水利施工中的混凝土裂缝控制

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[摘要]近几年，水利施工中的混凝土裂缝，严重干扰到了整个工程的稳定性和安全性，导致施工建筑的运作不佳，而且还可能会给人民和国家带来一定的经济损失。因此，施工单位应提高水利工程施工的质量，建立更多有效的措施去避免水利施工中产生的混凝土裂缝。本文主要针对水利施工中混凝土裂缝产生的缘由、水利施工中的混凝土裂缝控制的必要性以及防止裂缝产生的措施等方面进行研究阐述。

[关键词]混凝土 裂缝 水利施工 控制措施

[中图分类号] TV [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-218-1

混凝土裂缝是水利施工中普遍存在的现象，混凝土是水利工程中用量广泛也是最普遍使用的一种混合材料，但由于它自身离散性较大、均匀性较差的特点，就特别容易产生裂缝。混凝土裂缝不仅会引起混凝土的碳化、钢筋的锈蚀，降低了材料的耐久性，严重影响工程建筑的承载力，而且还会降低工程建筑的抗渗性能，影响其使用功能。因此，要对混凝土裂缝的产生进行认真的研究分析，采用适当的处理方法来预防裂缝的产生和发展，保证整个工程建筑结构的稳定和安全是十分必要的。

1水利施工中混凝土裂缝的危害

首先，混凝土裂缝会使水利工程建筑产生渗漏，渗漏的结果一方面会在水压力的作用下使其裂缝越来越严重，另一方面当水逐渐渗入会引起水解的破坏，由此可能导致混凝土结构物的破坏。

其次，混凝土裂缝的存在，使二氧化碳很容易渗透进混凝土的内部，并与水泥中某些水化产物相互渗透形成了碳酸钙，也就是俗称的混凝土碳化。这样，在潮湿的环境下，水泥中的化学成分与二氧化碳互相作用，使混凝土强度降低，导致钢筋的纯化膜遭受破坏，当空气和水同时渗入，钢筋就会产生锈蚀。

混凝土的裂缝还能削弱混凝土对钢筋的保护，在混凝土裂缝的部位，水拉性能逐渐减弱，随着裂缝的逐步扩大，就会造成更大的危害。

2水利施工中的混凝土裂缝产生的原因分析

（1）大体积的混凝土水化时所产生的大量水化温度较高且难以散发，导致混凝土的内外温度相差比较大，最终使混凝土的形变严重超过了极限而引起了裂缝。（2）混凝土在逐渐硬化的过程中，因为干缩引起体积的形变受到约束时便产生了裂缝，而且此裂缝的宽度有可能会很大，甚至还会贯穿整个结构件。（3）在厚度偏大的结构件中，由于混凝土的塑性坍塌滑落引起的裂缝。（4）当有某种约束时，混凝土的热胀冷缩产生的体积缩胀，由于受到约束力，在内部形成了温度的应力，而混凝土的抗拉强度又较低，这就很容易被温度引起的拉应力拉裂，最终产生温度的裂缝。因此，在天气较热的夏天，太阳暴晒下产生的裂缝也是水利工程施工中较为常见的现象。（5）混凝土与水搅拌后，活性骨料中的活性氧化硅和水泥中的碱性物发生化学反应，产生的胶状碱从周围空气介质中吸取水分逐渐膨胀，体积比原来增加3倍，最终使混凝土涨裂而产生了裂缝。（6）在炎热夏日的大风天气里，混凝土表面的水分蒸发比较快，使其混凝土的内部水化温度过高，在混凝土浇筑了数小时后仍处于塑性的状态，容易产生塑性的收缩裂缝。（7）构件在超出设计的集中荷载或均布荷载作用下，产生了内力弯矩，并出现了垂直于构件的纵轴裂缝，构件在较大的剪力作用下，产生斜裂缝，并逐步相上下延伸，最终产生了构件超载的裂缝。（8）结构的基础有时会出现一些不均匀的沉陷，这就有可能会产生了裂缝，并且随着沉陷的发展，裂缝也会逐步扩大。（9）当混凝土中的钢筋处在不利环境中时，如侵蚀性水，由于混凝土的保护层厚度是有限的，尤其当混凝土的密实性不是很好，环境中氯离子溶于水中的氧离子便会使混凝土中钢筋生锈，形成氧化铁，而氧化铁的体积相比原金属的体积要大很多，铁锈的体积膨胀，对周围的混凝土进行挤压，最终使混凝土也逐渐涨裂，产生裂缝。

3水利施工中混凝土裂缝的控制措施

3.1裂缝修补的材料

对于混凝土裂缝的修补来说，一般分为三种类型：（1）稳定裂缝，也就是死缝，其长度和宽度不再变化；（2）活缝，其宽度随荷载条件、外界温度等而变化；（3）不稳定裂缝，也就是增长裂缝，其长度和宽度都随着外界的条件变化而变化。对于这三种裂缝需要采取不同的修补方法。对稳定裂缝可采取刚性的材料进行充填修补，对活缝的修补则需采取强韧性的材料，如果用刚性的材料充填修补，修补便会失败，或是在修补的部位会出现新的裂缝。活缝的修补应该选择在引起活动因素的消除后在进行，但对于不稳定裂缝来说，必须首先消除产生裂缝的原因，否则裂缝修补后仍然会继续出现。

3.2裂缝修补的方法

经调查研究的结果分析，确认在不降低承载能力的裂缝情况下，通常采用充填法、注入法和表面修补法等处理方法：

（1）充填法。当裂缝比较宽时，可以沿着裂缝砼的表面凿成U形或V形的槽，然后使用材料树脂砂浆进行充填，也可以使用沥青或是水泥砂浆等材料。（2）表面修补法。当裂缝比较窄时，为了提高耐久性和恢复结构件表面的美观，便常采用表面修补法。一般常用的材料是树脂浸渍玻璃布或是环氧类树脂，他们都是沿着混凝土裂缝的表面铺设的薄膜材料。（3）注入法。当裂缝的宽度较小但较深时，可以将修补的材料注入到混凝土的内部。首先要在裂缝处设置注入的用管，其他的部位用表面处理封住，使用低粘度的环氧树脂注入材料，用电动泵或是手动泵注入进行修补。若裂缝影响到了结构的安全，可采用粘贴加固法、围套加固法和钢箍加固法等结构加固的方法。此类方法皆属于结构加固，必须经过设计验算同意后才能进行。（4）粘贴加固法。将型钢或钢板用粘结剂和改性环氧脂粘结到结构件砼裂缝部位的表面上，使型钢或钢板与混凝土连在一起工作。粘结前，将钢材的表面进行喷砂除锈，混凝土刷净干燥，粘贴层的厚度可以在1―4毫米之间。（5）围套加固法。在尺寸允许的条件下，将结构外部的一侧或是多侧外包钢筋砼围套，以增加截面和钢筋，从而提高其承载能力：对结构件裂缝比较严重但尚未裂透破碎或是一侧破裂的，将裂缝部位的钢筋保护层凿去，外包钢丝网一层的大型基础设备通常采用增设钢板箍带，增强环向抗拉强度的方法进行处理。（6）钢箍加固法。在结构裂缝部位的四周加钢套箍或是U型螺栓箍紧构件，来提高结构的承载力及刚度并能防止裂缝的扩大。加固时，应将混凝土的表面与钢套箍紧密接触，以确保使其共同工作。

4结束语

在水利工程施工中，混凝土承担着结构安全和防渗等作用，所以混凝土的质量是非常重要的。因此，有效的控制混凝土裂缝的产生和发展，对提高混凝土的结构质量，从而增加水利工程施工的安全都起着十分重要的作用，必须得到重视。

参考文献

[1]刘军.《试论常见水工混凝土裂缝的种类及预防措施》[J].甘肃科技纵横，2008（1）.

[2]马顺利，刘艳.《浅谈水工混凝土常见裂缝与控制措施》[J].山西建筑，2010.