水利工程混凝土裂缝渗透成因及防治策略研究

摘要：在水利工程建设中，如果混凝土出现裂缝，其造成的危害是无法估量的，对工程的耐久性及使用性能产生严重的影响，因此对混凝土的施工应当引起我们的足够重视。对混凝土裂缝产生的原因进行分析，并采取必要的防治措施，以减少对水利工程建设的危害，消除隐患，在水利工程建设中十分重要。

关键词：水利工程；混凝土裂缝；原因；措施

中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：

在水利工程建设中，由于混凝土出现裂缝而产生的危害很多，能引起水利工程出现渗透现象，同时失去对钢筋的保护作用，造成结构性能降低，影响工程的耐久性，缩短使用寿命，甚至引发安全事故。所以，应当采取必要的措施，对混凝土裂缝进行预防与治理，以保证水利工程的安全性。

1 水利工程中混凝土裂缝的原因分析

1.1 温度变化能够引起裂缝

温度变化引起的裂缝是水利工程中混凝土裂缝的主要形式。当混凝土在出现水化的时候很容易产生大量的水化热，如果这些水化热不能在短时间内散发，必然会在混凝土的内外部形成一定的温差，在进行温度的效应的作用之下，混凝土结构的内部必然会自然受压，外部必然会产生一定的拉力，当受压和拉力超越到了一定的极限之后，裂缝必然就会产生。

1.2 混凝土收缩引起裂缝

当混凝土在进行硬化的过程中，混凝土的体积就会相应的缩小，此时如果受到外力的束缚就容易产生裂缝，混凝土的收缩很容易产生裂缝，给水利工程的质量造成一定的威胁。

1.3 混凝土塑性坍落所引起的裂缝

混凝土的塑性坍落一般会发生在混凝土浇筑之后的几个小时，这是因为这个时候混凝土还处在塑性的状况中，一旦出现混凝土产生渗透的现象，混料中的固体颗粒就会因为重力的作用而出现下沉的情况，水自然的向上浮动，当钢筋骨架或者模板的一些外力的束缚时，构件就很容易产生裂缝。

1.4 冰冻引起的裂缝

由于温度低的原因，水在温度极低的情况下会结冰，再结冰的过程中，因为荷重要的增加，致使水在设灌浆或灌浆不饱满的预应力构件孔道中结冰，所以，就可以产生沿着孔道方向的纵向裂缝。

1.5 碱－骨料化学反应引起的裂缝

碱－骨料化学反应是指混凝土孔隙中水的碱性溶液与活性骨料产生的化学反应，然后由于化学反应产生形成硅酸凝胶，碱硅胶温水后会有膨胀现象发生，从而导致混凝土胀裂，开时在混凝土表面形成不规则的细小裂缝，然后由表及里地展，裂缝中充满了白色深沉。

1.6 基础不均匀沉降引起的裂缝

由于基础不均匀沉降，导致使超静结构受迫，所以会有裂缝现象发生。

1.7 钢筋锈蚀引起的裂缝

钢筋的生锈实际是一种电化学反应的过程，在这个过程中，由于钢筋周围的混凝土中会有胀拉应力的产生，要是混凝土的保护层比较薄，在抵抗不了这种拉应力时，保护层会沿着钢筋形成一条顺筋裂缝。如果顺筋裂缝形成，就会加快钢筋锈蚀程度的增加，造成恶性循环，直到最后导致混凝土保护层滑落，甚至会使钢筋锈断而直接造成混凝土裂缝。

2 水利工程中混凝土裂缝的防治措施分析

要想很好的对水利工程混凝土的裂缝进行防治，提升水利工程的质量是最为关键的因素，坚持以防为主，修补为辅的处理措施。

2.1 控制混凝土裂缝的措施分析

裂缝产生的原因是多种多样的，因此控制裂缝的方法也就会不一样。

2.1.1尽量选用低热或中热降低泥矿渣水泥、粉煤灰水泥；降低水泥用量，水泥用量尽量控制在450kg/m以下；减少水灰比，尽量将混凝土的水灰比控制在0.60以下；改善骨料级配，在减少水泥用量上多掺加粉煤灰或高效减少水剂，减少水化热；要改变混凝土的搅拌工艺，采用“二次风冷”新工艺削弱混凝土的浇筑温度；多掺加具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改变混凝土拌和物的流动、保水性，减少水热化，延迟热峰出现的时间，减小约束，降低混凝土的内部温差；增加混凝土温度的控制，及时采取冷却保护措施；加强养护，在混凝土浇筑后要用湿润的物品覆盖而且还要洒水养护，延长养护时间，这样确保混凝土表现缓慢冷却，在寒冷季节，混凝土两面必须采取保温措施，以防寒潮袭击。

2.1.2对因为混凝土的收缩而产生的裂缝应该多使用水泥砂浆来对裂缝进行修补，但是要从根本上改善和防止裂缝的产生就应当恰当的配置钢筋，同时钢筋也要均匀的分布。在进行水利工程混凝土的施工时要防止漏振和过振的状况发生，在进行施工的过程中还需要选择含碱量合适的水泥来进行施工，同时还需要提升混凝土的密度比。

2.1.3用水泥砂浆，环氧树脂对混凝土裂缝部位表面进行粘补、涂抹和嵌补等。用水泥砂浆，环氧树脂这种办法大多适用于混凝土的表面裂缝，改变水泥土性能，减少水灰比，降低水泥用量。

2.1.4要认真、仔细选择混凝土的配合比设计，特别是要控制水灰比，要采用适当地减水剂；在施工过程中，保证混凝土不能漏振也不能过振，避免混凝土泌水现象的发生，防模板沉陷；如果发生这类裂缝，可在混凝土终凝以前重抹面压光，使裂缝闭合。

2.1.5碱－骨料化反应对结构件的持久性影响很大，在控制碱-骨料的化反应速度上，要选择优质骨料和低含碱量水泥，同时还要提高混凝土密实度和采用较低的水灰比。

2.1.6基础不均匀沉降引起的裂缝措施是根据地基条件及上部结构形式，应选择合理、适合性的构造措施及设置沉降缝。

2.1.7冰冻引起的裂缝措施是在建筑物基础梁下填一定厚度的松散材料。

2.1.8防止顺筋裂缝的措施是提高混凝土的密实度和抗渗性，适当加大保护层的厚度。

2.2 对现有裂缝的处理方式分析

目前混凝土的裂缝主要分为活缝、死缝和增长缝。针对这些缝隙可以选择一定的方法来进行裂缝的处理，以达到对裂缝进行修复的目的。

填充法一般比较适合对大于0.5mm 的裂缝进行处理，可以通过缝隙表面凿成一个“U”形的槽，然后使用水泥砂浆和树脂砂浆等材料进行缝隙的填充。注入法比较适合那些缝隙比较小的裂缝，主要是将注入管插入到裂缝的深处，随后将裂缝的表面进行密封，使用环氧树脂作为注入材料来进行缝隙的填充。围套加固的方法也是填充的主要方法之一，围套加固法的主要目标是提升构建的承载能力。钢筋加固方法是在整个结构裂缝的周围使用U型构件。还有一种方法是表面覆盖法，表面覆盖法是使用涂膜的方法来提升混凝土的耐水性和防水性。这些方法都是非常有效的水利工程混凝土裂缝的处理方法，能够提升水利工程质量。

有一些部位裂缝进行一般处理很难收到预期效果，这时可以考虑挖除后重新回填，回填时只要严格控制施工质量及温度应力，一般新老混凝土是可以结合好的。

3 结语

伴随着我国社会经济的不断向前发展，水利工程的作用得到了很好的发挥，水利工程防洪、发电的作用正在国民经济的各个领域发挥着作用，给人们的生活带来了极大的便利。在水利工程的建设中，研究和总结混凝土裂缝产生的真正原因并针对这些原因给予相应的处理措施，对水利工程的质量提升有着十分积极的作用，同时对于社会经济的发展都具有也有着十分积极的作。

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