淺談水利工程中混凝土裂縫滲透成因及其有效的預(yù)防措施

孫艷霞

摘 要：我國經(jīng)濟(jì)社會飛速發(fā)展，我國的水利工程也發(fā)展到了一定的高度，混凝土工程已經(jīng)融入到了生活中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，文章就目前較常出現(xiàn)的混凝土裂縫現(xiàn)象進(jìn)行了簡要的說明，對其裂縫成因和防治措施進(jìn)行了分析和說明。

關(guān)鍵詞：水利工程；混凝土裂縫成因；預(yù)防措施

混凝土技術(shù)是水利工程中無處不在的一項(xiàng)技術(shù)，然而近幾年混凝土裂縫現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，為水利工程埋下了巨大的安全隱患，如果混凝土裂縫問題得不到及時(shí)的解決，我們的水利工程談不上良好的發(fā)展。

1 混凝土裂縫的種類及危害

1.1 混凝土裂縫的種類

按裂縫寬度劃分有宏觀裂縫和微觀裂縫。按裂縫的方向?qū)⒘芽p分為水平裂縫、垂直裂縫、橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫以及放射狀裂縫等。按裂縫深度將裂縫分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫。按裂縫產(chǎn)生的原因?qū)⒘芽p分為由外荷載引起的裂縫、由變形引起的裂縫、由施工操作引起的裂縫。

1.2 混凝土裂縫的危害

裂縫最常見的危害是產(chǎn)生滲透現(xiàn)象。裂縫加速了外界環(huán)境對混凝土內(nèi)部的風(fēng)化和侵蝕，混凝土應(yīng)用在水利工程中，由于使用環(huán)境特殊，干濕交替影響環(huán)境水溶蝕，若是壩段迎水面存在裂縫，裂縫會沿溢流壩堰頂往下延伸，有可能延伸至正常蓄水位水面以下導(dǎo)致滲漏；水中含有有害于混凝土的物質(zhì)如硫酸鹽，硫酸鹽能順裂縫滲透、擴(kuò)散溶蝕混凝土，從而使混凝土疏松，內(nèi)部物質(zhì)滲出。外界環(huán)境經(jīng)混凝土裂縫侵入到內(nèi)部循環(huán)從而加劇混凝土的老化過程。裂縫反映了混凝土的老化，同時(shí)也是混凝土老化的主要途徑，對混凝土壩結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定有著至關(guān)重要的影響。平行于壩軸線的貫穿裂縫，會削弱壩體承受水壓荷載的剛度，影響大壩的整體性，惡化其受力狀態(tài)，嚴(yán)重影響壩體的安全運(yùn)行，迎水面的深層裂縫與水相通，在運(yùn)行中使壩基壓力分布惡化。滲漏是混凝土裂縫最常見的形式，水順著裂縫進(jìn)入到混凝土內(nèi)部從而發(fā)生滲漏現(xiàn)象，滲漏發(fā)生后在壓力水的作用下會使裂縫繼續(xù)發(fā)展擴(kuò)大，甚至在水的作用下對混凝土進(jìn)行水解破壞。混凝土壩表面裂縫削弱混凝土的抗風(fēng)化能力和使用耐久性，同時(shí)混凝土壩表面裂縫形成應(yīng)力集中，容易引發(fā)深層裂縫。如果深層和貫穿裂縫平行壩軸線方向，可導(dǎo)致壩體整體剛度下降，隨著水庫的壓力作用，壩體向下游的變形也會加大，并產(chǎn)生不利的附加應(yīng)力。如果壩頂出現(xiàn)平行壩軸線垂直裂縫，則會導(dǎo)致壩底剪應(yīng)力分布趨于不均勻，壩踵處會出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力。

2 混凝土裂縫的成因

2.1 建筑材料的質(zhì)量

混凝土中水泥、砂子、石頭等材料質(zhì)量的好壞是引起混凝土裂縫的直接因素。尤其是其中的水泥材料，如果混凝土水泥的強(qiáng)度不符合標(biāo)準(zhǔn)，在水利工程中使用會遇水受潮，材料的缺陷就會暴露出來導(dǎo)致水利工程混凝土裂縫。

2.2 混凝土配置的標(biāo)準(zhǔn)

混凝土是由水泥、砂、石、水按一定比例混合配制的，它們之間混合的比例直接影響水利工程混凝土在使用過程中的抗拉強(qiáng)度，水利工程混凝土配合比例不當(dāng)導(dǎo)致抗拉強(qiáng)度下降，混凝土材料難以承受大的拉伸力，就形成了裂縫。水泥用量過大、外加劑添加不當(dāng)?shù)纫蛩囟紝倩炷僚浔炔划?dāng)。

2.3 在混凝土混合時(shí)材料之間的相互反應(yīng)

混凝土水泥材料含有堿性物質(zhì)，活性骨料中含有活性氧化硅，堿性物質(zhì)與氧化硅反應(yīng)生成膠狀堿-硅膠，由于混凝土中有水分，這種膠狀物質(zhì)會吸水膨脹，且體積會膨脹增大3倍，這種膨脹引起的體積增大不能忽略，體積的極大變化將導(dǎo)致混凝土的裂縫。

2.4 施工過程中的問題

在施工過程中例如混凝土的硬化過程，由于混凝土中水分蒸發(fā)導(dǎo)致混凝土干縮，混凝土干縮不均以及在干縮時(shí)體積變形受到約束就會出現(xiàn)裂縫，在這種情況下出現(xiàn)的裂縫較大甚至能夠貫穿整個(gè)混凝土構(gòu)件，因此這種情況下造成的混凝土裂縫的危害性很大。另外在施工過程中，水泥結(jié)石也是導(dǎo)致混凝土裂縫極為重要的原因。混凝土的施工過程包括混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗等工序。

3 水利工程中混凝土裂縫滲透的預(yù)防措施

3.1 規(guī)范混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)，完善混凝土施工技術(shù)

想要規(guī)范混凝土施工就必須先將相關(guān)的法律法規(guī)進(jìn)行很好的完善，并且要根據(jù)這些相關(guān)的法律法規(guī)制定在混凝土施工過程中所應(yīng)該要遵循的標(biāo)準(zhǔn)，只有這樣才能夠?yàn)槠湟院筮M(jìn)行良好的運(yùn)營提供良好的大環(huán)境。因此，混凝土施工在各個(gè)方面要有完善并且行之有效的流程規(guī)范，為水利工程建設(shè)提供充足的技術(shù)保證，加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)之間的監(jiān)督和聯(lián)系，進(jìn)行一切的流程都必須有相應(yīng)的完善的手續(xù)和檔案記錄，這樣不僅能保證各個(gè)環(huán)節(jié)流程的合理和規(guī)范化，并且能為后續(xù)的一切工作做好筆頭記錄，做到有據(jù)可查。

一個(gè)明確的科學(xué)有效的混凝土施工裂縫預(yù)防制度是一項(xiàng)至關(guān)重要的工作，在充分調(diào)研和學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，制定出行之有效的混凝土施工裂縫預(yù)防安全制度，并且制定出明確的混凝土施工裂縫預(yù)防建設(shè)過程中各級管理人員與工作人員的職責(zé)，并且要有明確的獎(jiǎng)懲措施來激勵(lì)混凝土施工建設(shè)人員的積極性和工作熱情。只有這樣責(zé)任到人，將任務(wù)落到實(shí)處，才能解決混凝土施工裂縫預(yù)防安全管理中存在的問題。

3.2 增強(qiáng)對混凝土施工裂縫預(yù)防工作人員的教育和培訓(xùn)

混凝土施工裂縫預(yù)防工作人員的職業(yè)素質(zhì)是混凝土施工裂縫預(yù)防工作順利有效進(jìn)行的關(guān)鍵，只有掌握了混凝土施工裂縫預(yù)防的工作要領(lǐng)和安全規(guī)范，混凝土施工裂縫預(yù)防的順利進(jìn)行才有可能得到保障。加強(qiáng)對于混凝土施工裂縫預(yù)防的工作人員的責(zé)任意識培訓(xùn)，只有負(fù)責(zé)任的員工才能為企業(yè)創(chuàng)造收益。一系列的獎(jiǎng)懲制度是對員工管理的有效措施，工作管理人員，要學(xué)會調(diào)動(dòng)混凝土施工裂縫預(yù)防工作人員的工作積極性。

3.3 加強(qiáng)對于混凝土施工裂縫預(yù)防技術(shù)研究的支持

只有意識上面真正重視了混凝土施工裂縫預(yù)防的重要性，了解了混凝土施工裂縫預(yù)防的優(yōu)點(diǎn)，工作單位和工作人員才能認(rèn)真的對待這一項(xiàng)規(guī)定，才能真正的保證混凝土施工裂縫預(yù)防工作順利安全的進(jìn)行下去。我國目前的混凝土施工裂縫預(yù)防設(shè)計(jì)與施工技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比還有一定的差距，在混凝土施工裂縫預(yù)防檢測工作技術(shù)不完善的情況下，要想發(fā)展好混凝土施工裂縫預(yù)防檢測工程，還要保證混凝土施工裂縫預(yù)防檢測工作安全是有一定的難度的。我國應(yīng)該加大對于混凝土施工裂縫預(yù)防檢測技術(shù)的自主知識產(chǎn)權(quán)的研發(fā)和保護(hù)，研究出省時(shí)省力安全有效的混凝土施工裂縫預(yù)防工作技術(shù)，鼓勵(lì)高校和企業(yè)個(gè)人對混凝土施工裂縫預(yù)防工作技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新。對于混凝土施工裂縫預(yù)防技術(shù)研發(fā)做出貢獻(xiàn)的企業(yè)或者個(gè)人給予相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)和表彰。一定的混凝土裂縫預(yù)防和檢測技術(shù)對于我國水利工程的發(fā)展是有很大利處的，只有預(yù)防和檢測技術(shù)達(dá)到要求才能避免混凝土施工過程中出現(xiàn)的安全隱患，我國的水利工程建設(shè)才能順利有效的進(jìn)行。

4 結(jié)束語

水利工程建設(shè)是利國利民的大事，是我國穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵工程，重視水利工程的發(fā)展，研發(fā)完善的新型攔河壩需要我們每個(gè)人的努力。以上是筆者結(jié)合多年混凝土工程建設(shè)工作經(jīng)驗(yàn)的一些看法和建議，希望得到大家的認(rèn)可和支持。

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