水利工程中混凝土裂縫滲透原因及防止方法

李帥　喬鳴

摘要：混凝土本身為透水介質，因而在水利工程中發生滲漏的情況是不可避免的。由于滲漏的作用，使得有壓水滲入混凝土結構內部，這種現象不僅會降低水工建筑物的抗滲能力，而且會引起鋼筋的銹蝕，影響水工建筑物的承載能力，危及水工建筑物的結構的穩定性。所以分析裂縫的成因，探討防治措施，對水利工程建筑物的應用有著極其重要的意義。

關鍵詞：水利工程混凝土裂縫措施

一、裂縫成縫原因及防止方法

1 混凝土收縮引起的裂縫

1.1裂縫的成因：混凝土在空氣中結硬時，體積要縮小，產生收變形，當受到約束時，就可能導致裂縫的產生；在筋率較高的構件中，由于鋼筋對周圍混凝土的約束作用強，混凝土的收縮也會受到鋼筋的限制而產生拉應力，引構件局部裂縫；新老混凝土界面容易產生收縮裂縫。

1.2防止方法：在裂縫產生的部位，用水泥砂漿，環氧樹脂對裂縫部位表面進行粘補、涂抹和嵌補等。這種方法一般適用于表面裂縫，合理設置收縮縫；改善水泥土性能，降低水灰比，減少水泥用量；配筋率宜過高，設置構造鋼筋收縮裂縫健分布均勻，避免發生集的大裂縫；加強混凝土的時期養護，并適應當延長混凝保溫覆蓋時間，并涂刷養護劑養護。

2 混凝土塑性坍落引起的裂縫

2.1裂縫的成因：混凝土塑性坍落發生在混凝土澆筑后的頭幾個時內，這時混凝土還處于塑性狀態，如果混凝土出現滲水現象，在重力作用下混合料中的固體顆粒有向下沉移而水向浮動的傾向。這種移動當受到鋼筋骨架或者模板約束時，上部就容易形成沿鋼筋長度方向的裂縫。

2.2防止方法：要仔細選擇集料的配級，做好混凝土的配合比設計特別是要控制水灰比，采用適量的減水劑；施工時混凝既不能漏振也不能過振，避免混凝土泌水現象的發生，防模板沉陷；如果發生這類裂縫，可在混凝土終凝以前重抹面壓光，使裂縫閉合。

3 堿-骨科化學反應引起的裂縫

3.1裂縫的成因：堿-骨科反應是指混凝土孔隙中水的堿性溶液與活性骨科化學反應，生成硅酸凝膠，堿硅膠溫水后可產生膨脹，使混凝土脹裂，開時在混凝土表面形成不規則的細小裂縫，然后由表及里地展，裂縫中充滿了白色深沉。

3.2防止方法：堿-骨科化反應對結構件的耐久性影響極大，為了控制堿-骨科的化反應速度應選擇優質骨科和低含堿量水泥，并提高混凝土密實度和采用較低的水灰比。

4 溫度變化引起的裂縫

4.1裂縫的成因：由于混凝土在硬化過程中，水泥和水起化學反應，產生大量的水化熱引起混凝土的溫度上升，如果熱量不能很快散失，內部和外部溫差過大，就將產生溫度應力，使結構內部受壓，外部受拉。混凝土在硬化初期，只有很低的抗拉強度，如果由內外溫度差引起的拉應力超過混凝土早期抗拉強度時，混凝土就要產生裂縫。

4.2防止技術：盡量選用低熱或中熱降低泥礦渣水泥、粉煤灰水泥；減少水泥用量，將水泥用量2盡量控制在450kg/m以下；降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.60以下；改善骨科級配，摻加粉煤灰或高效減少水劑等來減少水泥用量，降低水化熱；改善混凝土的攪拌工藝，采用“二次風冷”新工藝降低混凝土的澆筑溫度；在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌和物的流動性、保水性，降低水熱化，推遲熱峰出現的時間；合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束；在大體積混凝土內部設置冷卻管道，通過冷水或冷氣冷卻，減小混凝土的內部溫差；加強混凝土溫度的監控，及時采取冷卻保護措施；加強混凝土養護，混凝土澆筑后，及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并灑水養護，適當延長養護時間，保證混凝土表現緩慢冷卻，在寒冷季節，混凝土兩面必須采取保溫措施，以防寒潮襲擊。

5 混凝土裂縫處理方法

5.1鋼板及碳纖維補強加固新技術

碳纖維補強加固技術是利用高強度或高彈性模量的連續碳纖維，單向排列成束，用壞氧樹脂浸漬形成碳纖維增強復合材料片材，將片材用專用環氧樹脂膠黏貼在結構外表面受拉或有裂縫部位，固化后與原結構形成一整體，碳纖維即可與原結構共同受力。

5.2混凝土裂縫注漿技術

自從壞氧樹脂類高分子材料被用于混凝土建筑物裂縫修補工程后，至今它已經成為僅次于鋼材和水泥的第三種材料被廣泛應用。以往傳統方法是靠人工控制將樹脂漿液注入裂縫內。當環氧漿液黏度大，裂縫寬度較小時，這種修補方法并不一定十分成功。

二、總結：裂縫是水利建筑物混凝土結構中普遍存在的一種現象；它的出現不僅會降低水利建筑物的抗滲能力，影響水利建物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，低材料的耐久性，影響水利建筑物的承載能力。所以，必對混凝土裂縫進行調查研究，在工程中采取有效的預防措施來預防，以證水利工程建筑物的構件的安全、穩定。