水利施工中砼裂缝产生的原因与防治分析

【摘要】本文分析了水利施工中砼裂缝产生的原因，并针对防治与处理措施进行了阐述。

【关键词】水利工程；砼裂缝；防治

裂缝是水利建筑物混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低水利建筑物的抗渗能力，影响水利建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响水利建筑物的承载能力。分析裂缝的成因，探讨防治措施，对水利工程建筑物的应用有着极其重要的意义。

1水利施工中砼裂缝产生的原因

1.1塑性收缩裂缝

混凝土在凝固的过程中，会逐渐散热和蒸发，这是引起混凝土体积收缩的主要原因，尤其是一些大体积的混凝土。如果混凝土在收缩时受到外界环境的约束，就会自然的形成收缩应力，当这种应力超出当时混凝土极限抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝。裂缝是混凝土建筑物最常见的病害之一。裂缝是材料的不连续现象，属于物理性病害，是水工混凝土耐久性的首要影响因素。裂缝的出现，多数在施工期就存在，有的虽然在施工期以后，也多在运行初期5～10年以内，不是由于运行期长工程老化问题，而是早期的问题。裂缝的存在直接导致混凝土抗拉性能的降低，裂缝也会引导有害物质进入混凝土内部，造成钢筋锈蚀，甚至混凝土结构破坏。对于水库蓄水发电和灌溉来说，挡水混凝土结构的裂缝会直接引起渗漏，如果渗漏量达到一定程度，就直接危及工程的蓄水能力；对于混凝土重力坝来说，如果裂缝达到一定贯穿深度和宽度，会引起坝体扬压力的急剧增长，削弱坝体的抗滑能力，对结构抗震非常不利、甚至会对整个坝滑能力，对结构抗震非常不利，甚至会对整个坝体的结构稳定和安全造成威胁。

1.2温差裂缝

温差裂缝是由于混凝土内部和外部之间产生温差所引起的，温差产生的原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。在温度正负交替过程中，混凝土微孔中的水成为结冰或过冷的水，体积膨胀产生冻胀压力，过冷的水迁移产生渗透压力，当两者的附加作用力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就遭受破坏。温差裂缝主要有三种情况：1）水工混凝土在施工初期，产生大量的水化热，内外的温差使其产生裂缝；2）混凝土拆模前后，混凝土表面的温度会急速下降，裂缝产生；3）由于混凝土内部温度到达极限，但是热量散发慢，而产生温差裂缝。施工中的大体积混凝土，主要是由于温差产生裂缝，诸如水工大坝、分洪闸、拦河坝等体积水工混凝土更易发生此类裂缝。

1.3安定性裂缝

安定性裂缝主要是龟裂，通常是因为混凝土的质量不合格引起的。另外，钢筋因为外界的腐蚀也会引起混凝土裂缝。

2.水工砼裂缝的防治措施

2.1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。

2.2加强混凝土养护措施

在混凝土拆模后要挂草帘或铺草浇水，以便养护保湿。混凝土的保养不仅是为了预防初期产生裂缝，还能促进混凝土后期的稳定，保障其承压能力和强韧度。由于钢筋锈蚀是氧化反应，氧化是产生锈的主要原因，因此，加强混凝土的密实度，防止空气进入，加强混凝土表面的保护层厚度，预防氧化。在混凝土表面喷涂或涂刷聚合水泥砂浆、沥青、环氧树脂等防腐层。选择抗腐蚀性强的钢筋材料和混凝土材料，避免使用碱骨料等措施，对防止混凝土裂缝有较好的效果。碱骨料化学反应对结构的耐久性影响很大，为控制碱骨料的化学反应，最好选择优质骨料和低含碱量的水泥以及中性拌和水，在提高混凝土密实度的同时合理降低水灰比。

2.3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。

2.4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。如果在高温和大风天气施工的话，最好设置防风和遮阳的设施，积极保护混凝土结构。

2.5施工管理措施

在混凝土浇筑施工过程中的施工技术至关重要，可以影响到整个工程的质量及安全。因此，技术管理在施工中具有重要作用。要建立技术交底责任制，并加强施工质量检验、监督和管理，从而提高质量；严格依照施工技术规范及质量标准进行检验，建立健全质量检测机构和检验制度。

实行全面的质量管理，全面提高工程质量。在全面质量管理中，质量和全部管理目标的实现有关，它把过去的以事后检验和把关为主转变为以预防为主；从过去的就事论事、分散管理，转变为以系统的观点为指导进行全面的综合治理，突出以质量为中心，围绕质量开展全员的工作，从而提高工程质量。

3.裂缝的处理措施

3.1要选择低热性能或者是中热性能指标的材料水泥，要控制水泥拌料的用量，还要合理的降低混凝土的水灰比，在一般正常的情况下水灰比都是在0.6以下的，另外还要掺加一定比例用量的高校减水剂，掺加粉煤灰或改善骨料级配等措施以减少水泥的用量。对混凝土的拌和工艺进行改善，可以考虑采用“二次风冷”的新工艺以降低混凝土浇筑时的温度。掺加各种外加剂如减水剂、塑化剂等，改善混凝土拌和的流动性、保水性以及和易性，以达到延缓混凝土散热最大值出现时间的目的。现场施工合理组织各个施工工序之间的衔接，采取分层、分块进行浇筑的办法，以便改善大体积混凝土的散热和约束减负的效果。施工现场条件限制的情况下，可以通过在大体积混凝土内部设置冷却管道，输送冷水或冷气置换混凝土内部的热量，减少内外的温度差。

3.2裂缝的处理办法：可以选用补强的办法，其中混凝土补强的处理方案主要是包括表面修补、内部处理和锚固处理，在一般的情况下，混凝土能够出现表面裂缝的情况多是在浇筑过程的最开始，可以在混凝土出现裂缝的位置进行水泥水泥砂浆和环氧树脂，对混凝土的表面进行修补处理，封口封闭。然后是内部处理，对于此方法的修补原理是运用有效的措施将混凝土的结构整体性能恢复，也就是说运用这种修补方法都是在混凝土出现深层裂缝和贯穿裂缝中，最后是运用的锚固处理，运用此方法实际上采用通过预应力加强的锚索加固措施，使混凝土结构的整体性和初受力状态得以恢复。

4.结束语

混凝土的技术是水利工程施工现场混凝土工程施工质量控制的关键所在，其应引起我们的重视，我们应该在施工实践中不断总结经验，采取多种有效措施，加大对施工现场混凝土的质量控制，以提高混凝土工程的质量。

【参考文献】

[1]陈武雄.做好水利工程中混凝土裂缝防渗加固技术的几点见解[J].中华民居，2011

[2]卜祥坤.浅谈水利工程中混凝土裂缝的预防与处理措施[J].城市建设理论研究，2011.

推荐访问:裂缝 水利 防治 施工 原因