水利工程施工中混凝土裂缝防治措施

张洁

摘 要：在水利工程施工中，混凝土属于比较常见的施工材料，一般根据一定的比例将沙子、骨料、水泥和水混合形成，这种混合料具有较高的抗震等级和较强的防渗能力。但是很多裂缝和变形现象往往因为混凝土施工工艺的失误出现在水利工程中，对其施工质量造成严重影响。对混凝土裂缝加大控制和研究力度，不但能够使建设过程中的裂缝得到预防和控制，而且能够提高建筑的承载能力，延长水利工程的使用寿命，使人民生命财产安全得到保障。本文主要围绕水利工程施工中混凝土裂缝产生的原因，重点分析了水利工程施工中混凝土裂缝的防治措施以及混凝土裂缝的处理材料和技术，以期能为有关方面的需要提供借鉴和参考。

关键词：水利工程；混凝土裂缝；防治措施

中图分类号：TV544 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）14-0091-02

混凝土作为水利工程施工中极其常见的施工材料，其自身独特的性质致使严重的渗漏问题经常出现，严重影响着水利工程的质量。为了避免渗漏问题造成大量水分渗入混凝土内部，从而大大降低水利工程的抗渗能力，大量锈蚀施工所用钢筋材料，直接影响到水利工程结构的稳定性以及承载能力。为了使水利工程的施工质量得到保障，施工单位需要认真分析裂缝的成因，采取行之有效的防治措施使水利工程的应用效果进一步提高。

1 水利工程施工中混凝土裂缝产生的原因

在水利工程施工中，裂缝具有较多的形式和种类，想要使混凝土裂缝的根本问题得到解决，需要及时查找裂缝产生的原因，采取有效措施使混凝土裂缝有效控制和减少。

（1）温差裂缝。这种裂缝的形成主要是由于一定的温差存在于混凝土内部和外部之间，从而造成裂缝的出现。出现温差实际上是由于水泥水化热导致混凝土表面和内部出现较大的温差。混凝土微孔中的水在温度正负交替过程中结冰或过冷的水，不断膨胀的体积使冻胀压力产生，过冷的水迁移使渗透压力逐渐出现，两者的附加作用力大于混凝土的抗拉强度时，会严重破坏混凝土结构。

（2）外因性裂缝。这种裂缝的形成主要是非正常的外力作用破坏了混凝土结构，从而导致裂缝出现在混凝土中，外因性裂缝分为很多种，一是超负荷作用力产生的裂缝，二是不均匀沉降的构筑物基础产生的裂缝，三是凿洞、随意拆除等产生的裂缝，四是构筑物被酸、碱、盐等侵蚀产生的裂缝，五是火灾、台风、地震等以意外事件产生的裂缝。

（3）塑性收缩裂缝。混凝土在凝固过程中，水分的散发，在加上自身的特性，会导致混凝土出现收缩，当外界力量约束这种收缩时，就会有一定的收缩应力形成，当这种应力超过混凝土的承受范围以后，会有形成裂缝。当粗集料具有较大的含泥量时，会增加混凝土的收缩量。混凝土会因为不恰当的间断级配出现较大的集料颗粒收缩，诱导裂缝的产生。不合格的混凝土外加剂、不恰当的掺和料以及较低的混凝土强度都会造成混凝土出现收缩，从而使裂缝出现在混凝土中。

（4）安定性裂缝。这种裂缝的主要类型是龟裂，一般情况下不合格的混凝土质量是引起安定性裂缝出现的主要因素。与此用时，雨水、化学物质等外界因素对钢筋的腐蚀也会导致混凝土产生裂缝。

2 水利工程施工中混凝土裂缝的防治措施

2.1 温度变化引起的裂缝

在浇筑完混凝土以后，其硬化需要一个过程中，这期间水和水泥会有化学反应出现，混凝土内部温度会因大量的水化热情况而大幅提升，热量存在于混凝土内部无法及时消散，导致内部和外部温度具有较大的差异存在。所以，混凝土内部结构受温度应力影响出现受压问题，而裂缝则出现在混凝土的外部。在前期混凝土硬化阶段，仅有很小的抗拉强度产生，不过如果内外的温度有较大差异存在的话，会有裂缝问题出现。

想要使温度变化引起的裂缝得到有效防治，需要在配比混凝土材料时，将低热的泥矿渣水泥或粉煤灰水泥应用在混凝土材料中，另外水泥的用量在配比时要适当降低，通过降低水灰比来改善骨料的级配，进而更好的改善水化热情况。在搅拌混凝土过程中，需要通过新的工艺有效控制混凝土的浇筑温度，另外在拌制混凝土时可以将外加剂适当添加其中，这样能够有效调节混凝土的流动性和保水性，使水化热进一步降低，及时调整混凝土中出现热峰的时间。在施工时要有认真遵循施工工序，采取分层和分块浇筑的方式进行混凝土浇筑，这样能够使混凝土在浇筑以后的散热效果得到保障。

在大体积浇筑混凝土时，需要将冷却管道设置在内部，从而降低内部和外部之间的温度差异。在浇筑完混凝土以后，需要对温度加强监控，采取有效的冷却措施，另外及时进行养护施工也能够提高工程整体質量。在完成混凝土浇筑以后，需要将湿润的麻布或草覆盖在表面，另外定期进行洒水养护，从而浇筑完混凝土以后能够逐渐冷却下来。在夏季进行水利工程施工时，要防止有硬化速度过快的情况出现在混凝土施工中，在冬季进行水利工程施工时，要防止混凝土的硬化因温度过低而无法实现，所以施工单位需要根据季节的变化进行适当的保湿或保温。

2.2 混凝土收缩引起的裂缝

在混凝土硬化过程中，不断变小的体积会导致混凝土表面产生裂缝。在混凝土结构中，如果使用较多的钢筋，则会在一定程度上约束周围的混凝土。所以，钢筋会限制凝土的收缩，从而造成混凝土结构的局部产生裂缝。在浇筑混凝土时，新老混凝土界面交替的情况会经常出现，导致产生大量的收缩裂缝。

如果发现有收缩裂缝存在于混凝土结构中，在修补裂缝位置时可以使用水泥砂浆进行，该方法适合应用于表面的裂缝。想要使收缩裂缝得到预防，需要有效改善水泥的性能，另外适当调整水灰比，确保钢筋均匀分布在混凝土结构中，这样可以防止更大的裂缝出现。与此同时，还需要对混凝土加强养护，将保护装置的覆盖时间进行合理延长是提升混凝土养护效果有效途径，另外在养护时也可以涂抹养护剂。

3 混凝土裂缝的处理材料和技术

（1）新型灌浆材料。一定条件下通过聚氨酯和环氧树脂制备出新型化学灌浆材料，该材料属于同步互穿聚合物网络结构。新型化学灌浆材料将环氧树脂浆材和聚氨酯浆材的性能优点有效融合在一起，具有较低的浆材黏度和较高的强度，能够适当调节凝结时间。水下混凝土灌浆试块能够达到1.05NPa以上的黏接抗拉强度，该灌浆材料具有优良的性能和较强的适用性，能够在水下进行灌浆。

（2）钢板及碳纤维补强加固新技术。所谓的碳纤维补强加固技术，主要是将高弹性模量或高强度的连续碳纤维单向排列成束，在浸渍环氧树脂以后使其成为碳纤维增强复合材料片材，对于结构外表面受拉或有裂缝部位用专用环氧树脂胶将片材进行黏贴，固化后与原结构形成一整体，碳纤维能够与原结构共同承受压力。因为部分荷载被碳纤维所分担，从而使钢筋混凝土结构的应力进一步降低，有效补强加固了混凝土结构。

（3）水泥基渗透结晶型防水材料。水泥基渗透结晶防水材料为灰色粉末状无机材料，其主要由是硅砂、水泥和多种特殊的活性化学物质组成。该材料的主要原理是通过水泥混凝上本身固有的化学特性和多孔性，活性化学物质以水为载体，借助于渗透作用，传输到混凝土微孔及毛细管中，从而形成水化作用，混凝土与不溶性的结晶结为一体。由于混凝上微孔及毛细管道被结晶体填塞，因此大幅提高混凝土的密度，实现永久性防水，对钢筋起到保护作用，使混凝土结构强度不断增强。

（4）混凝土裂缝注浆技术。在混凝土建筑物裂缝修补工程中，环氧树脂类高分子材料得到了广泛应用，其仅次于水泥和钢材。传统方法是将树脂浆液通过人工控制注入裂缝内。如果环氧浆液具有较大黏度，而裂缝具有较小宽度时，该修补方法效果不佳。从国外引进的“壁可”注浆技术，能够将浆液通过橡胶管的弹性收缩压力自动注入，缝隙中的空气通过缓慢均匀地灌浆压力被压入混凝土毛细管中，并通过混凝上的自然呼吸作用排出，能够使气阻现象得到有效避免，使灌浆质量得到进一步提升。

4 结语

通过以上内容能够看出，随着我国社会经济的快速提升，水利工程建设得到了突飞猛进的发展。在国民经济基础设施建设中，水利工程基本确立了建设的首要地位。但混凝土裂缝问题出现在水利工程中，严重影响着混凝土的使用寿命，威胁着水利工程的质量。因此，施工单位需要认真分析和研究混凝土裂缝出现的原因，并根据实际情况采取行之有效的防治措施，从而有效控制混凝土出现裂缝的情况，保证水利工程的安全性和稳定性。

参考文献

[1]邓丽，王展，张雅.水利施工中的混凝土裂缝的原因和防治对策解析[J].河南科技，2014，01：62+70.