水利工程中混凝土裂縫的成因及防治對策分析

杜建文

摘要：水利工程的快速發(fā)展，帶來水利工程建設(shè)的增加。混凝土是水利工程中使用的重要材料，其良好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性對水利工程質(zhì)量具有重要的保障作用。但近年來，混凝土裂縫問題困擾著水利工程的正常運轉(zhuǎn)，如何對裂縫問題進(jìn)行防治成為了水利工程領(lǐng)域研究的重點，現(xiàn)根據(jù)筆者工作實踐，對水利工程中混凝土裂縫的成因及防治對策進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：水利;施工;混凝土;裂縫

水利施工單位應(yīng)依據(jù)工程裂縫實際進(jìn)行分析，對裂縫的類型和成因進(jìn)行相應(yīng)的論證，制定合理的裂縫防治措施。這些都是提升水利工程整體適應(yīng)性與耐久性的重要手段，對提升我國水利工程建設(shè)質(zhì)量具有重要意義。

1水利混凝土裂縫防治概述

隨著我國水利工程的不斷發(fā)展，我國社會經(jīng)濟(jì)得到了很大的進(jìn)步，但是在水利工程施工和運行過程中，混凝土裂縫問題是一直困擾工程質(zhì)量的主要問題。提高裂縫防治技術(shù)，可以提升水利工程的耐久性和穩(wěn)定性。

2混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

2.1溫度和濕度造成的影響

在混凝土澆筑后的凝結(jié)過程中，由于自身水化反應(yīng)，混凝土?xí)蛲夥懦鰺崃浚炷敛牧献陨淼膶?dǎo)熱效果并不理想，這就導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度變化不均勻，由于熱脹冷縮，混凝土表面就會產(chǎn)生張拉應(yīng)力，混凝土抗拉能力較弱，就容易導(dǎo)致表面出現(xiàn)裂縫。再加上混凝土凝固之后，內(nèi)部溫度會下降，由于外部混凝土已經(jīng)凝固，會制約混凝土的收縮，內(nèi)部就會產(chǎn)生拉應(yīng)力。

2.2混凝土材料的問題

混凝土中骨料的級配、含泥率等也是造成混凝土開裂的原因，當(dāng)骨料級配差時，粗骨料針片狀含量多，混凝土的收縮增大，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。當(dāng)骨料的含泥率較高，會使加工成型的混凝土抗拉能力降低，收縮更大，導(dǎo)致混凝土因塑性變形過大而產(chǎn)生裂縫。

2.3施工方法不當(dāng)

在施工澆筑混凝土的過程中，如果沒有按照規(guī)范要求對混凝土進(jìn)行振搗，振搗力度過大、振搗不足、漏振都會導(dǎo)致混凝土成型質(zhì)量出現(xiàn)問題，造成混凝土內(nèi)部空洞、混凝土離析等情況，嚴(yán)重影響混凝土的質(zhì)量，易造成裂縫。

2.4養(yǎng)護(hù)不到位

養(yǎng)護(hù)時間太早，將降低混凝土的凝結(jié)能力，養(yǎng)護(hù)時間太晚又會導(dǎo)致在養(yǎng)護(hù)前混凝土內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生裂縫。

3混凝土裂縫的防治措施

3.1加強(qiáng)材料質(zhì)量把控

（1）合理選材。混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量與混凝土材料質(zhì)量密切相關(guān)，一旦材料質(zhì)量出現(xiàn)問題，即使后續(xù)施工過程中通過技術(shù)性措施也很難進(jìn)行補救，因此要在施工前期就強(qiáng)化對施工材料質(zhì)量的把控。一般情況下，在選擇混凝土材料時，應(yīng)以干縮性小、強(qiáng)度高為基準(zhǔn)，同時要確保具備質(zhì)量檢驗證書。常用的水泥材料為硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥等，在水泥等材料進(jìn)入施工現(xiàn)場后，要加強(qiáng)現(xiàn)場保管，避免材料出現(xiàn)潮濕、曬傷等情況。此外，混凝土原材料中還包括砂石、摻料等，對于上述材料也要嚴(yán)格做好質(zhì)量把控工作。

（2）嚴(yán)格控制配合比。混凝土裂縫產(chǎn)生的原因具有一定的差異性與多樣性，其中，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的一個關(guān)鍵原因在于混凝土本身配合比不科學(xué)。作為施工人員，要加強(qiáng)對配合比的控制，應(yīng)依據(jù)混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級、工程所處環(huán)境以及結(jié)構(gòu)斷面等基本特征進(jìn)行設(shè)計。對于部分較為特殊的施工部位，對混凝土性能有較高的要求，要對配合比進(jìn)行更精細(xì)的優(yōu)化。

（3）加強(qiáng)攪拌控制。在完成混凝土配比后，要加強(qiáng)對攪拌過程的控制，在攪拌過程中，要關(guān)注混凝土材料本身的整體性與均勻性，確保與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符，以降低混凝土出現(xiàn)離析的概率。對于部分降水量較為豐富的施工場所而言，要關(guān)注當(dāng)?shù)亟涤昵闆r，采取措施避免過多水分進(jìn)入混凝土材料中。對運輸至現(xiàn)場的施工材料，要時刻關(guān)注其含水率，嚴(yán)格把控攪拌過程，確保混凝土材料各項性能符合后續(xù)澆筑等施工要求。

3.2加強(qiáng)混凝土施工環(huán)節(jié)控制

（1）合理控制澆筑施工細(xì)節(jié)。首先，混凝土澆筑環(huán)節(jié)與混凝土溫度控制密切相關(guān)，溫度為影響混凝土結(jié)構(gòu)性能的關(guān)鍵因素，在整個施工過程中，要密切關(guān)注溫度變化，加強(qiáng)對外界溫度控制，同時密切監(jiān)測混凝土結(jié)構(gòu)自身溫度。我國四季溫度差異較大，在混凝土澆筑施工時，要加強(qiáng)對澆筑溫度的控制，充分考慮晝夜溫差和季度溫差，在冬季施工，要格外關(guān)注過低的氣溫可能對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不良影響。在澆筑時，可能會出現(xiàn)模板變形移位問題，一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)該問題，應(yīng)及時停止?jié)仓龊脤ψ冃尾课坏男迯?fù)。

（2）科學(xué)控制振搗過程。針對不同的裂縫類型，要針對性地選擇振搗方式，針對混凝土沉縮裂縫，應(yīng)采用二次振搗法。通過二次振搗，則可以將粗骨料、鋼筋下的水膜等予以消除，進(jìn)而可對沉縮收縮量進(jìn)行消除。對于泵送的混凝土而言，特別需要強(qiáng)化二次振搗。對于塑性收縮裂縫而言，考慮到此種裂縫為表面水分散失所引起，且一般發(fā)生在混凝土初凝至終凝期間，在進(jìn)行消除處理時，可使用大型的機(jī)械抹光機(jī)，對出現(xiàn)裂縫的混凝土部位進(jìn)行大面積、高強(qiáng)度的提漿抹光處理，在完成抹光處理后，再進(jìn)行收光處理，基于上述操作將顯著改善平整度和混凝土結(jié)構(gòu)表面強(qiáng)度。

3.3加強(qiáng)混凝土裂縫修補

一是填充法。當(dāng)出現(xiàn)的裂縫寬度大于0.5mm時，要以裂縫邊線為基準(zhǔn)，對其進(jìn)行鑿槽處理，一般控制槽頂寬度為10cm，同時要將水泥砂漿、環(huán)氧砂漿、彈性環(huán)氧砂漿、聚合物水泥砂漿等密封材料填充其中。同時要觀察鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋狀態(tài)是否出現(xiàn)腐蝕，若已經(jīng)存在腐蝕，則要在開鑿時首先處理生銹部分，并將水泥砂漿或環(huán)氧樹脂砂漿等材料填充其中。二是注入法。壓力注入法與真空吸入法都屬于常見的注入法。當(dāng)裂縫較深較細(xì)時，常使用灌漿法。灌漿時，要合理選擇灌漿材料，依據(jù)裂縫修補環(huán)境，對水泥漿材、普通環(huán)氧漿材、彈性聚氨酯漿材等進(jìn)行科學(xué)選擇。當(dāng)處理表面裂縫時，則常使用真空注入法，需要使用真空泵，在縫內(nèi)形成真空環(huán)境，并在其中注入漿液材料。

結(jié)語

水利工程中的混凝土結(jié)構(gòu)是影響水利工程安全效益和質(zhì)量效益的關(guān)鍵構(gòu)筑物。因此，要做好對混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題和安全隱患的分析，將混凝土裂縫防治作為重中之重，確保水利工程項目混凝土結(jié)構(gòu)長期穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

[1]霍中艷，鄭東健，錢光旋.基于裂縫口開度的水工混凝土結(jié)構(gòu)裂縫性態(tài)監(jiān)控方法[J].水電能源科學(xué)，2015，33（5）：113-117.