水利施工的混凝土裂缝形成及防治

水利工程关系着国民生命财产安全，其工程质量一定要有保证。如果在施工中出现了有裂缝的混凝土，则必须要引起重视。因为裂缝的混凝土会使得其内部的钢材与空气接触而产生锈迹，这样就会导致钢筋混凝土结构的承载力、耐用性和使用寿命受影响，存在安全隐患，威胁着人们的生命财产安全。文章主要分析和研究了混凝土中出现裂缝的原因、以及防治措施，保证建筑物的安全使用。
1水利施工中混凝土裂缝成因分析
混凝土出现裂缝，主要由两方面的原因导致，一个是混凝土质量原因导致，另外一个是混凝土环境因素导致。由于质量问题导致的，主要是由于水泥质量不合格，没有达到相应的标号。混凝土的标号是一个重要的指标，表示该混凝土制品立方体上抗压的强度大小。那么这个立方体多大呢？行业内以边长为15cm的立方体来做试验，在常温常压情况下（一般以标准温度20℃左右为常温，一个大气压左右为常压），相对的环境湿度在90%以上，置放二十八天后再来测试其抗压程度。根据测得的抗压程度值，标号由低到高可以将混凝土分为：C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60号等十二级。这里的标号越低，说明该混凝土的抗压强度越差，相反标号高则抗压强度高。当然我们选择的混凝土时并非要求高标号的混凝土就好，一般情况下认为达到实用目的就行。还有混凝土中的钢筋外露，导致被腐蚀而引起混凝土出现裂缝。
混凝土所在外界环境因素出现裂缝，主要有塑性收缩裂缝和温差裂缝导致。由于混凝土在凝固的过程中，会逐渐散热和蒸发这就会导致混凝土的体积发生收缩，特别是成块的混凝土中，如果收缩时受到外界环境的约束，就会形成收缩应力不均的现象，当应力超出了当时混凝土抗拉极限值时从而会出现裂缝。裂缝是混凝土建筑物最常见的病害之一。裂缝是材料的不连续现象，属于物理性病害，是水工混凝土耐久性的首要影响因素。裂缝的出现，多数在施工期就存在，有的虽然在施工期以后，也多在运行初期5~10年以内，不是由于运行期长工程老化问题，而是早期的问题。裂缝的存在直接导致混凝土抗拉性能的降低，裂缝也会引导有害物质进入混凝土内部，造成钢筋锈蚀，甚至混凝土结构破坏。对于水库蓄水发电和灌溉来说，挡水混凝土结构的裂缝会直接引起渗漏，如果渗漏量达到一定程度，就直接危及工程的蓄水能力；对于混凝土重力坝来说，如果裂缝达到一定贯穿深度和宽度，会引起坝体扬压力的急剧增长，削弱坝体的抗滑能力，对结构抗震非常不利、甚至会对整个坝滑能力，对结构抗震非常不利，甚至会对整个坝体的结构稳定和安全造成威胁。温差裂缝是由于混凝土内部和外部之间产生温差所引起的，温差产生的原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。在温度正负交替过程中，混凝土微孔中的水成为结冰或过冷的水，体积膨胀产生冻胀压力，过冷的水迁移产生渗透压力，当两者的附加作用力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就遭受破坏。水利工程中混凝土由于温差出现裂缝主要有三种情况会导致，第一种情况是在水工混凝土在施工初期，产生大量的水化热，内外的温差使其产生裂缝；第二种情况是，混凝土拆模前后，混凝土表面的温度会急速下降，裂缝产生；第三种情况是由于混凝土内部温度到达极限，但是热量散发慢，而产生温差裂缝。施工中的大体积混凝土，主要是由于温差产生裂缝，诸如水工大坝、分洪闸、拦河坝等体积水工混凝土更易发生此类裂缝。
2防治水利施工中混凝土裂缝的出现
水利施工中混凝土出现裂缝会对水利工程形成隐患，时间长久后会对国民的生命财产造成威胁。如何防治水利施工中混凝土裂缝的产生呢？个人根据多年的施工经验，认为可以从这几个方面着手：首先优化混凝土的设计和配合比，其次加强对混凝土的养护，避免混凝土出现沉降特别是不均匀的沉降，还需要预防塑性收缩裂缝。混凝土制作前先要优化其配比，对水泥、水以及其他材料根据需要进行恰当的配比。具体的配比技术，例如在采集原材料进行试拌，尽可能地减少水泥用量，添加一级粉煤灰，将水胶比控制在规范允许的范围内，粗骨料采用二级配。之所以掺入适量的粉煤灰，这对改善混凝土的和易性、降低温升、减少收缩、提高抗侵蚀具有良好的作用。在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋，从而让钢筋代替混凝土承担拉应力，这样可以有效的控制裂缝的发展。为了避免裂缝的出现，在设计中利用中低强度底水泥充分利用混凝土的后期强度。在工程结构设计中要特别注意降低结构的约束度。对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值，因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。对混凝土的保养，是十分重要的，当混凝土浇灌完后，必须在混凝土拆模后挂上草帘或铺草浇水，主要是为了养护保湿。混凝土保湿工作，可以预防混凝土初期的裂缝出现，同时能稳定混凝土的后期承载强度和韧度。保养的时候还要注意混凝土中的钢材防腐蚀，出现腐蚀会影响混凝土的质量和使用寿命。
选择抗腐蚀性强的钢筋材料和混凝土材料，避免使用碱骨料等措施，对防止混凝土裂缝有较好的效果。碱骨料化学反应对结构的耐久性影响很大，为控制碱骨料的化学反应，最好选择优质骨料和低含碱量的水泥以及中性拌和水，在提高混凝土密实度的同时合理降低水灰比。解决方法有减轻结构的重量，合理安排施工的工序，改善混凝土结构等。如果只简单的依靠减轻结构重量来控制沉降，只会使整个结构的自身重量加大，稳定性不强，会加重不均匀的沉降。在工程实践中，应以抵抗不均匀沉降为主要保护措施。同时还要注意塑性收缩导致裂缝的产生，这里需要选用干缩值较小、强度好的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。严格控制水灰比例，掺加高效减水剂来增加混凝土的强度，减少水和水泥的分量。结束语水利工程是关系国计民生的大事，对人们的生命财产要负责，就必须做出合格的、质量可靠的水利工程出来。而水利工程中混凝土是必备的材料，解决混凝土裂缝产生的部分技术问题，具有一定的实际意义。
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