淺議水利工程中的混凝土裂縫問題

劉海峰

摘要：在水利工程施工中，現澆混凝土質量缺陷主要有；露筋、峰窩、央渣、裂縫、疏松(內部不密實)、與鋼構件連接部位松動、外形缺陷(缺棱掉角、凸凹不平、麻面、起砂、掉皮)、強度達不到設計要求8類。混凝土是一種由砂石骨料，水泥，水及其他外加材料混合而形成的非均質的多項復合脆性材料。由于混凝土施工和本身變形和約束等一秉列問題，使混凝土產生裂縫，微裂縫通常是一種無害裂縫，對混凝土結構的承重，防滲及其他功能不產生危害。但是受到荷或，溫差等作用之后。微裂縫就畚不斷的擴展和連通。最終形成我們肉眼可見的宏觀裂縫，逮些裂縫已成為水利工程中常見的工程病害。輕者使混凝土內部的鋼筋材料產生腐蝕，降低鋼筋混凝土蛄構的承戴力、耐久性，使用價值等。嚴重的將直接威脅到人民的生命，財產安全。因此對混凝土裂縫的控制已成為水利工程建設引起高度重視的問題之一。

關鍵詞：混凝土裂縫裂縫處理

中圖分類號：TV544文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2012)01(c)-0041-01

混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質的多項復合脆性材料。由于混凝土施工和本身變形和約束等一系列問題，使混凝土產生裂縫，微裂縫通常是一種無害裂縫，對混凝土結構的承重、防滲及其他功能不產生危害。但是受到荷載、溫差等作用之后，微裂縫就會不斷的擴展和連通，最終形成我們肉眼可見的宏觀裂縫，這些裂縫已成為水利工程中常見的工程病害，輕者使混凝土內部的鋼筋材料產生腐蝕，降低鋼筋混凝土結構的承載力、耐久性、使用價值等。嚴重的將直接威脅到人民的生命、財產安全。因此對混凝土裂縫的控制已成為水利工程建設引起高度重視的問題之一。

1混凝土裂縫的種類及產生的原因：

1.1干縮裂縫

混凝土在硬化過程中水分逐漸蒸發散失，使水泥石中的凝結膠體干燥收縮產生變形，由于受到圍巖和模板的約束，變形產生應力，當應力值超過混凝土的抗拉強度時，就會出現干縮裂縫。干縮裂縫多為表面性的，走向沒有規律。影響混凝土干縮裂縫的因素主要有：水泥品種、用量及水灰比，骨料的大小和級配，外加劑品種和摻量。

1.2溫度裂縫

水泥水化過程中產生大量的熱量，在混凝土內部和表面間形成溫度梯度而產生應力，當溫度應力超過混凝土內外的約束力時，就會產生溫度裂縫。裂縫寬度冬季較寬，夏季較窄。溫度裂縫的產生與二次襯砌混凝土的厚度及水泥的品種、用量有關。

1.3荷載變形裂縫

仰拱和邊墻基礎的虛碴未清理干凈。混凝土澆筑后，基底產生不均勻沉降；模板臺車或堵頭板沒有固定牢固，以及過早脫模，或脫模時混凝土受到較大的外力撞擊等都容易產生變形裂縫。荷載變形裂縫在隧道襯砌混凝土病害中占有的比例逐年增大，已經引起了廣大工程技術人員的重視。

1.4施工縫(接茬縫)

施工過程中由于停電，機械故障等原因迫使混凝土澆筑中斷時間超過混凝土的初凝時間，繼續澆筑混凝土時，原有的混凝土基礎表面沒有進行鑿毛處理，或者鑿毛后沒有用水沖洗干凈，也沒有鋪水泥砂漿墊層，就在原混凝土表面澆筑混凝土，致使新舊混凝土接茬間出現裂縫。

1.5裂縫形成的原因分析

混凝土裂縫形成的原因非常復雜，往往是多種不利因素綜合作用的結果。據有關統計，施工不規范造成的混凝土裂縫占80％左右，材料質量差或配合比不合理產生的裂縫占15％左右，設計不當引起的裂縫可能占5％。

2水利工程中混凝土裂縫的防治措施

一是設計單位應該提出混凝土施工溫度控制的具體要求和混凝土養護的基本要求，控制外加劑的品種和摻量，確保混凝土收縮與膨脹相抵消。二是混凝土配合比設計時，在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應盡可能的降低混凝土的單位用水量，采用“三低(低砂率、低坍落度、低水膠比)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)一高(高粉煤灰摻量)”的設計準則，生產出“高強、高韌性、中彈、低熱和高極拉值”的抗裂混凝士。施工時要嚴格控制混凝土配合比，計量要準確。坍落度抽檢工作要加強，不能流于形式。三是混凝土振搗要密實，拆模后要掛草簾或鋪草澆水養護保溫。混凝土的養護不僅對防止早期表面裂縫顯得重要，它對混凝土后期強度的發展、混凝土的進一步成熟和耐久性等也同樣重要，在過去許多工程的施工和管理中對養護的重要性沒有充分的認識。四是施工過程中應經常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實情況，不能漏振，過振，且在第一次振搗后要進行第二次振搗。

3水利工程中混凝土裂縫的修補：

3.1表面覆蓋法修補裂縫

這是一種在微細裂縫(一般寬度小于0.2mm)的表面上涂膜，以達到修補混凝土微細裂縫的目的。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法，這種方法的缺點是修補工作無法深入到裂縫內部。對延伸裂縫難以追蹤其變化。

面覆蓋法所用材料視修補目的及建筑物所處環境不同而異，通常采用彈性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜(粘貼)等。施工時，首先用鋼絲刷子將混凝土表面打毛，清除表面附著物，用水沖洗干凈后充分干燥，然后用樹脂充填混凝土表面的氣孔，再用修補材料涂覆表面。

3.2低壓注漿法修補裂縫

低壓注漿法適用于寬度為0.2mm～0.3mm的混凝土裂縫修補。修補工序如下：裂縫清理一試漏一配制注漿液一壓力注漿一二次注漿一清理表面。

3.3結構加固法修補裂縫

當裂縫影響到混凝土結構的性能時。就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結構的截面面積，在構件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。

3.4電化學防護法修補裂縫

電化學防腐是利用施加電場在介質中的電化學作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環境狀態，鈍化鋼筋，以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法是化學防護法中常用而有效的三種方法。

3.5仿生自愈合法修補裂縫

仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法，它模仿生物組織對受創傷部位自動分泌某種物質，而使創傷部位得到愈合的機能，在混凝土的傳統組分中加入某些特殊組分如含粘結劑的液芯纖維或膠囊。在混凝土內部形成智能型仿生自愈合神經網絡系統，當混凝土出現裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。

4結語

裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象，它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區別對待，采用合理的方法進行處理，并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展，保證建筑物和構件安全、穩定地工作。