水利施工期间的裂缝成因及处理研究

王苏芳

摘 要： 水利工程施工中，混凝土开裂会使混凝土内部的钢筋材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土结构的承载力、耐久性和使用壽命，甚至会威胁着人们的生命和财产安全因此，在水利工程中，应对混凝土的裂缝产生原因进行仔细分析，并在施工中采取有针对性的措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物的使用安全。

关键词： 水利施工工程;混凝土裂缝;原因防治

【中图分类号】TV52 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）24-0089-01

我国的水利工程建设随着经济水平的提高得到不断的完善和兴建。混凝土作为水利工程建设当中重要的施工材料之一，深刻影响着水利工程的质量。若混凝土出现了裂缝或破损的情况，则很容易降低混凝土内部结构的承载力，安全事故发生的几率便随之增加，造成人身财产不可挽回的损失。除此之外，混凝土裂缝还是水利工程中必须重点解决的常见病害之一，其相关问题应当引起人们的重视。

1 水利施工中混凝土出现裂缝的原因

1.1 沉降裂缝。

混凝土常常因為施工人员在施工过程中振动不匀而出现局部混凝土空缺、不紧实的现象。另外，若振动时间过长则容易造成部分石子沉入混凝土底部，最终导致水利工程成型面上存在的水泥浆较多。于是，这就容易导致水泥硬化前出现混凝土拌物沉降的情况，显示出早期沉降裂缝的显著特征。同时，若施工人员在水利工程施工中措施不当，在振动时扰乱了钢筋的位置，导致钢筋位置发生变动;混凝土构建保护层深度不达标;钢筋模板变形、支撑下降;在施工过程中拆模时间过早或者混凝土在硬化初期出现过于干燥、脱水、冻害的特征等四种原因都容易促使水利工程在施工过程中出现混凝土沉降裂缝。

1.2 季节性温差裂缝。

众所周知，水利工程的建设受天气影响较大，容易使混凝土出现季节性温差裂缝的现象。通常情况下，混凝土温差裂缝产生的原因是混凝土冻害的孔缝常常结冰产生过大的压力。首先，混凝土孔缝冻结是从混凝土表面温度较低的部分开始，表层毛细孔缝最先结冰膨胀，从而挤压着未冻结的水分向混凝土内部推进，若水的压力大于混凝土的抗拉能力，混凝土则会产生恶劣的变质，最终导致温差裂缝问题的产生。为解决此情况，水利工程施工人员会在混凝土的配置中掺用引气剂或引气减水剂缓解混凝土孔缝因冻融而膨胀收缩产生的压力，有效防治混凝土季节性温差裂缝问题的产生。

1.3 塑性收缩裂缝。

在水利工程中，有一种混凝土裂缝的成因与干缩裂缝雷同，同样是因为混凝土材料中的水分流失过快而造成的，这种混凝土裂缝为塑性收缩裂缝。但与干缩裂缝相比，这种塑性收缩裂缝主要形成在混凝土材料凝结过程中，也就是混凝土材料在凝结阶段，因水分流失过快，因缺乏必要的养护管理等，从而在混凝土表面形成一定的塑性收缩裂缝。在水利工程的施工过程中，特别是在混凝土材料的浇筑阶段，由于为充分考虑周围环境因素的存在，特别是在大风天气或者高温天气进行混凝土的浇筑，同时又缺乏必要的防护与养护，使得混凝土表面的水分流失比较快，在混凝土内部形成一定的温度差，在压力失衡的情况下，就容易出现这类型的裂缝。

2 水利施工中混凝土裂缝防治方法

2.1 填充法。

填充法是采用修补材料直接填充裂缝，一般适用于修补较宽的裂缝。填充法的裂缝修补材料主要是聚合物水泥砂浆和聚合物砂浆，当施工人员看见裂缝表面出现V型裂缝或者U型裂缝时，将其直接灌入裂缝中即可。这种方法简单易行，费用低。

2.2 聚合物浸入法。

聚合物浸入法分为重力渗入法和真空渗入法。重力渗入法是将液态树脂填入裂缝中，或者是将其刷于裂缝表面，又或是在裂缝四周筑上临时围堤，使树脂溢于表面。真空渗入法更适合封闭多重无规则表面裂缝。先将裂缝表面密封，抽去真空，使裂缝中和孔隙中的空气全部排出，再在大气压力下将纯环氧树脂浆料注入裂缝。

2.3 钢筋加固法。

如果裂缝体积较大，已影响到混凝土的整体结构，那么可以根据周围的实际情况，运用加固法。该方法的具体操作是将钢筋套在结构外部，以起防护作用，同时要进一步增加钢筋的横截面积，不断提升混凝土的承载力。当混凝土的开裂程度较严重时，可以先用工具凿掉钢筋的保护膜，在外部套上一层钢丝网。在一些大型设备中，可以先选择钢板，不断增强保护套的抗压程度。

3 水工混凝土裂缝的防治措施

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。

在混凝土浇筑振捣完成后，应当在12小时内，对浇筑完成的混凝土加以覆盖，并浇水养护。常温状态下的混凝土，拆模强度应大于1.2MPa，在混凝土施工时掺入了防冻剂的情况下，必须在强度达到4MPa时方可拆模。拆模时，要注意混凝土不粘模、不掉角、不产生裂缝，如果出现缺损，要及时进行修整。拆模后，还需要对混凝土喷水养护，常温时，混凝土养护期不能少于7天，浇水次数应根据混凝土温润状态确定，以保持混凝土有足够的湿润状态为准。

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 塑性收缩裂缝的预防措施。

首先是要选择合适的材料，一般选用干缩值较小、强度好的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。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。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。

4 结束语

混凝土产生裂缝的原因是多方面的，如荷载引起的应力裂缝、有地基沉降不均引起的沉降裂、温差或温度变化引起的温度裂缝，养护不善引起的收缩裂缝等。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。

参考文献

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