淺議水利工程中的混凝土裂縫問題

劉海峰

摘要：在水利工程施工中，現(xiàn)澆混凝土質(zhì)量缺陷主要有；露筋、峰窩、央渣、裂縫、疏松(內(nèi)部不密實)、與鋼構(gòu)件連接部位松動、外形缺陷(缺棱掉角、凸凹不平、麻面、起砂、掉皮)、強度達不到設(shè)計要求8類。混凝土是一種由砂石骨料，水泥，水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)的多項復(fù)合脆性材料。由于混凝土施工和本身變形和約束等一秉列問題，使混凝土產(chǎn)生裂縫，微裂縫通常是一種無害裂縫，對混凝土結(jié)構(gòu)的承重，防滲及其他功能不產(chǎn)生危害。但是受到荷或，溫差等作用之后。微裂縫就畚不斷的擴展和連通。最終形成我們?nèi)庋劭梢姷暮暧^裂縫，逮些裂縫已成為水利工程中常見的工程病害。輕者使混凝土內(nèi)部的鋼筋材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土蛄構(gòu)的承戴力、耐久性，使用價值等。嚴重的將直接威脅到人民的生命，財產(chǎn)安全。因此對混凝土裂縫的控制已成為水利工程建設(shè)引起高度重視的問題之一。

關(guān)鍵詞：混凝土裂縫裂縫處理

中圖分類號：TV544文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2012)01(c)-0041-01

混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)的多項復(fù)合脆性材料。由于混凝土施工和本身變形和約束等一系列問題，使混凝土產(chǎn)生裂縫，微裂縫通常是一種無害裂縫，對混凝土結(jié)構(gòu)的承重、防滲及其他功能不產(chǎn)生危害。但是受到荷載、溫差等作用之后，微裂縫就會不斷的擴展和連通，最終形成我們?nèi)庋劭梢姷暮暧^裂縫，這些裂縫已成為水利工程中常見的工程病害，輕者使混凝土內(nèi)部的鋼筋材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力、耐久性、使用價值等。嚴重的將直接威脅到人民的生命、財產(chǎn)安全。因此對混凝土裂縫的控制已成為水利工程建設(shè)引起高度重視的問題之一。

1混凝土裂縫的種類及產(chǎn)生的原因：

1.1干縮裂縫

混凝土在硬化過程中水分逐漸蒸發(fā)散失，使水泥石中的凝結(jié)膠體干燥收縮產(chǎn)生變形，由于受到圍巖和模板的約束，變形產(chǎn)生應(yīng)力，當應(yīng)力值超過混凝土的抗拉強度時，就會出現(xiàn)干縮裂縫。干縮裂縫多為表面性的，走向沒有規(guī)律。影響混凝土干縮裂縫的因素主要有：水泥品種、用量及水灰比，骨料的大小和級配，外加劑品種和摻量。

1.2溫度裂縫

水泥水化過程中產(chǎn)生大量的熱量，在混凝土內(nèi)部和表面間形成溫度梯度而產(chǎn)生應(yīng)力，當溫度應(yīng)力超過混凝土內(nèi)外的約束力時，就會產(chǎn)生溫度裂縫。裂縫寬度冬季較寬，夏季較窄。溫度裂縫的產(chǎn)生與二次襯砌混凝土的厚度及水泥的品種、用量有關(guān)。

1.3荷載變形裂縫

仰拱和邊墻基礎(chǔ)的虛碴未清理干凈?；炷翝仓螅桩a(chǎn)生不均勻沉降；模板臺車或堵頭板沒有固定牢固，以及過早脫模，或脫模時混凝土受到較大的外力撞擊等都容易產(chǎn)生變形裂縫。荷載變形裂縫在隧道襯砌混凝土病害中占有的比例逐年增大，已經(jīng)引起了廣大工程技術(shù)人員的重視。

1.4施工縫(接茬縫)

施工過程中由于停電，機械故障等原因迫使混凝土澆筑中斷時間超過混凝土的初凝時間，繼續(xù)澆筑混凝土?xí)r，原有的混凝土基礎(chǔ)表面沒有進行鑿毛處理，或者鑿毛后沒有用水沖洗干凈，也沒有鋪水泥砂漿墊層，就在原混凝土表面澆筑混凝土，致使新舊混凝土接茬間出現(xiàn)裂縫。

1.5裂縫形成的原因分析

混凝土裂縫形成的原因非常復(fù)雜，往往是多種不利因素綜合作用的結(jié)果。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，施工不規(guī)范造成的混凝土裂縫占80％左右，材料質(zhì)量差或配合比不合理產(chǎn)生的裂縫占15％左右，設(shè)計不當引起的裂縫可能占5％。

2水利工程中混凝土裂縫的防治措施

一是設(shè)計單位應(yīng)該提出混凝土施工溫度控制的具體要求和混凝土養(yǎng)護的基本要求，控制外加劑的品種和摻量，確?；炷潦湛s與膨脹相抵消。二是混凝土配合比設(shè)計時，在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應(yīng)盡可能的降低混凝土的單位用水量，采用“三低(低砂率、低坍落度、低水膠比)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)一高(高粉煤灰摻量)”的設(shè)計準則，生產(chǎn)出“高強、高韌性、中彈、低熱和高極拉值”的抗裂混凝士。施工時要嚴格控制混凝土配合比，計量要準確。坍落度抽檢工作要加強，不能流于形式。三是混凝土振搗要密實，拆模后要掛草簾或鋪草澆水養(yǎng)護保溫?；炷恋酿B(yǎng)護不僅對防止早期表面裂縫顯得重要，它對混凝土后期強度的發(fā)展、混凝土的進一步成熟和耐久性等也同樣重要，在過去許多工程的施工和管理中對養(yǎng)護的重要性沒有充分的認識。四是施工過程中應(yīng)經(jīng)常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實情況，不能漏振，過振，且在第一次振搗后要進行第二次振搗。

3水利工程中混凝土裂縫的修補：

3.1表面覆蓋法修補裂縫

這是一種在微細裂縫(一般寬度小于0.2mm)的表面上涂膜，以達到修補混凝土微細裂縫的目的。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法，這種方法的缺點是修補工作無法深入到裂縫內(nèi)部。對延伸裂縫難以追蹤其變化。

面覆蓋法所用材料視修補目的及建筑物所處環(huán)境不同而異，通常采用彈性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜(粘貼)等。施工時，首先用鋼絲刷子將混凝土表面打毛，清除表面附著物，用水沖洗干凈后充分干燥，然后用樹脂充填混凝土表面的氣孔，再用修補材料涂覆表面。

3.2低壓注漿法修補裂縫

低壓注漿法適用于寬度為0.2mm～0.3mm的混凝土裂縫修補。修補工序如下：裂縫清理一試漏一配制注漿液一壓力注漿一二次注漿一清理表面。

3.3結(jié)構(gòu)加固法修補裂縫

當裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時。就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點加固以及噴射混凝土補強加固。

3.4電化學(xué)防護法修補裂縫

電化學(xué)防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護法中常用而有效的三種方法。

3.5仿生自愈合法修補裂縫

仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法，它模仿生物組織對受創(chuàng)傷部位自動分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機能，在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊。在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當混凝土出現(xiàn)裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。

4結(jié)語

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待，采用合理的方法進行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。