水利工程混凝土裂缝防治技术

水利工程混凝土裂缝防治技术

赵海洋

浙江广川工程项目管理有限公司  浙江杭州  310020

摘要：混凝土是否出现裂缝，对于水利水电工程的施工质量起到十分重要的影响作用，在整个水利水电工程建设中占据着较为重要的地位，只有科学认识混凝土裂缝的成因及危害，才能有效掌握混凝土裂缝的防治措施。混凝土出现裂缝时，其整体的结构会产生一定程度的破坏，水泥可以通过裂缝与空气中的二氧化碳直接接触并发生化学反应，导致钢筋锈蚀破坏，影响到工程的整体质量与效率。基于此，本文将对水利工程混凝土裂缝防治技术要点进行分析。

关键词：水利工程；混凝土裂缝；防治技术

1 水利工程混凝土裂缝类型及成因

1.1 温差裂缝

外界温度差异会导致混凝土材料及结构内外温差增加，且混凝土材料中一般占比较大的为水泥材料，其具有一定的水化热，当混凝土内外部温差较大时，混凝土内部的压力将增加，内外温差加大，导致混凝土产生结构应力，从而出现温差裂缝。此外，在施工过程中，施工人员也要注重加强对混凝土温度的把控和混凝土结构的养护，一旦温控措施不到位，将导致混凝土内部温度上升。在冬季，混凝土内部水温会降低，且受到渗透压力的影响，久而久之将出现结构裂缝。

1.2 收缩裂缝

其一，塑性收缩裂缝。在完成浇筑工作的初期阶段常见该类裂缝，同时在整个凝固过程中也可能出现该类裂缝。混凝土浇筑后，水分会处于持续蒸发状态，其内部毛细孔隙水分含量则会逐渐减少，此时，混凝土内部结构中的骨料、水泥颗粒等物质之间的微环境出现变化，产生拉应力，进而出现塑性收缩裂缝。其二，自收缩裂缝。混凝土结构逐渐硬化阶段会出现该种裂缝形式，此时，混凝土内部没有出现化学反应的水泥，待混凝土硬化后会继续水化，其整体体积会逐渐缩小，从而会出现自收缩裂缝。其三，干缩裂缝。当混凝土结构所处的环境较为干燥时，很容易出现干缩裂缝。此时，混凝土结构水分蒸发较快，表面将出现拉应力的集中，进而导致出现干缩裂缝。

1.3 沉陷裂缝

水利水电工程建设环境较为特殊，经常会选用土质较为松软或者土质不均匀的地基，导致施工过程中出现一定的沉陷现象。建筑物在投入使用后，也可能因为长时间受到水的浸泡，导致建筑物出现整体沉降的现象，在建筑物表面或内部出现一定的裂缝问题，甚至会影响到混凝土建筑的使用安全，造成较大的经济损失或不良社会影响。在寒冷的季节施工时，由于气温过低导致土层被冷冻，都会导致沉陷现象增加。

2 水利工程施工的混凝土裂缝防治技术要点

2.1 混凝土置换技术

此类直接技术方式就是在水利工程施工期间对已经出现裂缝问题的混凝土结构进行置换，将其置换成为质量符合标准的材料，以此有效预防问题对质量的影响。此类技术方法在应用期间具有增强结构抗剪性能与截面强度的优势，在之后不会对整体结构的净空造成影响，但是存在的不足就是作业时间周期很长，需要严格进行时间的控制，并且适合应用在受压位置的强度较低、存在一定缺陷问题的梁柱混凝土承重结构方面，对其进行具有一定的应用作用。

2.2 优化混凝土的配合比

优化混凝土的配合比，是提高混凝土质量、避免混凝土结构出现严重裂缝问题的重要前提。水利水电工程在施工的过程中，相关施工人员要时刻注意科学配比混凝土材料，严格把关各种材料的使用比例。施工人员应当注意，水泥作为大部分混凝土结构的施工原材料，对混凝土的施工质量起到较为关键的作用，因此施工人员应当注意水泥等材料的使用，切实增强混凝土的和易性。在混凝土的振捣过程中，还可能出现小规模凝固的现象，如果材料配合比不正确，也会出现送流速度过慢的问题。为了避免这样的问题发生，施工人员应当在材料配比中加入一定的煤粉灰材料，这种材料可以优化配比，提高凝土和易性，避免出现小规模凝固，从而减少出现裂缝的概率。

2.3 钢材料粘贴技术

首先是粘贴钢材料技术。此类技术一般应用在承载力较低的混凝土裂缝方面，尤其是正截面受拉区、受压区或者是斜截面的部分，在表面位置粘贴质量符合要求的钢板材料，这样不仅可以增强结构的承载性能，而且能确保裂缝处理和操作的便利性。其次是粘贴纤维增强塑料的技术措施。通过现代化的胶结材料将纤维增强复合类型的材料粘贴在需要进行处理的裂缝位置，使得被粘贴的材料和被作用的结构之间形成共同的工作面，以此增强结构承载性能。在水利工程施工过程中采用粘贴类型的技术解决混凝土裂缝问题，具备耐腐蚀与耐潮湿的优势，不会使得结构的整体重量大幅度增多，耐用性能较高、后续维护的成本很低。

2.4 科学控制振捣过程

针对不同的裂缝类型，要针对性地选择振捣方式，针对混凝土沉缩裂缝，应采用二次振捣法。二次振捣的标志为浇筑后坍落度逐渐消失同时开始初凝，此时混凝土可能会重新液化，通过二次振捣，则可以将粗骨料、钢筋下的水膜等予以消除，进而可逐渐对沉缩收缩量进行消除。对于泵送的混凝土而言，特别需要强化二次振捣。对于塑性收缩裂缝而言，考虑到此种裂缝为表面水分散失所引起，且一般发生在混凝土初凝至终凝期间，在进行消除处理时，可使用大型的机械抹光机，对出现裂缝的混凝土部位进行大面积、高强度的提浆抹光处理，在完成抹光处理后，要后续进行收光处理，基于上述操作将显著改善平整度和混凝土结构表面强度。对于约束裂缝而言，则要严格控制混凝土内外温差，对比其收缩引起的约束拉力与混凝土抗拉强度之间的关系，关注气温情况，当出现急剧变化时，则要进一步强化测温管理，采取适当的保温、保湿措施，在浇筑时，则要同时浇筑闸墩下部与底板，同时要把握好浇筑间隔，有效降低闸墩裂缝的发生概率。

2.5 灌浆嵌缝填充技术

在水利工程中，如果混凝土裂缝对结构物的安全性以及承载力产生了较大影响时，就可以采用灌浆嵌缝填充法进行处理，而这种方式又可以详细划分为压力注浆法、开槽填补法以及涂膜封闭法这三种类型。其中的压力注浆法适用于修补那些相对较小的混凝土裂缝，在实际使用过程中，要及时清理混凝土表面以及裂缝周边部位产生的杂物、油脂，而后将封闭裂缝与注浆嘴有效连接在一起，展开相应的试漏检查工作，配置好与之对应的注浆液，在注浆完毕后，同样要清理混凝土的表面；涂膜封闭法主要处理那些宽度小于0.2mm的细微裂缝，也可以进行防水处理或是装饰混凝土表面，并且能够有效避免混凝土保护层产生的碳化问题，降低有害离子对混凝土产生的腐蚀。该方法首先应当沿混凝土裂缝开凿出一个U形槽，将槽深与槽宽稳定控制在30～50mm左右，而后在槽底以及两侧部位涂抹一层界面处理浆，将预先调制好的聚合物水泥砂浆均匀压入U形槽当中，而在具体的养护过程中，也不能遭受淋雨或是日晒；开槽填补法是在结构物允许在表面部位开槽，或是混凝土表面裂缝宽度相对较大的情况下，就可以采用该方法，在开槽完毕后，涂刷界面处理浆，最后进行养护。

3 结束语

水利工程项目的施工要格外关注各项构筑物的安全，充分考虑其稳固性，其中，混凝土结构为影响水利工程项目安全效益和质量效益的关键构筑物。基于此，要做好对混凝土结构质量问题和安全隐患的分析，将混凝土裂缝防治作为重中之重，分析常见的混凝土裂缝类型和成因，加强对混凝土材料质量、温度等的把控，同时要做到对已经出现的混凝土结构裂缝的针对性防治，确保水利工程项目混凝土结构长期稳定。

参考文献：

[1]翁邦正,张田庆,庞拓,李洪,闵旭.建筑工程施工中应用传感器探测混凝土裂纹及裂缝的防治技术试析[J].智能建筑与智慧城市,2021(12):110-111.

[2]仝正芳.水利工程施工中混凝土裂缝的成因及有效防治措施[J].工程技术研究,2021,6(23):130-132+152.

[3]郭强.建筑工程施工混凝土裂缝防治技术探讨[J].内蒙古煤炭经济,2020(14):123-124.