水利工程混凝土裂缝成因及其修补方法

水利工程混凝土裂缝成因及其修补 方法

刘志远

泗洪县水利工程处，江苏　泗洪　 223900

摘要：随着我国社会经济水平的不断提高，水利工程施工在规模和数量上都达到了建国以来的最高水平；由于混凝土本身是透水介质，在水利工程中渗漏是不可避免的。由于渗漏的作用，压力水渗入混凝土结构。这种现象不仅会降低水工结构的抗渗性，而且会引起钢筋的腐蚀，影响水工结构的承载能力，危及水工结构的结构稳定性。因此，分析裂缝产生的原因，探讨裂缝的预防措施，对水利工程建筑物的应用具有重要意义。本文详细分析了裂缝贯通的原因，并根据实践经验提出了预防措施和修补方法。

关键词：水利工程；混凝土；裂缝成因；控修方法

1水利工程中混凝土裂缝产生的原因

1.1收缩率低对混凝土浇筑的影响

混凝土由多种材料组成。混凝土能否形成合格的材料与水泥的凝结有很大关系。在施工过程中能否保持均匀性直接关系到后期的完成效果。如果水泥的体积发生变化，将会对混凝土产生不利影响，并且会出现一些膨胀裂缝，这种现象是不可避免的裂缝。混凝土的固化温度相对较低，会出现一定的收缩，裂缝会更加严重，同时，如果收缩受到外力的影响，就会产生不良反应，导致出现混凝土裂缝。

1.2沉降裂缝

如果基础土壤本身较软或不均匀，并且在使用建筑物时，经过长时间的水浸后，会产生不均匀的沉降现象，这会引起沉降裂缝。另外，如果模板的支撑距离太大，或者模板的刚度不能满足施工要求，则会产生沉降裂缝，特别是在冬天，当模板被冻土支撑时，很容易导致沉降不均匀后的冻土层融化，导致混凝土开裂。这种裂缝一般较深，其走向与沉降方向有关。

1.3温差裂缝

温差裂缝是由内部和外部之间的温差引起的。在水利工程施工中，由于施工的外部环境不同，对施工项目的运行会有不同的影响。在混凝土浇筑过程中，混凝土结构内部和外部之间的温差将导致严重的裂缝。混凝土组织的内部材料主要是水泥，在混凝土施工过程中，水泥的水化热会导致混凝土内部温度与结构物外部温度之间存在一定差异。另外，混凝土结构中存在许多微孔，会导致整个结构的温差大，混凝土体积也会因此受到损害。如果孔中的水温降低，将会影响混凝土的体积并引起严重的膨胀。结合渗透压和冻胀压力，混凝土结构将承受更大的拉力。如果拉伸力超过混凝土的拉伸强度，则将严重损坏混凝土结构。一般来说，混凝土结构温差裂缝的主要原因如下。首先，在混凝土施工过程中，由于水化热的影响，对混凝土的初期施工工程有很大的影响。混凝土结构的内部和外部之间存在较大的温差，从而导致结构开裂。其次，在拆除混凝土结构模板的过程中，由于混凝土结构的外部温度急剧下降，会导致内部和外部之间的温差大，并且相应的温差裂缝会逐渐形成。第三，在实际的施工过程中，由于整个混凝土施工过程的散热率低，如果在散热过程中内外温差急剧增大，将导致内外温差严重，破坏混凝土结构稳定性，形成裂缝。

2水工混凝土裂缝的预防措施

2.1提高混凝土的抗裂性

为了提高混凝土的抗裂性能，必须严格控制各组分，包括以下几个方面：低水化热水泥符合抗裂性能；改善骨料级配，同时增加骨料粒径，显著增加最大粒径比例；改善骨料级配，增加骨料粒度；为了减少水泥的含量，矿渣、粉煤灰和火山灰可以用作理想的掺合料。在控制水灰比的同时，可以有效提高混凝土的可加工性，防止混凝土的收缩变形。要注意早强剂CaCl2的选择，避免增加混凝土的早期收缩；可以适当使用高效减水剂，并应添加一定的膨胀剂以确保后期强度并控制由高效减水剂引起的收缩。通过实用有效的方法，优化了混凝土各组分混合比例，将水灰比和耗水量控制在指定范围内。

2.2过程和批次控制

在水利工程施工过程中，“二次振动法”也可以有效地防止混凝土裂缝。这种方法主要是实现混凝土的第二次液化，混凝土出现多余的水膜，还可以消除一些粗骨料之间的间隙，提高混凝土的密实度、稳定性和均匀性，从而有效地防止混凝土开裂。不仅如此，它还可以保持混凝土的水分。另外，混凝土表面可以覆盖一层塑料薄膜，并可以根据外部温度采取相应的措施，以降低混凝土开裂的可能性。使用二次振动法时，工作人员必须具有丰富的经验和专业的技术基础，并可以根据实际情况添加优质的粉煤灰，以免出现混凝土开裂的现象。另外，要求施工人员科学地控制混凝土的配合比，以减少混凝土开裂的可能性。另外，还要求施工人员在混凝土生产过程中确保混凝土配比达到规定标准。

2.3温度控制措施

根据力学结构，可以知道高等级混凝土适合高应力区域，而低等级混凝土适合低应力区域。中低热量水泥的广泛应用，可以有效提高混凝土的可加工性。引气剂和减水剂的应用可以显著降低水灰比。同时，通过降低热值，可以改善混凝土的整体性能。在了解温度变化的基础上，应合理调整浇注时间，并按照高温浇注和低温不浇注的原则严格控制重要浇注部位的温度。储存温度不宜过高；在高温季节，骨料应堆放在阴凉处；为了降低温度，可以添加冰或冷水进行混合；从混合到浇注的过程中，应尽量缩短时间间隔。薄层浇注可以通过喷涂有效降低浇筑表面的温度。在高温控制的要求下，需要埋入水管以冷却水温。在施工组织设计中，有必要弄清不同温度时期的混凝土浇筑温度。

2.4科学养护

养护可在浇注后的24小时内进行。养护越早，裂缝控制效果越好。目前，主要的养护方法是浇水，养护的目的是保持浇注结构的内部和外部温度保持一致。当内外温差较小时，它将减慢混凝土的水分流失并确保内部结构的稳定性。养护工作不是盲目的，需要制定详细的养护计划，长期进行养护。另外，覆盖塑料薄膜也可以有效减少水分的流失。

3水利工程建筑物裂缝的修补方法

3.1表面处理

当混凝土出现表面裂缝时，可以采用表面处理的方法。具体做法为：在出现表面裂缝处打磨成毛面，然后用高标号水泥砂浆进行表面裂缝修复。通常用于修复表面细小裂缝。

3.2填充方法

也可以用填充法进行修补，直接用修补材料填充裂缝易于操作且成本低廉。通常用于修复大裂缝。如果裂缝宽度小于0.3mm，则可以使用V型灌浆方法填充裂缝。

3.3灌浆方法

同样，可以采用灌浆法进行裂缝修补。该方法具有广泛的应用范围，从小裂缝到大裂缝，治疗效果良好。采用灌浆设备（压力0.2〜0.4MPa）将水泥浆注入混凝土裂缝中，以达到堵漏的目的。这种方法很传统，效果很好。可以将接缝密封胶直接注入裂缝中，非常方便，效果理想。

3.4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。此方法是先清除损坏的混凝土，然后再用新的混凝土或其他材料替换。常用的替代材料是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。

结束语

裂缝是水工混凝土结构中的常见现象。它的出现不仅会降低水利建筑的防渗性，而且会影响水利建筑的功能。因此，有必要对混凝土裂缝进行深入调查研究，区别对待，并在施工过程中采取各种有效的预防措施，防止裂缝的发生和发展，以确保安全，稳定，耐用，增加混凝土的耐久性。

参考文献：

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