水利工程中混凝土发生裂缝的原因分析

1混凝土本身存在问题

混凝土是由多种材料按照一定比例配比所得到的混合料，包括水泥、水、砂石、外加剂等等。这些材料通过相应的搅拌处理得到复合性材料，若是各方面不够合理都会造成混凝土相应力学性能无法满足基本要求，一旦混凝土混合料在搅拌过程中出现掺水量较多或者搅拌不均匀等问题都会造成混凝土施工发生裂缝。总的来说，造成混凝土产生裂缝的主要原因可以归纳为如下几点：
(1)混凝土在配置时相关材料配比不符合设计标准，无法达到施工标准要求，例如水灰比配置不够合理等，在应用时产生裂缝;
(2)完成了混凝土材料配比设计后，并没有严格按照规定的时间以及温度实施混凝土的搅拌;
(3)水泥的收缩量不满足标准规定。水利工程施工项目不同，对于混凝土收缩率的要求也是不同的，一旦混凝土的实际收缩量不满足设计要求时非常容易产生质量方面的问题。这些问题都会对混凝土的质量产生严重影响，一旦混凝土质量不能满足设计标准时就会产生较大的收缩应力，进而造成混凝土表面产生收缩裂缝。

2外部温度变化的影响

如果外部环境温度发生快速、剧烈的变化就会造成混凝土内、外部应力不够均匀，从而造成混凝土裂缝的出现，这是造成混凝土裂缝最为常见和普遍的影响因素。具体来说，只要混凝土施工过程中的温度和施工完成后的温度存在着比较大的差异就一定会产生相应的裂缝。其主要原因在于：混凝土结构一般都是一次性浇筑成形，并且水利工程的规模都非常庞大。若是水泥受到水化作用后会产生非常大的热量聚集，如果这些热量无法快速释放就会造成混凝土的内部温度远远大于外部温度。在受到热胀冷缩作用下水泥就会发生膨胀或者缩小的现象，从而在混凝土内部和外部产生不同的应力，这种应力一旦超出了混凝土所承受的应力就会使得混凝土发生开裂的问题。

3混凝土收缩的影响

混凝土内部存在着大量的水分，在对其进行成型浇筑之后混凝土存在着硬化过程。此过程中混凝土内部的水分会不断蒸发，随着水分的蒸发会将混凝土内部的热量带走，从而造成混凝土的不断收缩，并且强度有所增加。对于那些质量相对较差的混凝土来说，一旦受到超出自身承受能力的收缩力时就会发生开裂的问题。一般情况下混凝土能够一定程度上承受此种收缩力，但是在具体应用过程中除了此种收缩力外还存在着温差所产生的收缩力，这两种收缩力相互叠加就会造成混凝土所受总体收缩力超出混凝土承受力，从而造成混凝土发生开裂。

4混凝土养护方面的影响

完成了浇筑之后的混凝土一旦养护方式不合适就会造成混凝土表面出现收缩而产生裂缝。为了有效提升混凝土的浇筑质量，需要避免混凝土浇筑之后产生非常多的热量损失，因此要在混凝土上部增设植盖，同时要确保混凝土表层的湿润性，这样就能够确保混凝土较好的凝固效果。若是没有对混凝土进行必要的防护或者防护措施不当，特别是在天气炎热情况下浇筑的混凝土，其内部的水分会发生快速的蒸发，从而造成表面裂缝的产生。

水利工程中混凝土施工抗裂技术分析

1提升混凝土自身质量，降低收缩影响

(1)水泥质量情况。水泥是混凝土中最为重要的组成部分，其质量情况直接决定着混凝土质量问题。因此水利工程施工过程中要特别关注水泥的质量，要对其进行有效控制。在选择水泥时一定要充分考虑到周边施工情况，尽可能采用那些强度较高、塑性较好、散热性较好的产品来最大程度上避免裂缝产生。对于水利工程来说，所采用的水泥一定是具有强度高、发热量低、含碱期低、初凝期较久的特制水泥。其中硅酸二钙(C2S)是要选择的最为重要的矿物之一，同时要对铝酸三钙(C3A)所用量实施必要分析，对其进行有效控制。对于水泥内的矿物含量控制为：C2S+C3S≥80%，C3A≤5%，C4AF≤15%。要保证所用水泥不能过杂，水泥进场后需要对其进行必要的检验后进行混凝土试验。另外，需要对水泥用量进行合理的控制，这也是防止混凝土出现收缩缝的重要方式。
(2)砂石骨料情况。通过选择合适的砂石骨料能够有效提升混凝土的抗裂性能。砂石骨料是混凝土中非常重要的组成部分，一般可以达到混凝土体积的80～83%。在选择砂石骨料时要尽可能采用那些膨胀系数低、弹性模量低的产品，从而提升混凝土的抗裂性能。
(3)掺和料的情况。一定要选择那些经过了多次检验合格的活性材料作为水泥掺和料，否则会严重影响到混凝土的强度以及寿命。混凝土的掺和料中较为常用的就是粉煤灰，如果粉煤灰的细度与水泥颗粒相同，并且烧失量比较低，含碱量以及含硫量都比较小，同时需水量比较低的情况下就可以将其掺和到混凝土当中。通过在混凝土中加入一定粉煤灰不但可以加强混凝土的抗渗性和耐久性，同时也能够减少收缩和胶凝材料的水化热。除此之外也能够有效提升混凝土的抗拉强度，防止出现有碱骨料反应，从而减小混凝土的泌水性。
(4)外加剂的情况。对于混凝土来说，外加剂已经成为了提升其性能的重要原料之一。在混凝土中加入一定量的高效减水剂以及引气剂能够有效降低混凝土所需要的水量，同时能够降低胶凝材料的使用量，不但可以有效增强混凝土工作效果，同时能够有效提升混凝土硬化之后的相应性能。

2对于温差进行有效控制

(1)最大程度上避免水气化作用。避免出现水气化作用是有效控制温差问题造成裂缝的关键条件。要特别关注两方面问题：首先是尽可能限制混凝土由于温差问题造成的收缩力过大情况，其次要对混凝土的温度进行有效控制，并且要对混凝土的用水量进行不断优化。
(2)要加强混凝土浇筑的控制。在水利工程混凝土浇筑过程中常常会因为为了加快浇筑速度而降低浇筑质量的问题。要特别关注如下两方面情况：①在浇筑过程中需要通过分层浇筑的方式来确保混凝土具有足够的强度;②要按照具体需求来实施振捣，从而有效排出混凝土中的气泡，保证混凝土的密实性，实现高质量的浇筑效果。
(3)有效控制混凝土的现场养护时间。完成了混凝土的浇筑之后要按照设计标准规定加强现场的养护力度。正常情况下要在浇筑之后的12h内对混凝土进行覆盖，同时要实施必要的保湿处理。另外，要对混凝土浇水养护时间进行严格控制，若是在混凝土中添加了缓凝型外加剂，那么要保证浇水时间在14d以上;若是混凝土采取的是硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥进行拌置，那么要保证浇水时间在7d以上。

3混凝土的补强处理

如果通过上述相关措施无法有效消除混凝土裂缝问题，就需要对其实施补强处理。
(1)通过补强灌浆对于混凝土裂缝进行处理是非常有效的措施。主要是在需要补强的混凝土上实施钻孔灌浆;
(2)一旦大坝发生严重裂缝就需要进行结构处理，一般是在确保坝体稳定后顺着裂缝挖出1m左右宽度的槽，之后通过质量良好的混凝土进行回填，确保其结构稳定性;
(3)若是通过普通水泥灌浆无法获得良好效果，并且通过结构补强方式也无法有效时，就需要将其挖除之后进行回填，从根本上保证其质量。