張潔

摘 要：在水利工程施工中，混凝土屬于比較常見的施工材料，一般根據(jù)一定的比例將沙子、骨料、水泥和水混合形成，這種混合料具有較高的抗震等級(jí)和較強(qiáng)的防滲能力。但是很多裂縫和變形現(xiàn)象往往因?yàn)榛炷潦┕すに嚨氖д`出現(xiàn)在水利工程中，對(duì)其施工質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。對(duì)混凝土裂縫加大控制和研究力度，不但能夠使建設(shè)過程中的裂縫得到預(yù)防和控制，而且能夠提高建筑的承載能力，延長(zhǎng)水利工程的使用壽命，使人民生命財(cái)產(chǎn)安全得到保障。本文主要圍繞水利工程施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，重點(diǎn)分析了水利工程施工中混凝土裂縫的防治措施以及混凝土裂縫的處理材料和技術(shù)，以期能為有關(guān)方面的需要提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：水利工程；混凝土裂縫；防治措施

中圖分類號(hào)：TV544 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）14-0091-02

混凝土作為水利工程施工中極其常見的施工材料，其自身獨(dú)特的性質(zhì)致使嚴(yán)重的滲漏問題經(jīng)常出現(xiàn)，嚴(yán)重影響著水利工程的質(zhì)量。為了避免滲漏問題造成大量水分滲入混凝土內(nèi)部，從而大大降低水利工程的抗?jié)B能力，大量銹蝕施工所用鋼筋材料，直接影響到水利工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及承載能力。為了使水利工程的施工質(zhì)量得到保障，施工單位需要認(rèn)真分析裂縫的成因，采取行之有效的防治措施使水利工程的應(yīng)用效果進(jìn)一步提高。

1 水利工程施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

在水利工程施工中，裂縫具有較多的形式和種類，想要使混凝土裂縫的根本問題得到解決，需要及時(shí)查找裂縫產(chǎn)生的原因，采取有效措施使混凝土裂縫有效控制和減少。

（1）溫差裂縫。這種裂縫的形成主要是由于一定的溫差存在于混凝土內(nèi)部和外部之間，從而造成裂縫的出現(xiàn)。出現(xiàn)溫差實(shí)際上是由于水泥水化熱導(dǎo)致混凝土表面和內(nèi)部出現(xiàn)較大的溫差?；炷廖⒖字械乃跍囟日?fù)交替過程中結(jié)冰或過冷的水，不斷膨脹的體積使凍脹壓力產(chǎn)生，過冷的水遷移使?jié)B透壓力逐漸出現(xiàn)，兩者的附加作用力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，會(huì)嚴(yán)重破壞混凝土結(jié)構(gòu)。

（2）外因性裂縫。這種裂縫的形成主要是非正常的外力作用破壞了混凝土結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)在混凝土中，外因性裂縫分為很多種，一是超負(fù)荷作用力產(chǎn)生的裂縫，二是不均勻沉降的構(gòu)筑物基礎(chǔ)產(chǎn)生的裂縫，三是鑿洞、隨意拆除等產(chǎn)生的裂縫，四是構(gòu)筑物被酸、堿、鹽等侵蝕產(chǎn)生的裂縫，五是火災(zāi)、臺(tái)風(fēng)、地震等以意外事件產(chǎn)生的裂縫。

（3）塑性收縮裂縫?；炷猎谀踢^程中，水分的散發(fā)，在加上自身的特性，會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)收縮，當(dāng)外界力量約束這種收縮時(shí)，就會(huì)有一定的收縮應(yīng)力形成，當(dāng)這種應(yīng)力超過混凝土的承受范圍以后，會(huì)有形成裂縫。當(dāng)粗集料具有較大的含泥量時(shí)，會(huì)增加混凝土的收縮量。混凝土?xí)驗(yàn)椴磺‘?dāng)?shù)拈g斷級(jí)配出現(xiàn)較大的集料顆粒收縮，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。不合格的混凝土外加劑、不恰當(dāng)?shù)膿胶土弦约拜^低的混凝土強(qiáng)度都會(huì)造成混凝土出現(xiàn)收縮，從而使裂縫出現(xiàn)在混凝土中。

（4）安定性裂縫。這種裂縫的主要類型是龜裂，一般情況下不合格的混凝土質(zhì)量是引起安定性裂縫出現(xiàn)的主要因素。與此用時(shí)，雨水、化學(xué)物質(zhì)等外界因素對(duì)鋼筋的腐蝕也會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。

2 水利工程施工中混凝土裂縫的防治措施

2.1 溫度變化引起的裂縫

在澆筑完混凝土以后，其硬化需要一個(gè)過程中，這期間水和水泥會(huì)有化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)，混凝土內(nèi)部溫度會(huì)因大量的水化熱情況而大幅提升，熱量存在于混凝土內(nèi)部無法及時(shí)消散，導(dǎo)致內(nèi)部和外部溫度具有較大的差異存在。所以，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)受溫度應(yīng)力影響出現(xiàn)受壓?jiǎn)栴}，而裂縫則出現(xiàn)在混凝土的外部。在前期混凝土硬化階段，僅有很小的抗拉強(qiáng)度產(chǎn)生，不過如果內(nèi)外的溫度有較大差異存在的話，會(huì)有裂縫問題出現(xiàn)。

想要使溫度變化引起的裂縫得到有效防治，需要在配比混凝土材料時(shí)，將低熱的泥礦渣水泥或粉煤灰水泥應(yīng)用在混凝土材料中，另外水泥的用量在配比時(shí)要適當(dāng)降低，通過降低水灰比來改善骨料的級(jí)配，進(jìn)而更好的改善水化熱情況。在攪拌混凝土過程中，需要通過新的工藝有效控制混凝土的澆筑溫度，另外在拌制混凝土?xí)r可以將外加劑適當(dāng)添加其中，這樣能夠有效調(diào)節(jié)混凝土的流動(dòng)性和保水性，使水化熱進(jìn)一步降低，及時(shí)調(diào)整混凝土中出現(xiàn)熱峰的時(shí)間。在施工時(shí)要有認(rèn)真遵循施工工序，采取分層和分塊澆筑的方式進(jìn)行混凝土澆筑，這樣能夠使混凝土在澆筑以后的散熱效果得到保障。

在大體積澆筑混凝土?xí)r，需要將冷卻管道設(shè)置在內(nèi)部，從而降低內(nèi)部和外部之間的溫度差異。在澆筑完混凝土以后，需要對(duì)溫度加強(qiáng)監(jiān)控，采取有效的冷卻措施，另外及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工也能夠提高工程整體質(zhì)量。在完成混凝土澆筑以后，需要將濕潤(rùn)的麻布或草覆蓋在表面，另外定期進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，從而澆筑完混凝土以后能夠逐漸冷卻下來。在夏季進(jìn)行水利工程施工時(shí)，要防止有硬化速度過快的情況出現(xiàn)在混凝土施工中，在冬季進(jìn)行水利工程施工時(shí)，要防止混凝土的硬化因溫度過低而無法實(shí)現(xiàn)，所以施工單位需要根據(jù)季節(jié)的變化進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋窕虮亍?/p>

2.2 混凝土收縮引起的裂縫

在混凝土硬化過程中，不斷變小的體積會(huì)導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生裂縫。在混凝土結(jié)構(gòu)中，如果使用較多的鋼筋，則會(huì)在一定程度上約束周圍的混凝土。所以，鋼筋會(huì)限制凝土的收縮，從而造成混凝土結(jié)構(gòu)的局部產(chǎn)生裂縫。在澆筑混凝土?xí)r，新老混凝土界面交替的情況會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)，導(dǎo)致產(chǎn)生大量的收縮裂縫。

如果發(fā)現(xiàn)有收縮裂縫存在于混凝土結(jié)構(gòu)中，在修補(bǔ)裂縫位置時(shí)可以使用水泥砂漿進(jìn)行，該方法適合應(yīng)用于表面的裂縫。想要使收縮裂縫得到預(yù)防，需要有效改善水泥的性能，另外適當(dāng)調(diào)整水灰比，確保鋼筋均勻分布在混凝土結(jié)構(gòu)中，這樣可以防止更大的裂縫出現(xiàn)。與此同時(shí)，還需要對(duì)混凝土加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，將保護(hù)裝置的覆蓋時(shí)間進(jìn)行合理延長(zhǎng)是提升混凝土養(yǎng)護(hù)效果有效途徑，另外在養(yǎng)護(hù)時(shí)也可以涂抹養(yǎng)護(hù)劑。

3 混凝土裂縫的處理材料和技術(shù)

（1）新型灌漿材料。一定條件下通過聚氨酯和環(huán)氧樹脂制備出新型化學(xué)灌漿材料，該材料屬于同步互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。新型化學(xué)灌漿材料將環(huán)氧樹脂漿材和聚氨酯漿材的性能優(yōu)點(diǎn)有效融合在一起，具有較低的漿材黏度和較高的強(qiáng)度，能夠適當(dāng)調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間。水下混凝土灌漿試塊能夠達(dá)到1.05NPa以上的黏接抗拉強(qiáng)度，該灌漿材料具有優(yōu)良的性能和較強(qiáng)的適用性，能夠在水下進(jìn)行灌漿。

（2）鋼板及碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固新技術(shù)。所謂的碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)，主要是將高彈性模量或高強(qiáng)度的連續(xù)碳纖維單向排列成束，在浸漬環(huán)氧樹脂以后使其成為碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料片材，對(duì)于結(jié)構(gòu)外表面受拉或有裂縫部位用專用環(huán)氧樹脂膠將片材進(jìn)行黏貼，固化后與原結(jié)構(gòu)形成一整體，碳纖維能夠與原結(jié)構(gòu)共同承受壓力。因?yàn)椴糠趾奢d被碳纖維所分擔(dān)，從而使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力進(jìn)一步降低，有效補(bǔ)強(qiáng)加固了混凝土結(jié)構(gòu)。

（3）水泥基滲透結(jié)晶型防水材料。水泥基滲透結(jié)晶防水材料為灰色粉末狀無機(jī)材料，其主要由是硅砂、水泥和多種特殊的活性化學(xué)物質(zhì)組成。該材料的主要原理是通過水泥混凝上本身固有的化學(xué)特性和多孔性，活性化學(xué)物質(zhì)以水為載體，借助于滲透作用，傳輸?shù)交炷廖⒖准懊?xì)管中，從而形成水化作用，混凝土與不溶性的結(jié)晶結(jié)為一體。由于混凝上微孔及毛細(xì)管道被結(jié)晶體填塞，因此大幅提高混凝土的密度，實(shí)現(xiàn)永久性防水，對(duì)鋼筋起到保護(hù)作用，使混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不斷增強(qiáng)。

（4）混凝土裂縫注漿技術(shù)。在混凝土建筑物裂縫修補(bǔ)工程中，環(huán)氧樹脂類高分子材料得到了廣泛應(yīng)用，其僅次于水泥和鋼材。傳統(tǒng)方法是將樹脂漿液通過人工控制注入裂縫內(nèi)。如果環(huán)氧漿液具有較大黏度，而裂縫具有較小寬度時(shí)，該修補(bǔ)方法效果不佳。從國外引進(jìn)的“壁可”注漿技術(shù)，能夠?qū){液通過橡膠管的彈性收縮壓力自動(dòng)注入，縫隙中的空氣通過緩慢均勻地灌漿壓力被壓入混凝土毛細(xì)管中，并通過混凝上的自然呼吸作用排出，能夠使氣阻現(xiàn)象得到有效避免，使灌漿質(zhì)量得到進(jìn)一步提升。

4 結(jié)語

通過以上內(nèi)容能夠看出，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速提升，水利工程建設(shè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，水利工程基本確立了建設(shè)的首要地位。但混凝土裂縫問題出現(xiàn)在水利工程中，嚴(yán)重影響著混凝土的使用壽命，威脅著水利工程的質(zhì)量。因此，施工單位需要認(rèn)真分析和研究混凝土裂縫出現(xiàn)的原因，并根據(jù)實(shí)際情況采取行之有效的防治措施，從而有效控制混凝土出現(xiàn)裂縫的情況，保證水利工程的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧麗，王展，張雅.水利施工中的混凝土裂縫的原因和防治對(duì)策解析[J].河南科技，2014，01：62+70.