基于水工混凝土裂缝浅谈防治方法

摘要：本文以水利工程混凝土施工为例，对塑性收缩裂缝、安定性裂缝和其他裂缝的防治方法进行了详细的分析和论述。

关键词：水利工程；混凝土；产生裂缝；防治方法

前言

随着近年来我国大力兴修水利工程，使得各个大小型水利工程项目如雨后春笋般的出现。然而，在水利工程实际施工过程中，往往由于所使用的混凝土受到环境的影响，会出现裂缝的现象，严重地影响了水利工程项目的质量。因此，应该在施工中应把好各环节质量关，只有这样才能使水利工程发挥其应有的工效。

1、塑性收缩裂缝及防治方法

1.1 产生原因。混凝土在凝固的过程中，会逐渐散热和蒸发，这是引起混凝土体积收缩的主要原因。如果混凝土在收缩时受到外界环境的约束，就会自然的形成收缩应力，当这种应力超出当时混凝土极限抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝。裂缝是材料的不连续现象，属于物理性病害，是水工混凝土耐久性的首要影响因素。裂缝的出现，多数在施工期就存在，有的虽然在施工期以后，也多在运行初期5～10年以内，不是由于运行期长工程老化问题，而是早期的问题。裂缝的存在直接导致混凝土抗拉性能的降低，裂缝也会引导有害物质进入混凝土内部，造成钢筋锈蚀和混凝土结构破坏。对于水库蓄水发电和灌溉来说，挡水混凝土结构的裂缝会直接引起渗漏，对于混凝土重力坝来说，如果裂缝达到一定贯穿深度和宽度，会引起坝体扬压力的急剧增长，削弱坝体的抗滑能力，对结构抗震非常不利，甚至会对整个坝滑能力、对结构抗震非常不利，甚至会对整个坝体的结构稳定和安全造成威胁。

1.2 防治方法。①要选择合适的材料，一般选用干缩值较小、强度好的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。②严格控制水灰比例，掺加高效减水剂来增加混凝土的强度，减少水和水泥的分量。③在浇注混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。要及时在混凝土的表面覆盖一层薄膜，保证混凝土的湿度，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。如果在高温和大风天气施工的话，最好设置防风和遮阳的设施，积极保护混凝土结构。

2、安定性裂缝及防治方法

2.1 产生原因。安定性裂缝主要是龟裂，通常是因为混凝土的质量不合格引起的。另外，钢筋因为外界的腐蚀也会引起混凝土裂缝。

2.2 防治方法。①开槽法修补裂缝：该法适合于修补较宽裂缝大于0.5mm，首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后，将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中，再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度（约0.4斤丙酮），及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入混凝土缝内，一组砂浆的整个施工过程需要30分钟左右完成。嵌入后的砂浆养护即砂浆嵌入缝槽内处理好后两小时以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行覆盖，待完全初凝后，开始用水养护。

②低压注浆法修补裂缝：低压注浆法适用于裂缝宽度为0.2mm～0.3mm的混凝土裂缝修补。当裂缝数量较多时，先要在裂缝位置上贴医用白胶布，再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝，使裂缝封闭，大约10分钟后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口，必须反复用浆补上，以避免注浆漏浆。注浆操作一般在粘嘴的第二天进行，若气温高的话，半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液，插入注浆嘴，用手推动补缝器活塞，使浆液通过注浆嘴压入裂缝，当相邻的嘴中流出浆液时，就可拔出补缝器，堵上铝铆钉。一般由上往下注浆，水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。为了保证浆液充满，在注浆后约半小时可以对每个注浆嘴再次补浆。

2.3 表面覆盖法修补裂缝：这是一种在微细裂缝（一般宽度小于0.2mm）的表面上涂膜，以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法，这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部，对延伸裂缝难以追踪其变化。表面覆盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异，通常采用弹性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜（粘贴）等。施工时，首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛，清除表面附着物，用水冲洗干净后充分干燥，然后用树脂充填混凝土表面的气孔，再用修补材料涂覆表面。

3、水工混凝土裂缝的其他防治方法

3.1 优化混凝土的设计配合比

采集原材料进行试拌，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，粗骨料采用二级配。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.提高抗侵蚀具有良好的作用。在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋，从而让钢筋代替混凝土承担拉应力，这样可以有效的控制裂缝的发展。为了避免裂缝的出现，在设计中利用中低强度底水泥充分利用混凝土的后期强度。在工程结构设计中要特别注意降低结构的约束度。对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值，因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。

3.2 加强混凝土养护措施

在混凝土拆模后要挂草帘或铺草浇水，以便养护保湿。初浇注的混凝土就好像初生婴儿，要加倍的关心和爱护。混凝土的保养不仅是为了预防初期产生裂缝，还能促进混凝土后期的稳定，保障其承压能力和强韧度。对于混凝土的养护，在现代水利工程施工中，都需要得到充分的认识和重视。由于钢筋锈蚀是氧化反应，氧化是产生锈的主要原因，因此，加强混凝土的密实度，防止空气进入，加强混凝土表面的保护层厚度，预防氧化。在混凝土表面喷涂或涂刷聚合水泥砂浆.沥青.环氧树脂等防腐层。选择抗腐蚀性强的钢筋材料和混凝土材料，避免使用碱骨料等措施，对防止混凝土裂缝有较好的效果。碱骨料化学反应对结构的耐久性影响很大，为控制碱骨料的化学反应，最好选择优质骨料和低含碱量的水泥以及中性拌和水，在提高混凝土密实度的同时合理降低水灰比。

3.3 避免混凝土基础不均匀沉降

解决方法有减轻结构的重量，合理安排施工的工序，改善混凝土结构等。如果只简单的依靠减轻结构重量来控制沉降，只会使整个结构的自身重量加大，稳定性不强，会加重不均匀的沉降。在工程实践中，应以抵抗不均匀沉降为主要保护措施。

3.4 沉陷裂缝的预防措施

要保证地基的稳定，对松软土的地质结构在施工前要进行必要的夯实和加固。要保证模板有足够的强度和刚度，有较强的支撑力，保证地基的受力均匀。混凝土在浇注的过程中不能被水浸泡，模板的拆除要控制在一定的时间以内，还要注意拆模的先后顺序。在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

3.5 施工管理措施

①要增加技术含量，加强技术管理。技术是贯彻整个施工工艺流程的重要工作。在混凝土浇筑施工过程中的施工技术至关重要，可以影响到整个工程的质量及安全。因此，技术管理在施工中具有重要作用。要建立技术交底责任制，并加强施工质量检验.监督和管理，从而提高质量；严格依照施工技术规范及质量标准进行检验，建立健全质量检测机构和检验制度。

②实行全面的质量管理，全面提高工程质量。在全面质量管理中，质量和全部管理目标的实现有关，它把过去的以事后检验和把关为主转变为以预防为主；从过去的就事论事.分散管理，转变为以系统的观点为指导进行全面的综合治理，突出以质量为中心，围绕质量开展全员的工作，从而提高工程质量。

4、结语

综上所述，水利工程混凝土产生裂缝的原因是多方面的。因此，为防止混凝土产生裂缝，必须从配合比设计、施工质量控制、混凝土温度控制、混凝土养护、施工管理等方面采取系统措施，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。