探讨水利工程施工中混凝土裂缝成因及防治

【前言】探讨水利工程施工中混凝土裂缝成因及防治由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。1.1干缩裂缝 混凝土养护期结束后的两个星期左右容易出现干缩裂缝。由于混凝土易受外部条件的影响，表面水分损失的多，变形则较大；内部湿度变化小，变形则较小。较大混凝土的表面干缩变形受到内部约束，则产生较大拉应力而产生干缩裂缝。干缩裂缝多为表面性的网状或平...

摘要：本文概述了水利工程混凝土裂缝的类型、产生原因，针对裂缝的防治措施进行了探讨。

关键词：水利工程；混凝土裂缝；防治

中图分类号：TV331文献标识码： A

混凝土施工是水利工程建设中的重要环节。而混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难以解决的工程实际问题，是水利工程施工当前最严峻的问题之一。因此在施工全过程中对混凝土加强质量控制、对保证工程质量、防患于未燃、避免不必要的时间和资金浪费等有着重要的意义。

1.混凝土裂缝的类型

1.1干缩裂缝

混凝土养护期结束后的两个星期左右容易出现干缩裂缝。由于混凝土易受外部条件的影响，表面水分损失的多，变形则较大；内部湿度变化小，变形则较小。较大混凝土的表面干缩变形受到内部约束，则产生较大拉应力而产生干缩裂缝。干缩裂缝多为表面性的网状或平行线状浅细裂缝，宽度多在0.05mm~0.2mm 之间，较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，从而进一步引起钢筋的腐蚀，严重影响混凝土的耐久性和承载力。混凝土干缩程度主要与混凝土的水灰比、水泥的成分和质量、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等因素有关。

1.2塑性收缩裂缝

在混凝土凝结之前其表面因失水较快容易产生的塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝经常在干热或风力较大的天气容易出现,该裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一或互不连贯的状态。裂缝长度最短的一般为20cm~30cm,较长的裂缝可达2m~3m,宽度一般为1mm~5mm。塑性收缩裂缝产生的主要原因有：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小时,受外界条件的影响，如高温或较大风力的天气情况,导致混凝土表面失水过快,从而造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。混凝土塑性收缩开裂的主要因素还有混凝土的水灰比、混凝土的凝结时间、外界环境温度、风速、相对湿度等。

1.3沉陷裂缝

沉陷裂缝主要是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实和浸水而造成不均匀沉降而产生的，模板刚度不够、模板支撑间距过大等因素也可导致沉陷裂缝,尤其是在冬季,模板支撑在冻土层上,由于天气原因冻土层解冻后会产生不均匀沉降,从而导致混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多表现为深进或贯穿性裂缝,其裂缝走向多与沉陷情况有关,较小的裂缝一般与地面垂直或沿30°~45°角方向扩展,而较大的沉陷裂缝则有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

1.4温度裂缝

当混凝土的体积较大时，大量的水化热聚积在混凝土内部不易散发,从而导致混凝土内部温度急剧上升,同时混凝土表面散热较快,这样就容易形成混凝土内外较大的温差,导致内部与外部热胀冷缩程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时, 在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工后期。温度裂缝的走向通常无固定规律，大面积结构裂缝常常表现为纵横交错。

1.5施工裂缝

混凝土构件在制作、脱膜、运输、堆放和吊装过程中,由于多种原因容易产生纵向、横向、斜向、竖向、水平贯穿的各种裂缝。产生施工裂缝的主要原因有：木膜浇筑前未浇水湿透或隔离剂失效、膜板与混凝土粘结、膜板吸水发生膨胀将混凝土拉裂、构件堆放支撑位置与吊装位置不当、构件成型与拆膜时振动过大、运输时受振动冲击等,均能产生裂缝。

2.施工裂缝的防治措施

2.1科学的选择原材料

为了减少裂缝的产生，首先工程施工在原材料方面需要研究混凝土配合比的优化设计。为了减少水化热，尽可能使用低水热化水泥。掺入粉煤灰，选择减水剂，保证泵送流动度都能够增强混凝土结构的坚实程度。尽可能地减少水泥用量，添加I级粉煤灰，将水胶比控制在规范允许的范围内。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易性，降低温升，减少收缩，对提高构建的抗侵蚀性能具有良好的作用。砂料细度模数一般控制在2.4以上，含泥量不能超过1％，碎石针片状要小于10％。在确定原材料之前应该先进行试拌，没问题之后再进行正式搅拌。

2.2施工过程控制

混凝土的浇筑尽可能避开高温、曝晒、多风、降温的天气，若需要上述条件下施工时必须有相应遮挡、保温措施。采用二次振捣法能够消除混凝土沉缩裂缝。对于浇筑后坍落度已经消失开始初凝的混凝土进行二次振捣，混凝土会重新液化，能较好地消除粗骨料、钢筋下面的水膜，消除沉缩收缩量。泵送混凝土特别需要二次振捣。采用二次压光消除混凝土塑性收缩裂缝。此种裂缝是混凝土表面水分散失引起的，发生在混凝土初凝至终凝期间，消除此种裂缝应使用机械抹光机进行大面积、高强度的提浆抹光，然后使用机械收光机进行大面积、高强度的收光，将极大地提高混凝土的平整度和表面强度，在混凝土终凝前再进行二次人工抹压收光。

2.3混凝土干缩裂缝的控制措施

混凝土存在空隙产生湿胀干缩，加强振捣使之密实，清除混凝土中的泌水，加强表面的抹压收光，掺加优质粉煤灰，降低水灰比，可有效地控制混凝土湿胀干缩裂缝产生。在大体积混凝土内部埋设热电耦测温，掌握混凝土内部的温升变化及内部最高温度的发生时间，通过蓄热保温使混凝土内外温差控制在25℃以内。常采用两层农膜加干铺两层草袋的做法。

2.4混凝土的养护和表面保护

良好的养护可使混凝土保持或接近饱和状态，水化作用速度最大，也是控制混凝土裂缝发生的措施之一，一般保温、保湿养护不得少于14天。

3.水利工程构筑物裂缝的修补方法

3.1表面处理法

表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。

3.2填充法

用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后作填充处理。

3.3灌浆法

此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。利用压送设备（压力0.2~0.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电力，十分方便效果也很理想。

3.4结构补强法

此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。利用压送设备（压力0.2~0.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电力，十分方便效果也很理想。

3.5混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

3.6电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。

4.结束语

水利工程混凝土施工中产生裂缝是一种常见的工程问题，在水里工程混凝土施工中，需要采取有效措施避免裂缝的产生。通过多方面的控制能够将裂缝限制在较小范围内，从而提高整个工程的质量。