简析水利工程中混凝土的施工要点与裂缝防治修补

李尊堂　高 峰

山东临沂水利工程总公司

简析水利工程中混凝土的施工要点与裂缝防治修补

李尊堂高 峰

山东临沂水利工程总公司

混凝土施工是水利工程建设中的重要内容，而混凝土裂缝会使水利工程发生渗漏，会导致裂缝在压力水作用下，混凝土裂缝会逐步扩宽以及会引起水解破坏，因此必须加强水利工程混凝土裂缝防治及修补。本文简述了水利工程中的混凝土施工要点，对水利工程中产生混凝土裂缝原因及其防治修补进行了简要分析，旨在保障水利工程的安全运行。

水利工程；混凝土；施工要点；裂缝；原因；防治；修补

1　水利工程中的混凝土施工要点分析

水利工程中混凝土的施工要点：（1）混凝土配合比的优化。水利工程中在配制混凝土时，要选用合适的水泥和外加剂，在选择水泥时，要以水泥的水化热作为依据，尽量选择具有较小水化热的硅酸盐水泥或者由矿渣和硅酸盐相混合的水泥，选择外掺加时要综合考虑水利工程的实际情况和水泥的适应程度以及实际表现效果，外加剂的选用原则有一条：有减少混凝土水化热的作用。（2）混凝土的浇筑。在混凝土浇筑之前，工程师应该对混凝土的坍塌度、泌水度、含气量和入模温度等指标进行检测，再根据不同结构部位的构造，应用相应的浇筑施工工艺。在混凝土浇筑的过程中，应对混凝土进行振捣。由于混凝土的拌合料有振捣时暂时流动的特点，所以在对混凝土振捣时，拌合料中的粗骨料向下沉落并且互相挤紧，流动的水泥砂浆填充了滑料之间的空隙，空气以气泡的形式浮到表面被排出混凝土之内，这样便夯实了混凝土，提高了混凝土的强度和耐久性能。（3）混凝土的表面处理。在混凝土浇筑后，其表面会留有大量水泥浆，因此，要在混凝土浇筑后3～4小时内运用水长刮尺将其表面刮平，并且在水凝浆初凝前使用铁滚筒进行碾压，然后再利用抹子压实，这样不仅平整了混凝土表面，而且减少了混凝土表面裂缝的产生概率。

2　水利工程中混凝土裂缝的原因分析

水利工程中产生混凝土裂缝的原因主要：（1）大风炎热天气下，混凝土表面水分蒸发过快，造成混凝土内部水化热过高，在混凝土浇筑数小时仍处于塑性状态，易产生塑性收缩裂缝。（2）混凝土水化时会产生的大量水化热，这种热量由于得不到散发，会导致混凝土内外温差较大，从而在其内部产生温度应力，使混凝度发生超过其承受极限的形变而引起裂缝。（3）混凝土的塑性塌落而引起的裂缝一般出现在一些厚度较大的结构构件当中。（4）太阳暴晒而产生的裂缝是工程中最常见的现象之一。温度裂缝所产生的原因是在有约束力作用的情况下，混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩，因受约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度低，易被温度引起的拉应力拉裂，所以就产生温度裂缝。（5）构件超载产生的裂缝。例如：构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝，构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。（6）当结构的基础出现不均匀沉陷，就有可能会产生裂缝，随着沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。（7）当钢筋混凝土处于侵蚀性水的环境中时，混凝土厚度不够密封性不良，使钢筋与空气接触，造成钢筋的氧化，氧化后的钢筋体积会比原来大很多，混凝土会因氧化后钢筋体积的膨胀而裂开。

3　水利工程中混凝土裂缝的防治及修补

3.1水利工程中混凝土裂缝的防治：（1）加强混凝土原材料质量控制。混凝土中的砂料含泥量控制在1%内。碎石针片状控制在10%以内，含泥量控制在1%内，尽可能使用低水热化水泥，控制原材料的质量不使混凝土产生收缩。（2）混凝土配合比的优化。掺入粉煤灰，选择减水剂，保证泵送流动度。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。（3）合理安排施工。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。（4）加强施工过程控制。a.二次振捣法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。b.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。c.控制约束裂缝的措施。混凝土约束裂缝的产生是混凝土内外温差过大或收缩引起的约束拉力超过了混凝土的抗拉强度，在混凝土内外温差过大、气温骤降时，及时采取保温、保湿措施，加强测温和气温预报，做到防护及时。闸墩下部与底板同时浇筑或尽量缩短闸墩与闸底板之间浇筑的时间间隔，可有效控制闸墩裂缝发生。（5）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。（6）为防止温度裂缝，所以对混凝土内部进行了温度控制。在混凝土内部埋设热电耦测温，以便掌握混凝土内部的温升变化及内部最高温度的发生时间，通过蓄热保温的方式使混凝土内外温差控制在25℃以内。为了达到对温度的控制，通常会使用两层农膜加干铺，外加两层草袋的做法。（7）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14d。

3.2混凝土裂缝的修补。（1）充填法。充填材料采用水泥砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆、聚合物水泥砂浆等。如果钢筋混凝土结构中钢筋已经锈蚀，则将混凝土凿开到能够处理已经生锈的钢筋部分，将钢筋除锈，再在槽中充填水泥砂浆或环氧树脂砂浆等材料。（2）注入法。可分为压力灌浆法与真空吸入法两种。对于裂缝较深且细所适用的方法为灌浆法；另一种方法是真空注入法，此方法适用于各种表面裂缝的修补，真空注入法是利用真空泵使缝内形成真空，然后再将浆材注入裂缝中去。所用到的灌浆材料主要有：水泥浆材、普通环氧浆材、弹性聚氨酯浆材、水溶性聚氨酯浆材等。（3）在裂缝表面涂膜等处理手段，来提高混凝土的防水和耐力性的修补方法就叫做表面覆盖法，表面覆盖法分为涂覆裂缝部分和全部涂覆两咱处理方式。在进行施工的过程当中，首先要对混凝土的表面用钢丝刷进行打毛，清理上面附着的杂物，并用清水冲洗后充分干燥处理，然后再用树脂等物填充混凝土表面产生的气孔，最后用修补材料覆盖表面。

4　结束语

混凝土质量好坏直接决定着水利工程的优劣，因为它承担着水利工程建筑的结构稳定性与安全防渗等主要职责。因此，为了保障水利工程的顺利进行及完工后的稳定性与安全性，在施工过程中应尽量减少混凝土裂缝的产生。

［1］赵永盛 水利大体积混凝土工程施工技术研究［J］.科协论坛，2013（5）

［2］杨白军.浅析水利施工中混凝土裂缝的防治［J］.科技风，2011（16）