淺談水利工程中混凝土裂縫滲透成因及其預(yù)防措施

摘 要：我國(guó)的水利工程事業(yè)對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，如今的中小型水利工程項(xiàng)目已經(jīng)非常的普遍，所以說(shuō)水利工程的質(zhì)量問(wèn)題也就更為重要。在水利工程項(xiàng)目建設(shè)中，對(duì)于混凝土裂縫的出現(xiàn)，為工程的質(zhì)量帶來(lái)了極大的影響，所以本文對(duì)混凝土裂縫的成因進(jìn)行了分析并且制定出了預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：水利工程；混凝土；裂縫滲透；成因及預(yù)防

1 前言

近些年來(lái)，我國(guó)的水利工程事業(yè)發(fā)展的如火如荼，眾多的中小型水利工程建設(shè)在我國(guó)的普遍的開(kāi)展起來(lái)，在數(shù)量上呈現(xiàn)遞增態(tài)勢(shì)。水利工程的發(fā)展，對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生態(tài)功能的建設(shè)都發(fā)揮了巨大的作用，所以水利工程項(xiàng)目對(duì)我國(guó)的發(fā)展有著重要的影響。在水利工程建設(shè)中，使用的最為廣泛的材料就是混凝土，而混凝土又是一種透水介質(zhì)，但是水工建筑物的一項(xiàng)基本功能就是抗?jié)B性，所以說(shuō)在使用的過(guò)程中，發(fā)生滲漏是不可避免的。但是混凝土產(chǎn)生裂縫不僅是對(duì)抗?jié)B性能有所影響，同時(shí)在水壓的作用下，長(zhǎng)期的使用中，會(huì)對(duì)混凝土內(nèi)的鋼筋產(chǎn)生侵蝕，使鋼筋的性能有所下降，將會(huì)對(duì)水工建筑物的質(zhì)量產(chǎn)生很大危害。但是隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種新技術(shù)新材料都應(yīng)用到了水工建筑中，通過(guò)新技術(shù)新材料的使用，可以逐漸的克服混凝土裂縫的產(chǎn)生。所以本文對(duì)水工建筑混凝土的裂縫成因進(jìn)行了分析，并且針對(duì)不同的原因采取了不同的應(yīng)對(duì)措施，將對(duì)水工建筑物產(chǎn)生危害的隱患盡量的消除，維護(hù)水工建筑物的安全可靠性。

2 混凝土滲透裂縫類(lèi)型

混凝土是多相復(fù)合脆性材料，當(dāng)混凝土的拉應(yīng)力大于其抗拉強(qiáng)度，或拉伸變形大于其極限變形時(shí)，混凝土就會(huì)產(chǎn)生裂縫。按位置不同，裂縫可分為表層裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫。按其開(kāi)度變化可分為死縫、活縫、增長(zhǎng)縫。按其產(chǎn)生原因可分為沉陷縫、干縮縫、溫度縫、應(yīng)力縫和施工縫。

3 裂縫成縫原因及預(yù)防措施

3.1 溫度變化引起的裂縫

裂縫的成因：混凝土在澆筑完成后，要完成硬化過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，由于水泥和水的化學(xué)反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，由此在混凝土的內(nèi)部溫度上升。在初期的時(shí)候，由于混凝土內(nèi)部的壓力比較大，而還會(huì)受到外部的拉應(yīng)力，在雙方力道的作用下，超出了極限所能承受的標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

對(duì)于這種方式產(chǎn)生的裂縫可以采取如下方法來(lái)控制：對(duì)于水泥性能的選擇盡量選擇熱量低的，可防止在硬化過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱量；嚴(yán)格控制水泥用量；控制水灰比；對(duì)于混凝土的攪拌工藝進(jìn)行改善，降低在澆筑過(guò)程中產(chǎn)生的熱量；通過(guò)外加劑的使用，改善混凝土的流動(dòng)性和保濕性；對(duì)于施工工藝可以相應(yīng)的改善，增加散熱的速度；在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道，通過(guò)冷水或冷氣冷卻，減小混凝土的內(nèi)部溫差；加強(qiáng)混凝土溫度的監(jiān)控，及時(shí)采取冷卻保護(hù)措施；加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，混凝土澆筑后，及時(shí)用濕潤(rùn)的草簾、麻片等覆蓋，并灑水養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，保證混凝土表現(xiàn)緩慢冷卻，在寒冷季節(jié)，混凝土兩面必須采取保溫措施，以防寒潮襲擊。

3.2 混凝土收縮引起的裂縫

裂縫的成因：在混凝土硬化的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生體積上的變化，導(dǎo)致變形的產(chǎn)生，在此期間由于變形的不規(guī)律性可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生；混凝土在收縮的過(guò)程中會(huì)對(duì)鋼筋產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，而當(dāng)這種力達(dá)到了鋼筋所能承受的極限時(shí)就會(huì)出現(xiàn)裂縫；在新舊混凝土交接的部位，由于沉降度的不同，也會(huì)產(chǎn)生裂縫。

防止這類(lèi)裂縫產(chǎn)生的措施：如果裂縫是在表面的程度不深的裂縫，可以選擇用粘補(bǔ)劑等將其涂抹平整；對(duì)于水泥的用量要嚴(yán)格控制；合理設(shè)置鋼筋的的數(shù)量和位置；在相應(yīng)的位置設(shè)置施工收縮縫；在對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)期間，可以適當(dāng)延長(zhǎng)覆蓋時(shí)間。

3.3 混凝土塑性坍落引起的裂縫

裂縫的成因：混凝土在澆筑的初期還屬于是塑性狀態(tài)，如果在這個(gè)時(shí)期出現(xiàn)滲水現(xiàn)象的話(huà)，受到重力的作用，混合料中的顆粒就會(huì)向下沉陷，而水的成分就會(huì)向上漂浮。在這個(gè)過(guò)程中，會(huì)受到來(lái)自鋼筋骨架的限制，由此在上部就會(huì)差生裂縫。

防止這類(lèi)裂縫產(chǎn)生的措施：要仔細(xì)選擇集料的配級(jí)，做好混凝土的配合比設(shè)計(jì)特別是要控制水灰比，采用適量的減水劑；施工時(shí)混凝既不能漏振也不能過(guò)振，避免混凝土泌水現(xiàn)象的發(fā)生，防模板沉陷；如果發(fā)生這類(lèi)裂縫，可在混凝土終凝以前重抹面壓光，使裂縫閉合。

4 混凝土裂縫的處理材料和技術(shù)

4.1 水泥基滲透結(jié)晶型防水材料

水泥基滲透結(jié)晶防水材料是水泥、硅砂和多種特殊的活性化學(xué)物質(zhì)組成的灰色粉末狀無(wú)機(jī)材料。這種材料的作用機(jī)理是特有的活性化學(xué)物質(zhì)利用水泥混凝上本身固有的化學(xué)特性和多孔性，以水為載體，借助于滲透作用，在混凝上微孔及毛細(xì)管中傳輸，再次發(fā)生水化作用，形成不溶性的結(jié)晶并與混凝上結(jié)合成為整體。由于結(jié)晶體填塞廠(chǎng)微扎及毛細(xì)管道，從而使混凝土致密，達(dá)到永久性防水，防潮和保護(hù)鋼筋、增強(qiáng)混凝上結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的效果。這一材料已在水工混凝土建筑物防滲修補(bǔ)中逐漸得到應(yīng)用，均取得良好效果。

4.2 新型灌漿材料

利用環(huán)氧樹(shù)脂和聚氨酯在一定條件下制備出可以形成同步互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型化學(xué)灌漿材料。該材料綜合廠(chǎng)環(huán)氧樹(shù)脂漿材和聚氨酯漿材的性能優(yōu)點(diǎn)，漿材黏度低，凝結(jié)時(shí)間可調(diào)、強(qiáng)度高。水下混凝土灌漿試塊的黏接抗拉強(qiáng)度可達(dá)1.05NPa，是一種性能優(yōu)良，適用性強(qiáng)、適合水下灌漿的多功能新型灌漿材料。

4.3 混凝土裂縫注漿技術(shù)

自從壞氧樹(shù)脂類(lèi)高分子材料被用于混凝上建筑物裂縫修補(bǔ)工程后，至今它已經(jīng)成為僅次于鋼材和水泥的第三種材料被廣泛應(yīng)用。以往傳統(tǒng)方法是靠人工控制將樹(shù)脂漿液注入裂縫內(nèi)。當(dāng)環(huán)氧漿液黏度大，裂縫寬度較小時(shí)，這種修補(bǔ)方法并不一定十分成功。由日本引入一種\"壁可\"注漿技術(shù)，則是通過(guò)橡膠管的彈性收縮壓力自動(dòng)完成注漿，緩慢均勻地灌漿壓力可將縫隙中的空氣壓人混凝土毛細(xì)管中，并通過(guò)混凝上的自然呼吸作用排出，有效地避免了氣阻現(xiàn)象，從而保證了灌漿質(zhì)量。在無(wú)人看管的情況下，注漿管靠?jī)?nèi)部壓力可以持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間自動(dòng)注漿，需要人工操作的只是用泵將漿液壓入到注射管內(nèi)。

5 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的水利工程項(xiàng)目在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用，對(duì)我國(guó)人民的日常生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都是息息相關(guān)的，所以要保證水利工程項(xiàng)目的質(zhì)量，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造有利的條件。在水利工程建筑中，混凝土的裂縫是病害的一種，對(duì)水工建筑物的質(zhì)量產(chǎn)生了很大的影響。裂縫的產(chǎn)生不僅對(duì)水工建筑物的抗?jié)B性能產(chǎn)生了極大影響，同時(shí)在長(zhǎng)期的使用中，水通過(guò)裂縫滲透到鋼筋表面，使鋼筋受到侵蝕，影響到鋼筋的性能，對(duì)水工建筑物的功能發(fā)揮有所限制。所以說(shuō)本文對(duì)水利工程中混凝土裂縫的成因進(jìn)行了分析，并且制定了相應(yīng)措施，保證建筑物的安全可靠性，保證水利工程事業(yè)能夠健康的發(fā)展。