水利工程混凝土裂缝渗透成因及有效预防措施初探

宋越涛 张卫华 刘棪

摘 要：建国以来，随着我国社会经济的不断发展，水利工程在规模和数量上的建设都达到了最高的水平。但是由于混凝土属于脆性材料，所以出现裂缝就成为比较常见的问题。裂缝很普遍但是成因却有多重。在水利工程中，混凝土作为透水介质，一旦产生裂缝就会有压水进入建筑物内容对其造成腐蚀，影响建筑物的稳定性。本文分析了混凝土裂缝渗透成因，并研究了其有效预防措施。

关键词：水利工程，混凝土裂缝，成因，有效措施

混凝土的开裂问题，即是现如今建筑工程质量的通病，也是民众质量投诉的热点。混凝土的小裂缝可能只是影响美观，但是如果不加以防治产生大面积裂缝，就会对水利工程的正常使用和质量造成不可避免的影响。

1.混凝土裂缝的分类

混凝土的裂缝有可以根据不同的条件有不同的分类。一般从裂缝的宽度来讲裂缝分为微观裂缝和宏观裂缝，也就是我们厂说的小裂缝和大裂缝，0.05MM为分界，0.05MM以上为宏观裂缝，以下则为微观裂缝。还可以根据裂缝产生的时间，分为早期裂缝、中期裂缝和晚期裂缝。混凝土的内部温度也是有变化的，根据这个温度的变化，可以将混凝土的裂缝分为温升阶段裂缝，温度稳定阶段裂缝和温度下降阶段的裂缝。本文主要分析混凝土裂缝产生的原因，也就是说可以分为由外荷压力引起的裂缝，有结构次应力引起的裂缝，还有由外层结构变形引起的裂缝这三种通过裂缝产生的原因来进行的分类。混凝土的裂缝发生的部位和形状也是有明显的区别的，可以将裂缝分成纵向裂缝、横向裂缝、斜向裂缝以及不规则裂缝。最后一种，是根据混凝土裂缝的深度分为表面裂缝，深层裂缝和贯穿性裂缝。

2.混凝土裂缝产生的原因

混凝土产生的原因有很多，但比较常见的混凝土出现裂缝的原因，有三分之二是来自温度变化，接近三分之一是来自混凝土自身的干缩和湿账。具体原因分析如下：

2.1温度裂缝

温度裂缝比较多的事发生在大体积的混凝土裂缝上，这种裂缝的走向一般来说并没有固定的规律，而且由温度原因产生的裂缝，通常宽度和大小都不一样，而且冬季是比较窄，夏季就比较宽。主要的原因多是由于温差比较大引起的。大体积的混凝土在进行基础浇筑之后，水泥挣处于硬化期，在这几个期间混凝土内部的温度就会不断上升，这种大温差就造成内部与外部热胀冷缩的程度不一样，早期的混凝土抗拉力又比较低，所以当内部与外部的温差达到一定的程度时，混凝土就会产生早期的温度裂缝。

2.2塑性收缩裂缝

混凝土的塑性收缩是在混凝土凝结之前，表面失水较快产生的收缩。这种裂缝一般有不规则的形状和两端长短不一，互相不连贯的特点。大多在气候比较干燥的时候出现。主要原因是混凝土在进行浇筑之后，表面由于大风和高温的影响，造成混凝土表面水分大量流失，造成混凝土体积急剧收缩产生裂缝，而且前期如果水泥用量过多或者使用过量的粉砂也会造成混凝土产生收缩裂缝。还会因为混凝土在初期搅拌时水灰比重大，拌和泥水时添加了盐分和腐蚀酸等也会产生这种塑性的收缩。

2.3干缩裂缝

干缩裂缝是由于混凝土内外水分的蒸发程度不同造成的，这种裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间内。干缩裂缝的特征是表面性的平行线或者是网状的浅细裂缝。主要原因是由于在混凝土成型后对于混凝土的养护不周造成的，表面水分流失快，内部水分流失慢就会产生这种干缩裂缝。混凝土的水灰比重大和构件长期露天堆放，让混凝土表面湿度产生变化，也会造成混凝土的干缩裂缝。

2.4沉降裂缝

混凝土的沉降裂缝主要表现为混凝土结构的深进或者贯穿性裂缝。这种裂缝主要的走向多与地面的沉陷情况有关。主要原因是由于结构地基的土质不均匀和地面浸水造成的，浇筑在斜坡上面的混凝土，经过时间的推移，也会由于重力作用而产生向下流动的裂缝。

3.针对混凝土产生裂缝的有效预防措施

对于混凝土产生裂缝的预防措施，可以从控制温度，改进操作工艺和加强养护等几部分入手。

3.1配制混凝土时注重比例

由于在配制混凝土时比例不正确，就会导致混凝土出现干缩裂缝和塑性收缩裂缝。针对这一因素，在配制混凝土时，要合理的进行选材，采用质地优良的石子，并把砂石含泥量控制在合理范圍内，减小空隙率，并且要捣固密实，提高混凝土的抗裂度，有条件的增加合适的减水剂，避免过量使用粉砂。而且在配制混凝土前，为了避免产生裂缝，要将基层和模板用水浇透，这样做是避免温度过高是吸收掉混凝土中的水分。

3.2注重混凝土的养护

混凝土的养护可以通过使用养护剂或者覆盖湿草袋等方法，当表面出现细微裂缝时，应及时进行抹压。为了减小混凝土的养护，要是混凝土浇筑后，及时使用湿润的草帘和麻片进行覆盖，并且洒水养护。可以适当延长养护的时间，冬季施工时更应该延长混凝土的保温覆盖时间。另外，在混凝土痴线裂缝之后，如果混凝土仍然保持着塑性，可以通过采取及时重新压抹一遍或者重新振捣的方式来进行处理。

3.3根据温度进行表面防护

温度裂缝对于钢筋碳化，抗疲劳等方面都有影响。对于表面的裂缝要继续拧封闭处理，可以死采用涂两遍环氧胶或者贴环氧玻璃布的方式，或者是喷水泥砂浆的方式进行表面的封闭处理。而对于有整体性防水和防渗要求的结构，比如就是水利工程中的混凝土处理，应当根据裂缝可以胶管的程度，采用浇灌水泥砂浆或者化学砂浆的方式进行裂缝修补，并且灌浆和表面的封闭最好同时使用。

3.4根据土质进行防护

对待不同的土质要有不同的措施，建筑工程最好是选择在硬质土地上进行混凝土浇筑。如果是软土，要填土地基，并且在上部结构施工前进行对土地的夯实和加固。一定要保证混凝土的模板有足够的强度和刚度，能够支撑牢固，并且使地基受力均匀。

结束语：

出现裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现场，它的出现会影响建筑物的使用，降低建筑物的抗渗能力。所以，分析裂缝的分类，成因以及提供防护措施，是对于水利工程未来更好的建筑和发展的一个重要前提。

参考文献

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（作者单位：1.焦作市黄河河务局沁阳沁河河务局；2，3.焦作市黄河华龙工程有限公司）