灌区水利工程混凝土裂缝成因与修补策略分析

王延飞

摘要：随着我国灌区水利工程规模不断增加，工程质量要求随之增加，水利工程施工及后续使用过程中常出现大量混凝土裂缝，进而对于整体灌区水利工程质量产生负面影响。本文首先阐述灌区水利工程混凝土裂缝成因，重点分析了灌区水利工程混凝土裂缝的具体修补策略及灌区水利工程混凝土裂缝成因的防治措施，希望能够进一步提升灌区水利工程使用质量。

关键词：灌区水利工程；混凝土裂缝；修补方法；温差

一、灌区水利工程混凝土裂缝成因

1.1温差裂缝

如果混凝土结构内外温差过大时，便会产生明显的温差裂缝，其已成为当前常见的水利工程质量问题，上述温差会致使混凝土结构内部水分凝结成冰或过冷水，产生较大冻胀压力或渗透压，如果这种压力超过混凝土自身极限抗拉强度时，便会引发不同程度的温差裂缝。通常这种裂缝大多出现在以下三个阶段：（1）施工初期，基于水化热负面影响，温差裂缝发生频次高；（2）脱模操作会导致混凝土结构表面温度出现骤然下降，这在一定程度上增大混凝土结构内外温差，这也会引发温差裂缝；（3）施工及维护阶段，假使混凝土结构的散热效果不佳，致使混凝土内部温度远超过极限，进而引发严重的温差裂缝，而这种温差裂缝会严重影响混凝土施工质量，特别是一些大体积混凝土结构。

1.2塑性收缩裂缝

混凝土具体凝固阶段，常伴随严重的散热及蒸发情况，继而引发混凝土体积收缩情况，特别是对于大体积混凝土，混凝土收缩过程遭受外部环境变化影响时，便会产生一定的收缩应力，当应力超过混凝土的极限抗拉强度时，会出现裂缝。塑性收缩裂缝产生的根本原因在于混凝土性能不符合相关要求，所以混凝土使用初期就会出现裂缝。另外，施工人员没有按照相关的操作规范进行施工，否则会造成塑性收缩裂缝。当发生这种塑性收缩裂缝时，如果不及时采取合理的应急措施，裂缝会逐渐增加。当各种污染物进入这些裂缝时，钢筋会受到污染，严重影响产品的性能，尤其表现为工程抗震及防洪效果方面。

1.3安定性裂缝

假使水泥硬化后产生不均匀的体积变化时，便会引发体积安定性不良影响，这种情况只是水泥制品后混凝土结构出现膨胀性裂缝，降低水利工程整体质量，进而引发严重的安全事故。而这些裂缝出现常由于熟料中游离氧化钙、氧化镁或添加石膏含量增加，尤其石膏含量过多时，水泥硬化后便会与固态水化铝酸钙发生反应，体积明显增加，进而导致水泥开裂情况。

二、灌区水利工程混凝土裂缝的具体修补策略

混凝土出现裂缝后，基于不影响工程质量的目的，要求相关工作人员对于混凝土裂缝进行妥善修复，避免进一步侵蚀及裂缝扩大，还可显著提升结构安全性以及整体美观程度。实际修补过程中，重点考虑整体修补成本，进而确定相应的修补范围及规模。当前针对灌区水利工程混凝土裂缝问题，常见的修补方法包括下列三个方面。

2.1充填法

一般来说，假使裂缝宽度超过0.5mm，可采用充填法实施有效修补，具体利用密封材料填充裂缝。凹槽首先沿着裂缝产生，致使裂缝形状为U形或V形，而填充材料要求注入裂缝中，常用的填料有水泥砂浆，环氧砂浆，弹性环氧砂浆以及聚合物水泥砂浆等。如果钢筋混凝土结构中的钢筋已生锈，要求施工人员将混凝土切割，具体切割范围以满足处理生锈钢筋以对钢筋除锈要求为宜，然后具体开展防锈处理工作，主要在裂缝位置填充诸如聚合物水泥砂浆或环氧树脂砂浆等材料。

2.2注入法

当前常用注入法具体包括压力灌浆法和真空注入法，其中压力灌浆法大多应用于深裂缝及薄裂缝处理方面，而真空注入方法则利用真空泵在狭缝区域形成真空环境，进而将浆料吸入狭缝中，这种方法主要应用于修复各种表面裂缝，而灌浆材料达到采用水泥浆，普通环氧树脂浆以及弹性环氧树脂浆。

2.3表面覆盖法

对于一些宽度小于0.2mm的微裂纹，表面覆盖法实际修复效果较为明显，具体利用一层薄膜覆盖裂缝或覆盖混凝土表面，实际裂缝区域完全覆盖。采用这种方法处理后，混凝土的防水性能及耐久性均可明显提升。这种方法开展前，要求工作人员及时清理裂缝表面沉积物，再使用清水彻底冲洗，使用树脂填充表面的毛孔，最后表面涂覆一定厚度的弹性涂膜防水材料、聚合物水泥浆以及聚合物膜等。

三、灌区水利工程混凝土裂缝的防治措施

如果灌区水利工程混凝土裂缝未经过有效处理，可能引发严重后果，因此本文提出相应的防治措施，其具体包括下列两个方面。

3.1确定混凝土最佳配合比

具体混凝土施工前，施工人员使用各种混凝土材料进行比例试验，以确定混凝土的最佳混合比，而原材料采购阶段，采购人员还需要根据具体使用要求选择原材料，进而保证材料质量，从而防止由于材料问题产生混凝土结构裂缝。实际混凝土施工过程中，工作人员应根据现场实际情况调整各种原料的具体用量，尤其是水泥和粉煤灰用量，这可以有效地减少温度应力和收缩应力对混凝土结构产生的不利影响，从而保证混凝土结构的质量。此外，对于一些易在混凝土中产生裂缝的部件，必须采用针对性加固措施，尤其使用中低强度水泥，有效控制钢筋保护层厚度，确保混凝土最终强度满足施工标准要求，进而避免出现裂缝。

3.2强化混凝土结构的养护措施

一般来说，混凝土维护工作对于整体混凝土结构质量影响较为突出，所以混凝土结构相关作业完成后，工作人员要求采用相关措施实施有效维护。合理有效的混凝土结构维护措施可以有效防止混凝土裂缝发生及进一步发展，确保后期混凝土的稳定程度，提升整体混凝土结构承载能力和强度，确保混凝土结构的施工质量。

四、结语

综上所述，灌区水利工程施工及使用过程中，混凝土裂缝较为常见，假使这些裂缝未获得有效修补，任其发展，可能对于整体水利工程使用产生负面影响，严重时引发安全事故，因此要求相关工作人员对已发现的裂缝具体成因，采用相应的修补方法进行处理，并认真做好相应的防治措施，这样才能确保灌区水利工程施工及使用质量。

参考文献

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（作者单位：甘肃省景泰川电力提灌管理局）