淺析水利水電混凝土工程裂縫的原因及其防治修補(bǔ)

【摘要】混凝土施工是水利水電工程建設(shè)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，混凝土裂縫會(huì)使水利水電工程發(fā)生滲漏，會(huì)導(dǎo)致裂縫在壓力水作用下會(huì)逐步擴(kuò)寬和發(fā)展以及會(huì)引起水解破壞，因此必須加強(qiáng)水利水電混凝土工程裂縫防治及修補(bǔ)。本文對(duì)水利水電混凝土工程裂縫產(chǎn)生的原因及其防治措施與修補(bǔ)方法進(jìn)行了探討分析。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程；混凝土；裂縫；原因；防治措施；修補(bǔ)方法

1、水利水電混凝土工程裂縫產(chǎn)生的原因

水利水電混凝土工程裂縫產(chǎn)生的主要原因：（1）由于太陽(yáng)暴曬而產(chǎn)生的裂縫是工程中最常見(jiàn)的現(xiàn)象之一。溫度裂縫所產(chǎn)生的原因是在有約束力作用的情況下，混凝土熱脹冷縮所產(chǎn)生的體積脹縮，因受約束力的限制，在內(nèi)部產(chǎn)生了溫度應(yīng)力，由于混凝土抗拉強(qiáng)度低，易被溫度引起的拉應(yīng)力拉裂，所以就產(chǎn)生溫度裂縫。（2）大體積混凝土水化時(shí)會(huì)產(chǎn)生的大量水化熱，這種熱量由于得不到散發(fā)，會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大，從而在其內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力，使混凝度發(fā)生超過(guò)其承受極限的形變而引起裂縫。（3）因?yàn)榛炷恋乃苄运涠鸬牧芽p一般出現(xiàn)在一些厚度較大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件當(dāng)中。（4）在炎熱的大風(fēng)天氣，混凝土表面水分蒸發(fā)過(guò)快，造成混凝土內(nèi)部水化熱過(guò)高，在混凝土澆筑數(shù)小時(shí)仍處于塑性狀態(tài)，易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。（5）構(gòu)件超載產(chǎn)生的裂縫。例如：構(gòu)件在超出設(shè)計(jì)的均布荷載或集中荷載作用下產(chǎn)生內(nèi)力彎矩，出現(xiàn)垂直于構(gòu)件縱軸的裂縫，構(gòu)件在較大剪力作用下，產(chǎn)生斜裂縫，并向上、下延伸。（6）當(dāng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉陷，就有可能會(huì)產(chǎn)生裂縫，隨著沉陷的進(jìn)一步發(fā)展，裂縫會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。（7）當(dāng)鋼筋混凝土處于侵蝕性水的環(huán)境中時(shí)，混凝土厚度不夠密封性不良，使鋼筋與空氣接觸，造成鋼筋的氧化，氧化后的鋼筋體積會(huì)比原來(lái)大很多，混凝土?xí)蜓趸箐摻铙w積的膨脹而裂開(kāi)。

2、水利水電混凝土工程裂縫的防治措施

水利水電混凝土工程裂縫的防治措施：（1）嚴(yán)格選擇原材料。砂料細(xì)度模數(shù)控制在2.4以上，含泥量控制在1%內(nèi)。碎石針片狀控制在10%以?xún)?nèi)，含泥量控制在1%內(nèi)，盡可能使用低水熱化水泥，控制原材料的質(zhì)量不使混凝土產(chǎn)生收縮。（2）優(yōu)化混凝土配合比。摻入粉煤灰，選擇減水劑，保證泵送流動(dòng)度。采集原材料進(jìn)行試拌，盡可能地減少水泥用量，添加Ⅰ級(jí)粉煤灰，將水膠比控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，粗骨料采用二級(jí)配。摻入適量的粉煤灰對(duì)改善混凝土的和易性，降低溫升，減少收縮，提高抗侵蝕具有良好的作用。（3）合理安排施工。混凝土的澆筑盡可能避開(kāi)高溫、曝曬、多風(fēng)、降溫的天氣，若需要上述條件下施工時(shí)必須有相應(yīng)遮擋、保溫措施。（4）加強(qiáng)施工過(guò)程控制。a.二次振搗法消除混凝土沉縮裂縫。對(duì)于澆筑后坍落度已經(jīng)消失開(kāi)始初凝的混凝土進(jìn)行二次振搗，混凝土?xí)匦乱夯?，能較好地消除粗骨料、鋼筋下面的水膜，消除沉縮收縮量。泵送混凝土特別需要二次振搗。b.二次壓光消除混凝土塑性收縮裂縫。此種裂縫是混凝土表面水分散失引起的，發(fā)生在混凝土初凝至終凝期間，消除此種裂縫應(yīng)使用機(jī)械抹光機(jī)進(jìn)行大面積、高強(qiáng)度的提漿抹光，然后使用機(jī)械收光機(jī)進(jìn)行大面積、高強(qiáng)度的收光，將極大地提高混凝土的平整度和表面強(qiáng)度。c.控制約束裂縫的措施?；炷良s束裂縫的產(chǎn)生是混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大或收縮引起的約束拉力超過(guò)了混凝土的抗拉強(qiáng)度，在混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大、氣溫驟降時(shí)，及時(shí)采取保溫、保濕措施，加強(qiáng)測(cè)溫和氣溫預(yù)報(bào)，做到防護(hù)及時(shí)。閘墩下部與底板同時(shí)澆筑或盡量縮短閘墩與閘底板之間澆筑的時(shí)間間隔，可有效控制閘墩裂縫發(fā)生。（5）混凝土干縮裂縫的控制措施。混凝土存在空隙產(chǎn)生濕脹干縮，加強(qiáng)振搗使之密實(shí)，清除混凝土中的泌水，加強(qiáng)表面的抹壓收光，摻加優(yōu)質(zhì)粉煤灰，降低水灰比，可有效地控制混凝土濕脹干縮裂縫產(chǎn)生。（6）為防止溫度裂縫，所以對(duì)混凝土內(nèi)部進(jìn)行了溫度控制。在大體積混凝土內(nèi)部埋設(shè)熱電耦測(cè)溫，以便掌握混凝土內(nèi)部的溫升變化及內(nèi)部最高溫度的發(fā)生時(shí)間，通過(guò)蓄熱保溫的方式使混凝土內(nèi)外溫差控制在25℃以?xún)?nèi)。為了達(dá)到對(duì)溫度的控制，通常會(huì)使用兩層農(nóng)膜加干鋪，外加兩層草袋的做法。（7）混凝土的養(yǎng)護(hù)和表面保護(hù)。良好的養(yǎng)護(hù)可使混凝土保持或接近飽和狀態(tài)，水化作用速度最大，也是控制混凝土裂縫發(fā)生的措施之一，一般保溫、保濕養(yǎng)護(hù)不得少于14d。

3、水利水電混凝土工程裂縫的修補(bǔ)方法

水利水電混凝土工程裂縫修補(bǔ)除了要恢復(fù)防水性和耐久性為目的之外，還要從結(jié)構(gòu)安全及美觀角度出發(fā)進(jìn)行修補(bǔ)，當(dāng)前的修補(bǔ)方法主要有以下：（1）注入法?？煞譃閴毫酀{法與真空吸入法兩種。對(duì)于裂縫較深且細(xì)所適用的方法為灌漿法；另一種方法是真空注入法，此方法適用于各種表面裂縫的修補(bǔ)，真空注入法是利用真空泵使縫內(nèi)形成真空，然后再將漿材注入裂縫中去。所用到的灌漿材料主要有：水泥漿材、普通環(huán)氧漿材、彈性聚氨酯漿材、水溶性聚氨酯漿材等。（2）充填法適用于裂縫寬度大于0.5mm的裂縫，沿裂縫處鑿成“U”形或“V”形槽，槽頂寬約10cm，在槽中充填密封材料。充填材料采用水泥砂漿、環(huán)氧砂漿、彈性環(huán)氧砂漿、聚合物水泥砂漿等。如果鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋已經(jīng)銹蝕，則將混凝土鑿開(kāi)到能夠處理已經(jīng)生銹的鋼筋部分，將鋼筋除銹，再在槽中充填水泥砂漿或環(huán)氧樹(shù)脂砂漿等材料。（3）通過(guò)在細(xì)微的裂縫表面涂膜等處理手段，來(lái)提高混凝土的防水和耐力性的修補(bǔ)方法就叫做表面覆蓋法，表面覆蓋法分為涂覆裂縫部分和全部涂覆兩咱處理方式。在進(jìn)行施工的過(guò)程當(dāng)中，首先要對(duì)混凝土的表面用鋼絲刷進(jìn)行打毛，清理上面附著的雜物，并用清水沖洗后充分干燥處理，然后再用樹(shù)脂等物填充混凝土表面產(chǎn)生的氣孔，最后用修補(bǔ)材料覆蓋表面。

4、結(jié)束語(yǔ)

混凝土施工質(zhì)量好壞直接決定著水利水電工程的優(yōu)劣，因?yàn)樗袚?dān)著水利水電工程建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全防滲等主要職責(zé)。因此，為了保障水利水電工程的順利進(jìn)行及完工后的穩(wěn)定性與安全性，在施工過(guò)程中應(yīng)盡量減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]王文鵬.水工涵閘墩墻混凝土結(jié)構(gòu)裂縫及其防裂措施分析[J].工程技術(shù)，2013（6）

[2]王文斌.水利工程中混凝土裂縫的成因及其防治[J].科技促進(jìn)發(fā)展，2009（12）

[3]楊白軍.淺析水利施工中混凝土裂縫的防治[J].科技風(fēng)，2011（16）