水利工程混凝土裂缝渗漏成因及防治策略研究

摘要：本文分析了水利工程混凝土裂缝渗漏的形成原因，并提出了预防和处置水利工程混凝土裂缝渗漏病害的方法和策略，有一定的参考价值。

关键词：水利工程；混凝土；裂缝渗漏；防治策略

中图分类号： TV 文献标识码： A 文章编号：

引言：混凝土裂缝是水利工程施工中最为常见但也四最为严重的危害之一，危及到整个水利工程的安全。水利工程尤其是水下工程中的混凝土产生裂缝的原因非常复杂，裂缝会使得整个水利工程出现渗漏的情况，同时也会使受混凝土保护的钢筋而造成锈蚀。使整个水利工程的结构强度和稳定性都大打折扣，水利工程的工程质量产生的问题会影响水利工程功能的发挥，甚至于威胁到人民群众的生命财产安全，因此对水利工程中的裂缝渗漏病害的形成原因要进行深入的分析，并针对这些危害的原因采取相关的措施。只有这样才能够有效的确保水利工程质量安全，促进社会各项事业的顺利发展，保证人民群众的生命和财产安全。

一、水利工程中混凝土裂缝的原因

1、温度变化引起的裂缝

由于混凝土在硬化过程中，水泥和水的混合就会形成化学反应，这样就会产生产生大量的水化热，而水化热会引起混凝土的温度逐渐上升，，如果热量不能马上散开，内部和外部就会有特别大的温差，就会产生温度应力，所以使混凝土的内部结构受压，外部结构受拉。因为混凝土在硬化的初期，抗拉强度特别微弱，如果由内外温度差引起的拉应力超过混凝土初期抗拉强度的时候，所以混凝土就会产生裂缝。由于温度的变化导致了水利工程建筑结构的变形，也就是我们常说的热胀冷缩。当变形受到一定的约束时，就会产生裂缝，约束的程度越大，裂缝就越宽。

2、混凝土收缩引起的裂缝

混凝土在空气中结硬时，混凝土的体积就要变小，由于收缩的原因产生变形，当变形受到一定的约束时，就会产生裂缝。在钢筋率较高的结构部件中，由于钢筋对周围混凝土的约束，在这种极强约束的作用下，混凝土会收缩，混凝土的收缩也会受到钢筋的限制而产生拉应力，引起结构部件局部裂缝，新老混凝土界面容易产生收缩裂缝。

3、混凝土塑性坍落引起的裂缝

混凝土塑性坍落发生在混凝土浇筑后的头几个时内，这个时候的混凝土还处于塑性状态，在这种情况下，如果混凝土有漏水、渗水的现象发生，在重力的作用下，混合料中的固体颗粒就会有向下沉移的现状，造成水向浮动的倾向，这种移动当受到钢筋骨架或者模板约束时，在上部就容易形成沿钢筋长度方向的裂缝。

4、碱-骨科化学反应引起的裂缝

碱-骨科化学反应是指混凝土孔隙中水的碱性溶液与活性骨科产生的化学反应，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。

5、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。

6、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。

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。

二、防治措施

1、尽量选用低热或中热矿渣硅酸盐水泥、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；改善骨科级配，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、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。

3、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。

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

5、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。

6、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。

7、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。

三、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。

四、结束语

由此可见，在水利工程建筑物中，混凝土裂缝普遍存在，它的出现直接影响水利工程建筑质量。所以，必须对混凝土裂缝进行调查研究，找出混凝土裂缝的原因，然后采取相应措施来预防，以保证水利工程建筑物的构件的安全、稳定、经久、耐用。

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