水利工程混凝土裂缝形成原因及其修补对策浅析

【摘要】对于水利工程来说，建设过程中面临的最大问题就是对于工程的混凝土裂缝的处理办法，此类工程环境特殊，水会对混凝土裂缝作用力，在力作用下工程结构崩塌也不是不可能的，那么面对这样紧迫的局势，想要解决问题就需要找到问题出现的原因，那么文中将对水利工程混凝土裂缝的成因及防治处理措施进行探讨。

【关键词】水利混凝土；裂缝；成因；措施

在许多年前我国的水利设施建设水平就有明显的体现，最著名的就是战国时代的著名水利类的专家李冰及其父亲一起建造的在今天仍然为我国做出贡献的都江堰。就现今大型的水利工程来说，我国的三峡水利工程是很闻名的建设。技术日趋成熟，对待建筑可能出现的问题就能够更顺利的解决。在诸多的理论基础以及实践考证下，我们找到了水利工程混凝土的裂缝详细的成因以及一些防治措施。

1 水利工程施工混凝土裂缝产生的原因

1.1 材料和环境影响因素

混凝土在浇筑过程中，通常在后期会出现水泥遇水热化出现短暂性发热，这就是混凝土结构放热，其放热速度与施工原材料水泥质量、混凝土配合比（ 高强混凝土水灰比应控制在0.25～0.37 之间，商品混凝土水灰比最大值限值为0.6） 等均有非常大的影响。在水化热过程中，当混凝土内外部温差较大（ 内部温度比外部温度高很多）时，就会在施工混凝土表面产生拉应力等现象，一旦水化热产生的拉应力大于混凝土自身的抗拉能力，则水工结构将发生破坏产生裂缝。另外，水泥强度不够、水泥杂质过多、水泥过期或受潮、骨料含泥量过高等材料因素也会引起混凝土施工裂缝的产生。施工环境中的水质、酸雨、风沙等也会对混凝土内部构件产生破坏和腐蚀，不断积聚而产生混凝土裂缝。

1.2 水工结构设计考虑不周全引起的裂缝

为了水利工程的美观，大量的电路、水管、风管等均采用预埋敷设方式，这就需要多专业相互协调。由于专业间沟通不当、混凝土结构设计人员考虑不周全等，导致混凝土裂缝的出现，如：一些厂房楼板本身厚度较低，在安装外预埋电路保护管后，导致施工混凝土某些部位的钢筋得不到有效保护、被预埋管遮挡导致振捣不均匀出现混凝土蜂窝麻面等，引起混凝土开裂渗水。由于混凝土水分不足干裂收缩引起板角45°裂缝，是水利工程混凝土裂缝中最常见的裂缝，且数量较大，需要结构设计人员全面考虑设计方案和混凝土结构体型。

1.3 施工过程中控制不良引起的裂缝

1.3.1 施工不规范引起的裂缝

在混凝土浇筑施工中，由于施工组织不完善、施工不规范等，造成钢筋位移保护不周、钢筋垫块被随意踩踏破坏、预埋管线集中等原因，引起混凝土裂缝产生。

1.3.2 温度控制不良引起的裂缝

在混凝土浇筑过程中，当水工结构外部温度或结构内部温度发生变化时，混凝土强度特性和结构将发生变形，在外部约束作用下将产生温度应力，一旦温度应力超过混凝土抗拉强度时，就会出现施工混凝土裂缝。从大量实践施工经验可知，水利工程施工混凝土温度应力主要表现为水泥水化放热、混凝土冷凝温度变化、突然环境温度变化等。

2 水利工程中预防混凝土裂缝的措施

造成水利工程中混凝土路裂缝的原因是多样的，因此，需要施工部门在进行水利工程建设过程中，严把各个程序的质量关，从源头做好预防措施。

2.1 严把材料质量关与配比关

固定1到2 个供货单位，每批次所购进的原材料都要进行检测。在混凝土的配比方面要尽量做到精确，根据环境条件调整各材料之间的比例，尤其是要把握好水泥与水的比重，从而增强混凝土的韧性。此外，需要对混凝土进行充分的搅拌，保证各材料实现充分的结合，增强混凝土的拉升度与性能。

2.2 优化设计方案

在进行方案设计时，要特别注意容易发生裂缝的地方，在易裂的边缘出设计支撑架，提高其配筋率与混凝土的拉伸效果。为了防止钢筋架变形而造成混凝土受力不均，需要采取构造措施，通过钢筋来分担混凝土的承载力，这是减少混凝土裂缝的有效措施。此外，减少混凝土中对钢筋的保护厚度，因为保护层越厚越容易引起混凝土裂缝。

2.3 严把施工质量关

从上述原因分析了解到，操作不规范是造成水利工程混凝土断裂的最主要原因，因此，严把施工关是减少混凝土裂缝发生的关键性措施，将每一个细节做到位。在浇筑时需要注意以下几方面。首先，对模板进行浇水湿润，清除造物。

2.4 混凝土养护

在拆除模板后需要对混凝土进行养护，目的在于使混凝土正常硬化，增强其韧度与弹力，少受外界因素的影响，减少裂缝发生的可能性。主要方法有： 喷水、铺草席。喷水可以降低混凝土表面与内部水分蒸发量不均匀而造成表面龟裂，减少表面的收缩。铺草席也是为了保持混凝土表面的湿度。在混凝土表面涂防腐层，目的是为了减少空气进入混凝土使钢筋氧化，涂防腐层后可以有效地将混凝土与空气隔绝开来，加强了混凝土的密实度，从而防止了裂缝的发生。

2.5 加强检查与审核力度

防止水利工程中混凝土裂缝，除了做好前期准备工作与严把施工过程，最后的检查与审核工作也是必不可少的。首先，施工单位要聘请专业的技术人员做技术指导，给那些施工人员做好专业的技术培训，在技术层面打好扎实的基础。其次，建立规范的检测流程与标准的检测指标如混凝土的厚度是否得当、易裂处是否处理得当等，把每一项指标细化，防裂缝于未然。最后，要做好检测工作。水利工程结束之后，要进行细致地检查，做到善始善终。

3 水利工程混凝土裂缝修补的技术方法与措施

无论是因为设计不当，还是因为操作不规范，或是因为原材料质量不过关等造成水利工程中混凝土裂缝，只有采取有效的修补技术才能增强水利工程的稳定性与安全度，才能延长水利工程的使用期限。主要的修补技术与修补方法有。

3.1 表面修补

表面修补即在混凝土表面铺设或涂抹材料，主要适用于裂缝较窄的地方。在混凝土裂缝处涂抹一些湿水泥、沥青等，对裂缝进行粘合。这种表面修补法是最常见的修补方法，虽然，并不能将裂缝填满，但是有效地隔断了空气、水分与钢筋的接触，防止混凝土继续裂缝。

3.2 灌浆修补

灌浆法就是利用特定的设备将填缝材料灌入到裂缝中，主要使用于裂缝较宽、对混凝土结构有影响的地方。填缝材料被灌入到裂缝，待其干燥凝结后就会与混凝土形成整体，对混凝土起到了加固的作用。如果裂缝影响到结构安全，需要进一步采取钢箍加固法、围套加固法等结构加固法。

3.3 嵌缝修补

嵌缝法顾名思义就是在裂缝处凿出槽子，在槽中嵌入防水材料，主要适用于裂缝宽度大、无钢筋框架的混凝土的地方。沿着混凝土裂缝凿成V 型或U 型槽，在槽内填充树脂砂浆、沥青等材料，使其将裂缝与槽进行粘合。嵌缝法的优点在于嵌缝材料沿槽的宽度自由变形，即使裂缝发生张裂变形，也不会把前锋材料分开。除了上述提到的这3 种方法外，还有混凝土置换法、真空侵渍技术、仿生自愈合法等，对混凝土裂缝进行有效修补。

4 结束语

混凝土裂缝是水利工程施工中常见的质量问题，其轻者影响水工结构美观严重则会影响水工结构功能的正常发挥，威胁水工建筑物的使用寿命。在水工混凝土施工过程中，应通过优选施工原材料、合理选择配合比、控制施工技术工艺和强化混凝土养护等方法手段，有效改善混凝土性能，避免混凝土裂缝发生，确保水利施工具有较高的质量水平。

参考文献

[1] 黄德胜. 滑模技术在水利施工中的应用[J]. 中国新技术新产品. 2015（17）

[2] 李刚. 简介水利水电工程中的混凝土裂缝施工技术[J]. 中国新技术新产品. 2015（18）

[3] 李文俊. 勾洁寺水电站首部枢纽闸坝混凝土裂缝控制技术[J]. 农业科技与信息. 2015（17）