水利施工中的混凝土裂縫的原因分析及防治措施分析

摘要：近年來，我國水利工程建設項目越來越多，混凝土作為一種主要原材料應用越來越廣泛。本文主要探討在水利工程建設中混凝土裂縫產生的原因以及處理措施，旨在提高水利工程建設質量，保障工農業生產的順利進行。

關鍵詞：水利工程;混凝土;裂縫;措施

混凝土是水利工程建設中的主要原材料，對工程質量影響很大。由于混凝土本身特性及受到外界環境因素的影響，很容易產生各種形式的裂縫，可能會直接影響工程建筑物的使用，甚至需要進行局部返工或者導致工程構件報廢。水利工程混凝土裂縫的產生與環境溫度、荷載大小、材料特性等多種因素有關。為更好的控制水利工程建設質量，筆者欲針對水利工程混凝土裂縫形成原因及有效的修補方法作深入的探討。

1水利工程混凝土裂縫種類及其形成原因

1.1微觀裂縫種類及成因

所謂微觀裂縫，主要是寬度小于0.05m"m的裂縫，該類裂縫肉眼狀態下不易被發現，其多處于是混凝土內部;就數量而言其要比肉眼能夠見到的宏觀裂縫要多得多。如果荷載沒有超過設計規定條件，微觀裂縫被認為是無害的，但它是也是誘發早期宏觀裂縫的主要原因。微觀裂縫又依據其自愈合狀況分為自愈合裂縫和非自愈合裂縫兩種;自愈合裂縫在裂縫正式出現一段時間后會閉合，而非自愈合裂縫在出現一段時間后不變或者繼續開裂。

（1）界面裂縫

界面裂縫主要存在于砂漿與骨料的粘結面之上。該類裂縫形成的一個原因是混凝土凝結過程中的砂漿水化、收縮作用引起砂漿體積變化，導致砂漿與骨料之間的粘結力消失形成，該原因形成的裂縫分布基本無規律可言;導致混凝土產生界面裂縫的另一個原因是混凝土成型發生泌水，水分在上升過程中受到骨料的阻滯作用而聚集在粗骨料下緣，妨礙砂漿與骨料的粘結形成裂縫。

（2）砂漿裂縫

砂漿裂縫產生自砂漿本身。主要源自砂漿本身水泥含堿量及溫度等的變化影響而發膨脹，產生裂縫。該類裂縫很容易受到外界受力或者其他因素的影響，與鄰近的界面裂縫形成連續的混凝土裂縫。

（3）骨料裂縫

骨料裂縫產生自骨料顆粒內部。該類裂縫主要在于骨料開采和軋碎過程中，產生，其多沿著石質或者成巖的紋理分布。

1.2宏觀裂縫種類及成因

（1）收縮裂縫

混凝土澆筑過程中，短時間內會由于水泥水化而放出大量的熱，混凝土構件內外溫差變大。由于混凝土外部降溫較快收縮也較快，而內部降溫慢收縮也較慢，內外由于受力的不均衡一旦超過混凝土允許拉應力大小就會產生裂縫。

（2）沉陷裂縫

沉陷裂縫源于混凝土內部斷面的沉降，由于混凝土在凝結沉降過程中遇到鋼筋、模板連接螺栓，以及受到模板摩擦阻力的影響，都會引發混凝土表面產生沉陷裂縫，多發生在柱、狹長構件邊角、構件豎向變截面處部位。

（3）鋼筋銹漲裂縫

影響水利工程混凝土裂縫的一個重要因素就是水位變動;處于水位變動區的鋼筋混凝土構件中由于混凝土保護層破壞或者受到構件周圍氯化物含量超標而中和了混凝土中的堿性基體，而破壞了鋼筋表面的氧化膜，導致鋼筋發生銹蝕擠壓周圍的混凝土，使混凝土發生漲裂。

（4）荷載裂縫

荷載裂縫主要由于混凝土構件沒有達到設計要求，在較大強度的外界荷載作用而發生變形產生裂縫;或者雖然達到了設計要求，但是由于受到較大強度的常規靜、動荷載及次應力影響而產生裂縫，后者出現較多并且多表現為貫穿裂縫。

（5）龜裂裂縫

龜裂裂縫多發生于施工階段，主要是由于配料、攪拌、澆筑、養護等環節的誤操作或者水泥安定性差等原因產生，其中養護環節操作不當、水泥安定性差原因為多。

（6）疏松裂縫

疏松裂縫的產生受混凝土本身特性變化影響較大，主要是在運輸過程中發生離析，或者澆筑過程中下料不均、漏振、過振等產生。如果裂縫延續到了混凝土表面，則很容易被發現，反之則不易查覺。

2.預防水利工程混凝土裂縫的有效措施

2.1混凝土原材料的選取使用嚴格把關

混凝土原材料的質量也是影響澆筑成型后裂縫產生的重要影響因素，所以一定要把好原材料的質量關，對于水一定要控制硫化物及硫酸鹽的含量，這樣能減少對水泥混凝土的腐蝕。水、砂、石、水泥、外加劑、鋼筋、鋼絞線等原材料的選擇上一定要按試驗的標準進行，水質要達到混凝土用水的質量標準，對粗細集料的含泥量、有害物質含量、耐久性等嚴格控制，在試配前做好堿骨料反應試驗，對水泥細度、強度、用水量、安定性、凝結時間等，及外加劑的各項性能指標嚴格按規范要求檢測。

2.2降低水分從混凝土表面的蒸發速度

施工環境要控制好，避免在高溫大風天氣澆筑，因為高溫會使水泥水化作用加快，內部的水化熱大量聚集容易產生溫度裂縫。大風天氣會加快表面的水分揮發，使表面干縮，也容易產生裂縫。在澆筑后要做好養護，及時用草簾或是防滲布進行遮蓋，避免風吹或日曬，如果環境溫度達到冰點，澆筑后要采取保溫措施防止表面凍結。修整抹面要及時，避免混凝土表面水分蒸發而干燥，并采用二次抹面，以減少表面收縮裂紋。

2.3嚴格按配合比施工

在澆筑前要進行配比試驗，得出科學的配比數據，在施工中嚴格按試驗所得數據進行各種配料的配比混合。施工中對于水泥和外加劑要精確計量，避免大致差不多的情況發生，同時要根據外加劑的類型確定合適的攪拌時間，對于特別大的工程，要分箱分室進行間隔澆筑，澆筑時要注意振搗，避免振搗不足或振搗時間過長。對于混凝土沙漿的運輸，要注意防止水分蒸發、離析等不利因素產生，避免因混凝土自身性能的降低，或溫度變化過大引起的裂縫。

3.針對水利工程混凝土裂縫的處理方法

3.1表面修補法

該方法主要用于界面裂縫的處理，在界面表面涂刷涂料，操作方法簡單。處理方法可以是裂縫表面先涂抹干水泥粉，然后噴灑少量的水，或者在裂縫表面涂抹環氧膠泥、油漆和瀝青等材料;如果混凝土界面裂縫較為水平，還可以采用粘土、塑膠等材料在裂縫周圍做“圍堰”的方法向裂縫內部注入低粘度的聚合物液體，聚合物液體在重力作用下侵入裂縫內，起到修補作用。

3.2灌漿法

灌漿法是利用壓力設備向混凝土裂縫中太壓入膠結材料，達到修補裂縫目的的一種方法，膠結材料被壓入裂縫后發生硬化與混凝土凝結成一個整體。該方法主要用于修補那些對混凝土結構有影響或者有防滲要求的混凝土裂縫的修補;主要是在裂縫上隔段打灌漿孔，然后將膠結材料壓入灌漿孔內部。

3.3嵌縫法

嵌縫法是沿著裂縫進行鑿槽，然后在槽中嵌入止水材料達到封閉裂縫目的一種修補方法。該方法多用于處理寬度大于0.5m"m的裂縫。沿著裂縫方向開鑿的槽可以為矩形、V形、U形或者倒梯形，槽內可以填充塑性止水材料，如：聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等，或者填充剛性止水材料，如：丙乳砂漿。

3.4結構加固法

結構加固法，主要針對那些影響到構件結構、性能裂縫的處理;主要是在構件表面采取必要的加固措施達到恢復混凝土構件結構、性能的一種修補方法。可以采取的構造措施，如：在構件角部外包型鋼、在構件外部添加鋼筋、在構件上添加預應力錨索，或者增設支點、噴射混凝土達到混凝土補強目的。

3.5混凝土置換法

置換法主要是對裂縫周圍的混凝土進行剔除操作，再次置入新的混凝土或者其他材料的一種混凝土裂縫修補方法。該方法多用于處理那些受裂縫滲水嚴重侵蝕的混凝土的一種有效修補方法。置換材料可以是普通的混凝土、水泥砂漿，也可以是聚合物或者改性聚合物混凝土及砂漿。

4結語

水利工程混凝土裂縫是普遍存在的一種現象，對于水利建筑的承載力、抗滲性能及使用的壽命都有一定影響，一定要對裂縫引起足夠的重視，并在設計和施工過程中采取適當的措施，盡量減少裂縫的產生，保證建筑物和構件安全、穩定地工作。

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