水利工程混凝土裂缝原因分析

1、水利工程混凝土裂缝原因分析1 研究防治水利工程施工中混凝土裂缝的意义当前，针对混凝土裂缝出现的实际情况， 许多水利施工单位和管理部门都开展了相关课题的研讨会， 并分析和探索出了许多防治和修补的措施，并运用到实际工作中。 通过查阅国内外的相关资料不难发现，对建筑物的后期维护的问题不仅在发展中国家是个难题， 就连西方发达国家对这个项目的研究也需要进一步完善， 出现混凝土裂缝的情况一般情况下都意味着建筑物已经开始出现破损问题， 并且裂缝的产生又是必然的， 这种情况无法避免， 因此，加强对这一问题的研究，对混凝土裂缝采取更为有效和科学的防治办法势在必行。2 造成水利施工中混凝土裂缝产生的因素通过对混凝

2、土裂缝产生原因的分析和研究， 可以对混凝土裂缝的类型作出以下划分：（一）由于温差而产生的混凝土裂缝由于温差因素而形成的混凝土裂缝也可以称之为温度裂缝。 温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土在浇筑硬化的过程中会产生大量的水和热， 由于混凝土体积较大，导致混凝土内部结构和外部结构的热量分布不均匀， 较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同， 使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时， 混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在温度的作用下，混凝土微孔中存在的少量水分会产生这两种变化：（ 1）处在微孔中的水分凝结为冰，其

3、体积出现增大，给予混凝土一定的冻胀应力。（ 2）由于过低的温度，混凝土会受到由处在混凝土微孔中的水分所带来的渗透压力。 如果混凝土同时受到冻胀应力和渗透压力的共同，且混凝土本身承压能力无法同时承受这两种作用力时， 裂缝就会出现，且该情况无法避免。 由于混凝土内外温差而产生的的混凝土裂缝有很多类型，主要包括表面裂缝、深度裂缝、和贯穿裂缝。（二）由于混凝土体积收缩而产生的裂缝在水利工程的施工过程中， 混凝土凝固过程中产生的蒸发和散热现象是造成混凝土体积收缩的主要原因，尤其是体积较大的混凝土，受到这种因素的影响从而产生的变化更为明显。 当混凝土出现收缩情况时，一旦还有一些外部作用也参与进来， 就会导

4、致收缩应力的形成，并且收缩应力会对混凝土的表面和内部结构造成直接影响。 如果这些在各种作用下产生的应力对混凝土造成的破坏程度远大于混凝土自身的承压能力， 就必然会产生混凝土裂缝， 这种裂缝也可以称之为干缩裂缝。干缩裂缝的出现既会对混凝土的各项性能产生负面作用， 还会使混凝土的使用寿命在很大程度上大大降低。 结合现实工作情况来看，混凝土干缩裂缝对水利工程造成的不利影响主要表现在以下几个方面：（ 1）混凝土裂缝会降低混凝土本身的抗拉强度，从而造成混凝土的使用寿命减少；（ 2）一旦出现混凝土裂缝，混凝土内部就会被一些通过混凝土裂缝进入的有害物质腐蚀，造成内部结构的损坏；（ 3）如果水电站、水库、灌溉

5、坝的混凝土出现裂缝，就会造成水的渗漏，如果渗漏情况超过了一定标准， 就会对水利工程的质量安全产生不利影响，甚至发生安全事故；（ 4）一旦一些水坝、护堤等大型工程中的结构产生了混凝土裂缝，并且随着裂缝的深度和数量的不断增加， 整个工程项目的安全性将会降低，这样就很有可能出现不可预知的事故， 造成的损失也是无法估量的，必然会对人民的生命财产安全和国家的发展产生不利影响；（三）由于水泥安定性不良而产生的裂缝水泥的安定性即体积安定性， 是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。如果水泥硬化后产生不均匀的体积变化， 即为体积安定性不良，安定性不良会使水泥制品或混凝土构件产生膨胀性裂缝， 降低建筑物质量，

6、 甚至引起严重事故。 引起水泥安定性不良的原因有很多，主要有以下三种：（ 1）熟料中所含的游离氧化钙过多、熟料中所含的游离氧化镁过多或掺入的石膏过多。（ 2 ）熟料中所含的游离氧化钙或氧化镁都是过烧的，熟化很慢，在水泥硬化后才进行熟化，这是一个体积膨胀的化学反应，会引起不均匀的体积变化，使水泥石开裂。（ 3）当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，它还会继续与固态的水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙， 体积约增大 1.5 倍，也会引起水泥石开裂。3 水利工程施工中混凝土裂缝防治的措施通过对以上混凝土裂缝出现的原因进行分析， 可以明确地认识到混凝土裂缝的危害性，因此，在水利工程施工中，一定要运用合理有

7、效的方法来减少混凝土裂缝出现的情况。 经过一段时间的查阅相关文献和收集相关资料，笔者针对这种情况归纳出了一些有用的措施：（一）针对温差造成的混凝土裂缝的防治措施想要防治由于温差而引起的混凝土裂缝， 关键就在于对温度的控制，通过这种手段来将温度的差异降到最低， 详细的方法有以下几个方面：（ 1）将混凝土本身能够散发出的热量降到最低，对混凝土的热量最主要的影响因素就是混凝土结构中的水泥散发出的热量。因此，在选用水泥材料来进行混凝土制作时，要选择散热量较低的水泥材料，同时还要降低水泥在混凝土结构中所占的比例，当然，实际工作时要严格按照相关标准和整体工程的要求来进行结构调整， 这样才能科学合理地减少或

8、避免混凝土发热的情况。（ 2）使混凝土在入仓时其本身的温度尽量降到最低。对浇筑的时间进行严格把控， 同时还要保证浇筑过程的合理性和精确性， 尽量把浇筑工程安排在春秋两季进行， 且不能在正午进行浇筑。 浇筑过程中，可以在混凝土中添加适量的冰或水， 这样也可以有效地避免混凝土集料的温度过高。（ 3）尽量保证混凝土能够更快的散热。采用薄层浇筑的方法来使混凝土表面的散热面积增加， 尽量使浇筑间歇时间更长。 在高温天气的情况下浇筑时， 要运用预冷却技术， 同时将水管放置到混凝土中来势散热速度更快。（二）对因体积收缩而产生的裂缝的防治措施对因混凝土体积收缩而产生的裂缝的防治，可以采取以下措施：（ 1）确保

9、选用的施工材料的质量和性能都达到了相关标准的要求，选择水泥材料时，要保证使用的水泥具备强度高、干缩值小的特性，如硅酸盐水泥。（ 2）配比水和灰时，要对水和灰的比例进行严格控制。为了实现混凝土强度的增大， 目前较为常见的方法就是在混凝土中添加高效减水剂，从而直接有效地提高水泥和水分的比重。（ 3）在混凝土浇筑过程中，一定要使混凝土保持足够的湿度， 具体方法就是将水灌入混凝土的表面上和模板中， 而且要保证水能够均匀的分布。 要想使混凝土的湿度达到相关标准的规定， 就必须将一层薄膜覆盖在混凝土的表层上，一般情况下，也可以采用喷洒养护剂的方法来达到这一目的。（ 4）在高温或强风的恶劣天气状况的环境下施

10、工时，一定要保证遮阳和挡风的设施准备齐全且能够使用， 从而避免外部因素破坏混凝土的结构。（ 5）严格按照先后顺序来拆除混凝土模版。（三）针对安定性裂缝的一些防治措施（ 1）浇筑过程中振捣密实。（ 2）浇筑完成后，直接用振捣泛出的浆液收面，抹面平整。（ 3）进行良好的养护，铺塑料布、草帘保水，或者流水养护。（四）针对其他情况的防治措施以上是针对造成混凝土裂缝出现的主要原因的防治措施， 在实际工作中，如果发现由于其他原因而产生的混凝土裂缝， 可以采取以下防治办法：（ 1）制造和加工混凝土时，务必要遵守相关规定来对组成混凝土的材料所占比重进行把控， 对水泥的调配应该最先进行， 尽量将混凝土中水泥的比重降到最小。 采用二级配制的方法， 在粗集料中添加一级粉煤灰，也可以将粉煤灰直接添加到混凝土中， 从而使混凝土强度增加，实现混凝土各项性能和质量大大增强的目的。（ 2）如果发现混凝土产生了裂缝，可以采用将钢筋安置在裂缝中的方式来缓解这一问题， 这些钢筋的存在可以有效地使混凝土的承压能力更强，从而提高混凝土的抗拉能力， 有