謝建強（山西省運城市水利建設工程局，山西　　運城　044000）

混凝土裂縫在水利工程中產生的原因及防治

謝建強
（山西省運城市水利建設工程局，山西運城044000）

摘要：自古農業就是事關國家生計的大事，而農業的成功與否又離不開水利工程的支持。進入新世紀以來，我國加大了對于水利設施的投入力度，大量的在建或新建水利工程上馬。在水利工程的建設過程中，水泥混凝土是主要用料，其具有建設速度快、凝固后強度高、防水效果好等優點，在現今的水利工程中被廣為使用。但是在水利建設工程中發現，水泥混凝土的使用普遍存在的裂縫問題影響了水泥混凝土的使用效果。本文將在分析影響水泥混凝土使用效果的基礎上提出如何做好水泥混凝土裂縫的防治措施。

關鍵詞：水泥混凝土；裂縫；危害；防治措施

在水利工程的建設過程中，水泥混凝土是現今廣為使用的一種材料，但是在使用過程中，由于水泥標號選用不當、水泥混凝土澆筑不到位以及運行管理不善，或者是水泥混凝土在水利工程中的使用條件改變承受額外的附加載荷，或者是材料老化等都會使得水利工程中的水泥混凝土出現裂縫，這些裂縫會使得水利工程的防水效果大打折扣，從而影響水利工程的使用壽命。本文將在分析水利工程中的水泥混凝土產生裂縫的基礎上提出一些針對性的防治措施，確保其使用壽命。

1　水泥混凝土裂縫對水利工程所造成的危害

水利工程主要起到引導水流的作用，其使用要求就是需要具有良好的防水效果和可靠的耐用性。如在水利工程中出現混凝土裂縫將會使得水利建筑產生滲漏，初期的裂縫是輕微的，但是隨著水流的滲入及水流壓力的作用，會使得混凝土裂縫的寬度和長度逐漸擴大，并逐漸演變成大裂縫從而使得水利工程的使用壽命大打折扣。通過對造成水利工程失效的原因調查后發現，有將近6成的損壞是由于混凝土裂縫而造成的。隨著水泥混凝土裂縫的不斷擴大，嚴重時所產生的貫穿性裂縫將有可能導致混凝土結構物的安全損壞。

2　水利工程中水泥混凝土裂縫產生的原因分析

造成水利工程中的水泥混凝土結構物產生裂縫的原因是多方面造成的，通過對造成水泥混凝土產生裂縫的原因進行對比分析后發現，可以將所有的裂縫根據其特性分為荷載和非荷載作用而產生的裂縫。

2.1荷載作用而產生的水泥混凝土裂縫。在進行水利工程的建設過程中總是處于帶縫工作的，而且此類縫隙的方向總是與主拉應力的方向垂直，一般此種拉應力起源于荷載效應最大處。而一旦水泥混凝土所遭受的荷載效應相同，則水泥混凝土裂縫將首先在混凝土抗拉能力最低的地方產生。

2.2非荷載作用而產生的水泥混凝土裂縫。除了以上介紹在于混凝土凝固硬化的過程中導致混凝土出現內部的應力而產生的裂縫外，還有其他一些硬性因素會導致水泥混凝土出現裂縫，例如：由于溫度的變化而產生的裂縫，由于水泥混凝土在硬化的過程中會由于水化作用而產生大量的熱，當進行水利工程的大量的水泥混凝土水化時會在內部產生大量的熱，由于此部分的熱而使得水泥混凝土的內外出現較大的溫差，從而使得水泥混凝土的結構內部受壓，外部受拉，而在水泥混凝土的硬化初期，其抗拉能力不強，當水泥混凝土水化過程中由于發熱而導致的拉應力超過其抗拉極限時，則會在水泥混凝土表面產生裂縫。還有就是在水泥混凝土熱脹冷縮的過程中所產生的體積變化，由于水泥混凝土受到約束力的制約，使得水泥混凝土內部產生了溫度應力，同時由于水泥混凝土的抗拉能力不強，在受到溫度及體積變化所產生的拉應力的作用下會產生裂縫，最明顯的由于溫度變化及體積變化所產生的裂縫是由于太陽的暴曬而產生的裂縫。同時在水泥混凝土構件硬化成型后，如果構件內外的溫差較大也會使得構件內部的溫度梯度加大，從而導致水泥混凝土構件產生裂縫。除了由于溫度變化而導致的水泥混凝土裂縫外，在水泥混凝土凝固過程的變形及施工操作不當也會導致水泥混凝土裂縫的產生。例如：在水泥混凝土的硬化過程中，體積的變化會導致混凝土表面及內部產生約束力，從而使得水泥混凝土產生裂縫。而在施工的過程中，在混凝土澆筑完成的最初幾個小時，由于水泥混凝土還處于流質狀態，在受到重力的作用下很容易會出現塑性坍落，而如果水泥混凝土攪拌不均將會導致泌水現象，水泥混凝土中的砂石等將會沉積到下部，這種移動會使得水泥混凝土產生裂縫。在水泥混凝土在使用的過程中由于受到侵蝕性水的作用而導致內部的鋼筋產生氧化作用，使得形成體積較大的氧化鐵，氧化鐵體積的增大將會使得混凝土內部產生較大的作用力，使得混凝土沿著鋼筋的方向產生順筋裂縫，而此種順筋裂縫對于水泥混凝土的耐久性的影響最為巨大。

3如何做好水利工程中水泥混凝土裂縫的防治

在水利工程中的水泥混凝土裂縫的產生主要是由于原材料問題、施工工藝不當以及后期硬化過程中保養不當等所造成的。在水泥混凝土選材及物料的配比過程中，要嚴控原材料的質量，并通過試驗選出最優配合比，從而提高水泥混凝土的性能，同時在水泥的選用上盡量使用低熱或中熱降低礦渣水泥、粉煤灰水泥等，在其中加大砂石等的用量，降低水灰比并將其控制在0.6以內，通過摻加粉煤灰或高效減水劑來降低水泥的用量，并降低水化熱，并在混凝土的攪拌階段可以采用“二次風冷”的新工藝來降低水化熱所產生的溫度，減少內外溫度差，同時在攪拌的過程中通過添加具有減水、增塑、緩凝作用的添加劑從而改善混凝土的流動性，降低水化熱。在完成了混凝土的攪拌后，需要采用分層、分塊的澆筑方式，并結合工程進度合理的安排施工工序，并在大體積混凝土的內部設置冷卻管道來減少水化熱的熱量，并在澆筑完成后采取合理的混凝土養護措施，使用草簾、麻袋等進行覆蓋并按時澆水。在冬季進行混凝土施工時需要做好混凝土澆筑后的保溫措施，以減少內外溫度差。

結語

水泥混凝土是在水利工程中使用較多的一種材料，其主要承擔的是水利工程的結構安全及防滲要求，所以，做好水泥混凝土的裂縫的防治工作十分重要。水泥混凝土裂縫的產生不但會使得水利工程的抗滲性能下降，使得水利工程的承載力下降，還會進一步影響水利工程的使用壽命及使用安全。本文在分析水泥混凝土裂縫產生原因的基礎上提出了如何做好水泥混凝土裂縫的防治工作，保證水利工程的建設質量。

參考文獻

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[2]劉軍．試論常見水土混凝土裂縫的種類及預防措施[J]．甘肅科技縱橫，2008．

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