水工建筑物混凝土裂縫成因與預防處理

【摘要】在水工建筑施工過程中，對于混凝土的使用是一種比較重要的類型，因為這種混凝土結構的應用具備著強度高、壽命長、可塑性好、施工方便等優點，所以混凝土已經被廣泛應用于水工建筑工程建設當中，已成為工程建設中應用十分廣泛的材料。但是混凝土在施工作業中，由于多種原因會導致其均勻性變差，容易產生裂縫，從而影響到了水利工程的質量，這也是一直困繞工程施工的重要問題，本文對這些進行分析，并提出了一些處理方法。

【關鍵詞】水工建筑物；混凝土裂縫；成因；預防

1、水工混凝土裂縫產生的因素

1.1 大體積混凝土水化時產生的大量水化熱得不到散發，導致混凝土內外溫差較大，使混凝土的形變超過極限引起裂縫。

1.2 混凝土在硬化的過程中，由于干縮引起的體積變形受到約束時產生的裂縫，這種裂縫的寬度有時會很大，甚至會貫穿整個構件。

1.3 在厚度較大的構件中，由于混凝土的塑性塌落引起的裂縫。

1.4 混凝土加水拌合后，水泥中的堿性物質與活性骨料中活性氧化硅等起反應，析出膠狀堿，從四周介質中吸水膨脹，體積增大三倍，從而使混凝土脹裂產生裂縫。

1.5 在炎熱的大風天氣，混凝土表面蒸發較快，造成混凝土內部水化熱過高，在混凝土澆筑數小時后仍處于塑性狀態，易產生塑性收縮裂縫。

1.6 構件超載產生的裂縫，例如：構件在超出設計的均布荷載或集中荷載作用下產生內力彎矩，出現垂直于構件縱軸的裂縫，構件在較大剪力作用下，產生斜裂縫，并向上下延伸。

1.7 當構件的基礎出現不均勻沉陷，就有可能會產生裂縫。隨著沉陷的進一步發展，裂縫會進一步擴大；貫穿性裂縫是最危險的，表面裂縫有一定的危害性，而局部發絲裂縫危害性較小。

2、水工混凝土裂縫的預防措施

2.1 設計方面

要對混凝土裂縫的產生原因進行深入分析，在設計方面進行避免，對于一些容易開裂產生裂縫的部位，應充分考慮到裂縫產生的可能性，通過設計進行加強。例如一些深基與淺基、高低跨處等，要認真研究工程當地的地質情況及水文特點，考慮到地基的沉降情況以及構件自身的情況，通過合理的設計避開這些誘因的存在。例如通過保持配筋率不變而且又便于澆筑的情況下，使用細徑鋼筋、減小鋼筋間距等都能有效避免裂縫的產生。

2.2 優選材料

2.2.1 水泥

為盡量減少混凝土中水泥的水化熱總量，工程采用中熱硅酸鹽水泥（P·O42.5），經檢測各項指標均滿足要求。

2.2.2 粉煤灰

混凝土摻入適量粉煤灰，可減少水泥用量，降低水化熱，并有利于改善泵送混凝土的和易性，但介于粉煤灰對混凝土強度、耐久性指標的影響，其摻量應嚴格控制。

2.2.3 聚丙烯纖維

采用聚丙烯復合型纖維，產品為白色束狀單絲，長度12mm，經檢測，其裂縫降低系數85%，分散性相對誤差1.7%，28d的抗壓、抗折強度比分別為96、97.

2.2.4 外加劑

采用HLC-NAF2型泵送劑，各項指標滿足要求。

2.3 規范施工操作

盡可能的避免水工混凝土結構裂縫問題的產生，還應該重點從實際的操作過程入手，切實針對各個環節的操作進行嚴格的控制和把關，提升其操作的規范性和標準化，避免因為施工不到位而影響其施工的質量效果。從這一方面來看，其實主要就是針對相應的施工人員而言的，只有施工人員的施工操作水平得到了較好的提升，才能夠保障其操作的規范化和標準化，也才能夠避免施工操作失誤的產生，因此，針對施工人員進行及時有效地培訓和教育也就顯得極為必要，并且還應該針對施工人員以及施工單位的選擇進行慎重把關，保障其確實具備較為理想的施工效果。

2.4 養護方面

混凝土澆筑完成后，要進行及時的養護，使混凝土正常硬化，隨著水泥的凝結，強度不斷增強，最后達到設計的強度。在水泥凝結的過程中，內部溫度會上升，而外界溫如果較低，溫差過大，就會導致裂縫的產生，所以必須要采取養護措施減少內外的溫差。可以通過噴水、加保護層等方法進行養護。盡量晚拆模，拆模后要立即覆蓋或及時回填，避開外界氣候的影響，養護期應以混凝土強度增長最快的階段為準，即7～28天，也可根據情況適當增加。

3、混凝土裂縫的處理辦法

3.1 表面處理法

表面處理法是指在裂縫的表面涂抹水泥漿等，或者在混凝土表面涂刷油漆或者瀝青等防腐材料。在進行防護的同時也要注意混凝土可能會受到各種作用而繼續開裂，這時可以在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等來防止繼續開裂。

3.2 灌漿以及嵌縫封堵法

灌漿法是將膠結材料壓入混凝土裂縫中，當膠結材料硬化后會與混凝土形成一個整體起到對混凝土加固的作用，在灌漿法中常用到的膠結材料主要有水泥漿、以及環氧樹脂等。嵌縫法是指通過沿著混凝土裂縫開鑿槽，井塑型或者剛性的止水材料嵌填入槽中，來使得混凝土裂縫被封閉。在嵌縫法中常用到的塑性材料主要有塑料油膏以及丁基橡膠等。

3.3 結構加固法

結構加固法指在裂縫已經影響到混凝土結構的性能時采取的措施，主要有以下幾種加固辦法：混凝土結構截面面積增大，在混凝土構件的角部采用外包型鋼；預應力加固法加固；混凝土裂縫部位粘貼鋼板加固；混凝土構件增設支點加固；噴射混凝土補強加固等。

3.4 混凝土置換法

對于嚴重損壞的混凝土來說混凝土置換法是一種十分有效的處理辦法。它是通過將已經損壞的混凝土進行剔除，然后在剔除位置置換新的混凝土或者其他置換材料，比如：水泥砂漿以及改性聚合物混凝土等。

綜上所述，水工混凝土融入受到環境的影響，施工人員在施工時必須要從多方面去考慮混凝土可能存在的問題，這樣才能牢固混凝土，并保證混凝土的質量，從而避免混凝土出現裂縫。與此同時，施工人員也要研究混凝土的結構，根據其結構對混凝土進行防護，只有做好混凝土的修補和防護工作，才能維護人們的安全，并減少水利工程的損失。

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