水利工程混凝土施工裂缝的危害与防治措施探讨

李玉霞

摘 要：混凝土裂缝是水利工程施工中常见的现象，由于裂缝产生对混凝土造成很多病害影响水工建筑物的安全，严重的将直接威胁到人民的生命、财产安全。因此，对混凝土裂缝的控制已成为水利工程建设的重要问题之一，在施工过程中要严格控制混凝土裂缝的产生，采取有效方法消除裂缝，保证混凝土的施工质量。本文首先对水利工程混凝土裂缝进行了分类，并围绕如何避免裂缝的产生提出一些防治措施。

关键词：水利工程；混凝土施工；裂缝；防治措施

引言

混凝土裂缝对水利工程的主要危害是容易造成建筑物产生水渗漏现象，这对水利工程的危害是很大的，裂缝在水压力的作用下，逐渐发展拓宽，在水渗入到混凝土内部时，由于水解的破坏导致混凝土严重破坏。轻则会影响工程的正常使用和外观，重则会导致裂缝的贯穿完全破坏混凝土的结构，造成更严重的危害。裂缝也会影响工程的稳定性和结构强度，降低整体安全。

1.水利工程混凝土裂缝的分类

1.1收缩裂缝

（1）表面裂缝，大体积混凝土的内部热量向外散发的较慢，而其外表面与外界接触温度散热速度较快，由于其内部和表面的散热速率不一样，在混凝土的表面会产生一种温度梯度，引发表面产生拉应力，内部产生压应力；如果温差产生的表面拉应力超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生裂缝，一般出现在混凝土浇筑后的第3-4天。（2）贯穿裂缝，混凝土在浇筑数天后由于逐渐降温而产生收缩，再加上混凝土硬化过程中拌合水的水化以及胶质体的胶凝等作用，使得混凝土结构开始收缩，由于受到基底或结构本身的约束，也会产生拉应力，当此拉应力超过混凝土此时的极限抗拉强度，在混凝土结构的薄弱区域就可能产生贯穿裂缝，这种收缩裂缝危害较大。

1.2塑性塌落裂缝

在混凝土浇筑过程中或者在浇筑初步成型时，都会产生一种塑性塌落裂缝。因为在混凝土的成型过程中，其拌合物中的骨料缓慢下沉，水向上浮，此时钢筋上面的混凝土被钢筋支顶，而钢筋两侧及其下方的混凝土产生下沉，导致混凝土沿钢筋表面产生顺筋裂缝。

1.3水化热裂缝

水化热裂缝多在大体积混凝土中发生。由于混凝土水化热过高，在凝固过程中释放出大量的水化热，致使混凝土内部温度与混凝土表面温度以及外部环境的温度相差较大，加之有结构自身约束存在，从而产生温度和收缩应力，导致水化热裂缝的产生。通常情况下，大体积混凝土当混凝土内部与表面温度超过24℃，混凝土表面温度与环境温度超过15℃时，最高浇筑温度大于27℃时，则易出现水化热裂缝。

1.4干缩裂缝

该裂缝多出现在混凝土硬化过程中。由于混凝土失水后干燥，引起体积收缩变形，这种体积变形受到约束时，就可能产生干缩裂缝。混凝土干缩裂缝，一般有三种形状：不规则龟纹状或放射状裂纹，多发生在板、墙的板面部位；每隔一段距离出现一条裂缝，此类裂缝多发生在框架梁、基础梁上面；出现在混凝土现浇板埋管部位的裂缝，沿埋管走向分布。

2.水利工程施工中混凝土裂缝的防治措施

国内外防治修补裂缝的措施很多，归纳起来主要有以下三大类

2.1开槽法防治修补裂缝

该法适合于修补较宽裂缝大于0.5mm，采用环氧树脂：10，聚硫橡胶：3，水泥：12.5，砂：28。首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后，将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中，再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度（约0.4斤丙酮就可以了）。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入混凝土缝内，一组砂浆的整个施工过程需要30分钟左右完成。嵌入后的砂浆养护即砂浆嵌入缝槽内处理好后两小时以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行覆盖，待完全初凝后，开始用水养护。

2.2低压注浆法防治修补裂缝

低压注浆法适用于裂缝宽度为0.2mm～0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下：裂缝清理—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。当裂缝数量较多时，先要在裂缝位置上贴医用白胶布，再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝，使裂缝封闭，大约10分钟后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口，必须反复用浆补上，以避免注浆漏浆。注浆操作一般在粘嘴的第二天进行，若气温高的话，半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液，插入注浆嘴，用手推动补缝器活塞，使浆液通过注浆嘴压入裂缝，当相邻的嘴中流出浆液时，就可拔出补缝器，堵上铝铆钉。一般由上往下注浆，水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。为了保证浆液充满，在注浆后约半小时可以对每个注浆嘴再次补浆。

2.3表面覆盖法防治修补裂缝

这是一种在微细裂缝（一般宽度小于0.2mm）的表面上涂膜，以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法，这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部，对延伸裂缝难以追踪其变化。表面覆盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异，通常采用弹性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜（粘贴）等。施工时，首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛，清除表面附着物，用水冲洗干净后充分干燥，然后用树脂充填混凝土表面的气孔，再用修补材料涂覆表面。

3.控制混凝土裂缝的具体措施

3.1混凝土配合比的优化设计

掺入粉煤灰，选择减水剂，保证泵送流动度。采集原材料进行试拌，尽可能地减少水泥用量，添加Ⅰ级粉煤灰，将水胶比控制在规范允许的范围内，粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易度，降低温升，减少收缩，提高抗侵蚀具有良好的作用。

3.2原材料的选择

砂料细度模数控制在2.4以上，含泥量控制在1%内。碎石针片状控制在10%以内，含泥量控制在1%内，尽可能使用低水热化水泥，控制原材料的质量不使混凝土產生收缩。

3.3施工安排

在水利工程施工过程中，要尽量避免在气温高、暴晒、温度低或者多风的天气下施工，这样可以有效地避免由于天气原因造成的裂缝现象，若必须在此类天气下施工，要采取相应的措施，避免暴晒、高温，做好保湿措施。

3.4施工过程控制

利用振捣法消除裂缝的产生，因为浇筑产生的塌落可以利用振捣将混凝土再液化，消除粗骨料与钢筋之间的水膜，这样经过消除混凝土因为沉缩产生的收缩量。还可以利用压光施工法消除塑性裂缝，这类裂缝是由于表面的水分散失现象造成的，利用压光施工法可以快速的消除这类裂缝，有效地保证混凝土不会因为水分的散失造成裂缝现象。混凝土干缩裂缝的控制：混凝土存在空隙产生湿胀干缩，加强振捣使之密实，清除混凝土中的泌水，加强表面的抹压收光，掺加优质粉煤灰，降低水灰比，可有效地控制混凝土湿胀干缩裂缝产生。大体积混凝土内部埋设热电耦测温，掌握混凝土内部的温升变化及内部最高温度的发生时间，通过蓄热保温使混凝土内外温差控制在25℃以内。常采用两层农膜加干铺两层草袋的做法。

3.5混凝土的养护和表面保护

良好的养护可使混凝土保持或接近饱和状态，水化作用速度最大，也是控制混凝土裂缝发生的措施之一，一般保温、保湿养护不得少于14d。

4.结语

混凝土裂缝是水利工程施工过程中常见的病害，导致混凝土出现裂缝的原因有很多，对水利工程危害程度也不同，裂缝还能导致其它病害的发生，对水利工程建筑物的破坏巨大，因此，在水利工程施工中，要采取切实可行的措施控制混凝土裂缝的产生，确保水利工程建筑物的安全。

参考文献：

[1]张林.水利施工中混凝土裂缝防治技术要点分析[J].城市建设理论研究，2013（48）

[2]郭强，胡其辉.混凝土裂缝产生的原因及处理方法[J].水利天地.2010（08）

[3]肖健.混凝土裂缝的处理措施[J].中国新技术新产品.2010（24）