江苏省灌云县水利工程总队222200
摘要：为能够更好的控制水利水电工程中混凝土的裂缝问题，结合以往的混凝土工程施工建设经验，总结分析了混凝土裂缝种类，探究了混凝土出现裂缝问题的成因，并制定相应的控制策略。从而能够做到知己知彼百战百胜，全面了解与把握混凝土裂缝种类及其各项影响因素，通过相应控制策略的大力开展，从根本上控制住混凝土的裂缝问题，确保水利水电混凝土工程施工建设顺利开展，保障混凝土实际使用寿命。
关键词：水利水电；混凝土裂缝；施工技术
1水利水电工程中混凝土裂缝产生的原因
1.1外部气温动态变化
混凝土内部温度变化通常同步于外部气温环境变化，但若周围环境的温度骤冷，因混凝土表面与外部空气接触期间，通常会快速散热，表面温度会呈现较为明显的下降趋势，混凝土内部散热则相对较为缓慢，可以说混凝土其内部温度降低幅度较小，短时间内基本处于恒定状态。如此一来，混凝土内外部会逐渐形成温度梯度，实际的温度应力会逐渐增大，一旦打破应力平衡状态，混凝土便会形成裂缝，对于混凝土结构使用寿命及施工建设质量均会产生极为不利的负面影响。
1.2水泥水化热
水化热是混凝土产生裂缝的主要原因，混凝土从加水搅拌开始，水泥与水便开始了一系列的水化反应并产生一定的热量，因混凝土具有着大块体特征，实际尺寸一般会超过3～5m，因此混凝土从浇筑开始到成型、养护过程中内部产生大量的水化热，此外，混凝土的导热系数相对较低，大量的水化热会在混凝土中积累，并且在外界环境中难以散发，混凝土自身块体温度通常会超过30～50℃；同时，混凝土块体表面会快速散热，在降温及升温期间，混凝土内部温度会一直高于表面的温度，内外部温度的差异之下，混凝土内外部的膨胀收缩会存在较大差异性，边缘混凝土与中心大体积混凝土变形也处于不一致的状态之中。在这一基础条件之下，混凝土表面会形成拉应力，属于一种内部约束应力。在时间不断推移之下，温度差异达一定状态时，混凝土表面拉应力会出现高出混凝土极限的抗拉强度，混凝土就会逐渐出现裂缝问题。为防止水泥的水化热诱发混凝土裂缝问题出现，可通过掺用部分掺和料如矿渣粉及粉煤灰等减少混凝土当中水泥实际用量或择选低水化热的水泥材料等手段，将水泥的水化热降低，抑制混凝土裂缝问题。
1.3其他收缩式变形产生的裂缝
主要包含着干燥收缩、自由收缩、塑性收缩、温降收缩四个类型。干燥收缩，主要指硬化以后的混凝土处于不饱和空气状态之中，内部失去毛细孔及凝胶孔吸附水，混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，最终导致裂缝情况出现；自由收缩，主要指的是混凝土凝结期间，水泥与水形成的水化产物总体积小于反应物总体积引起的收缩式变形，致使混凝土裂缝出现；塑性收缩，主要指的是混凝土处于干燥空气环境当中逐渐硬化，大体积混凝土内部水分加速蒸发，而凝胶体的失水逐渐缩小，同时骨料因自重下沉，因混凝土尚未硬化，若下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝；因此浇筑混凝土时一定要振捣密实，下料不宜过快，越是钢筋密实的部位越不要不宜盲目加大混凝土坍落度，控制好水灰比；温降收缩，指混凝土水泥发生水化反应之后，混凝土内部温度逐渐向着外部环境散热，一直到与外部环境下的温度相等状态，温度逐渐降低情况下，混凝土自身体积便会出现收缩情况，即为热胀冷缩现象，最终导致混凝土出现裂缝问题。塑性收缩比较容易防止，关键是平时做好洒水养护工作，混凝土可采用二次抹面工艺，减少表面的裂缝；自由收缩是不可避免的，但选水泥时要使用合格的水泥，检验合格后方能使用，避免引水泥安定性不合格导致混凝土开裂；干燥收缩是可以从水灰比上控制，不宜使用偏大的水灰比，禁止现场加水，不宜长时间搅拌，振捣要密实均匀，配筋率较大的构件（超过3%），钢筋对混凝土收缩的约束比较明显，混凝土表面容易出现龟裂裂纹；所有收缩需要采取技术对策，只要防止收缩导致的拉应力小于当时的混凝土抗拉强度，就能够避免混凝土产生的裂缝。
2水利施工中混凝土裂缝控制策略
2.1严格把控材料选择
为尽可能地防止裂缝问题出现，应当愈加重视材料选择该项工作，如混凝土工程项目施工建设期间所需要使用到的水泥、外加剂等。首先在凝胶材料选择方面，混凝土工程项目应当尽可能的择选粗颗粒水泥材料，这种粗颗粒水泥材料，可能够增加稳定体积未被水化的颗粒，让混凝土内部水化热可实现平稳的过渡，对确保混凝土自身强度性及抗裂等有效增强，抑制混凝土裂缝问题出现，并选用水化热较低的水泥，如中低热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸水泥等，采用硅酸盐水泥时应掺用部分矿物掺和料，如矿渣粉及粉煤灰，可有效减少水泥用量达到减低水化热的产生。其次在外加剂材料选择方面，混凝土工程项目施工单位应当合理择选减水剂及膨胀剂。选用缓凝型减水剂，能够有效减少混凝土拌和期间用水量，并增加混凝土自身流动作用，在确保混凝土自身强度性及塌落度恒定不变基础上，可减水20%以上，水泥节约比例可达10%，有效减缓了水化热的产生。通过膨胀剂的合理应用，可让混凝土在内外部约束作用之下形成内压的应力，让内压应力可与干缩、温缩形成拉应力之间相互抵消，让混凝土内部构建起全新应力平衡状态。最后在骨料方面，经验表明，混凝土宜优先择选连续级配的石子，最大公称粒径不宜小于31.5mm，含泥量不宜超出1%，泥块量不宜超过0.5%，骨料含泥量大的话，不仅增加混凝土收缩，还会引起混凝土抗拉强度降低；细骨料的宜选用中砂，含泥量页不宜超出3%，含泥块量也不宜超过0.5%，内孔隙率小总表面积小，填补的胶凝材料就会相应减少，产生的水化热也会减少。
2.2注重混凝土的科学配比
严格按照混凝土工程相关标准及要求，通过计算，进行多次的混凝土配比试验操作，择选最佳配比方案，确保混凝土的绝热温升控制在50摄氏度以内，提高混凝土配比的科学性。经验表明，大体积宜选用60d或者90d作为配合比设计依据，在满足混凝土性能的基础上，掺用部分矿物掺和料，尽量节约水泥用量，单方混凝土水泥用量不宜大于350kg，以减少水化热的产生；在满足泵送的条件下尽量降低砂率，砂率宜在38%～42%范围内，泵送混凝土坍落度宜为160±20mm，以减少混凝土收缩；水的PH应当等于7，且为饮用的自来水，用量根据经验结合试配适当调整，水胶比不宜大于0.55，用水量不宜大于175kg/m3。
2.3强化施工现场管理
在水利工程施工施工现场管理方面，混凝土工程项目施工单位应当制定完善的施工现场管理体系。搅拌站可采取以下三种降温方法生产混凝土：①尽量避免堆场砂石被阳光直晒；②不使用刚入库的高温水泥直接生产；③送冷风对拌合物进行冷却，并用冰水生产。施工方可以选择避开炎热的天气施工，宜选择夜间施工，分层浇筑，增加散热面。
2.4加强养护施工
为了进一步保证水利工程的施工质量，混凝土养护工作期间，可择选草袋、塑料薄膜等材料，覆盖于混凝土表面，以起到保温养护作用，以防止内外部温差过大诱发裂缝问题。同时，可在混凝土内部预埋水管，通入冷却水，降低混凝土内部最高温度，冷却水与混凝土温度的差值不宜大于20摄氏度，防止冷却过程中，冷却水与周围混凝土温差过大产生拉应力。条件允许可以将温度传感器嵌入混凝土的不同部位，对施工过程进行跟踪和监控，了解混凝土水化热引起的不同深度温度场的变化规律，如当发现温差超过25℃或降温速率超过2℃/d时，立即增加麻袋覆盖层数，以使降低温差和降温速率符合要求，减少水化热过高导致的危害。
3结语
综上所述，为能够尽可能地避免混凝土裂缝问题出现，混凝土工程单位应当结合这些裂缝问题形成因素，制定出相应的防范及预警方案、计划等，确保混凝土整体结构耐久性能够得以保障为水利水电工程项目的高质量竣工奠定基础。
参考文献：
[1]邓忠明.水利水电工程建设中混凝土裂缝处理技术探讨[J].中国新技术新产品，2010，（06）.
[2]左婷.浅析水利水电工程中的混凝土施工管理[J].科技与企业，2012，（19）.