缝，应实施有效的混凝土裂缝处理技术，防止裂缝面积越来越大，影响混凝土结构的稳定性。常见的处理技术有以下几种，可根据实际情况进行选择。（1）表面处理法。如果没有漏水，未深入到钢筋表面的裂缝，可以通过表面涂抹法进行处理；如大面积漏水或是出现蜂窝麻面状况的裂缝，则需要进行表面贴补处理，以做好防渗工作。（2）填充法。一般适用于具有一定宽度的裂缝，这种方式是直接往裂缝中填充修补材料，施工简便，花费的修补成本也较低。若裂缝宽度小于0.3mm、较浅或存在填充物，应开V形槽后再填充，效果会更好。（3）灌浆法。灌浆法的适用范围较广，无论是小裂缝，还是较大的裂缝，都可以通过这种方式进行修复，而且可以取得不错的修复效果。主要是通过压送设备将补缝浆灌入裂缝中，使之形成闭塞。

3结束语

综上所述，加强对水利水电工程混凝土结构裂缝的研究，改进传统水利水电工程混凝土施工方式，可以规避水利水电工程混凝土结构裂缝的出现，保障水利水电工程混凝土质量，改善混凝土性能，从而推动水利水电工程的可持续发展，实现水利水电工程经济效益最大化，提高其安全性。

参考文献

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