浅谈水利工程中混凝土裂缝渗透成因及其预防措施

浅谈水利工程中混凝土裂缝渗透成因及其预防措施

我国的水利工程事业对我国的经济发展做出了巨大的贡献，如今的中小型水利工程项目已经非常的普遍，所以说水利工程的质量问题也就更为重要。在水利工程项目建设中，对于混凝土裂缝的出现，为工程的质量带来了极大的影响，所以本文对混凝土裂缝的成因进行了分析并且制定出了预防措施。

标签：水利工程；混凝土；裂缝渗透；成因及预防

1 前言

近些年来，我国的水利工程事业发展的如火如荼，众多的中小型水利工程建设在我国的普遍的开展起来，在数量上呈现递增态势。水利工程的发展，对于我国经济的发展和生态功能的建设都发挥了巨大的作用，所以水利工程项目对我国的发展有着重要的影响。在水利工程建设中，使用的最为广泛的材料就是混凝土，而混凝土又是一种透水介质，但是水工建筑物的一项基本功能就是抗渗性，所以说在使用的过程中，发生渗漏是不可避免的。但是混凝土产生裂缝不仅是对抗渗性能有所影響，同时在水压的作用下，长期的使用中，会对混凝土内的钢筋产生侵蚀，使钢筋的性能有所下降，将会对水工建筑物的质量产生很大危害。但是随着社会的发展，科学技术的进步，各种新技术新材料都应用到了水工建筑中，通过新技术新材料的使用，可以逐渐的克服混凝土裂缝的产生。所以本文对水工建筑混凝土的裂缝成因进行了分析，并且针对不同的原因采取了不同的应对措施，将对水工建筑物产生危害的隐患尽量的消除，维护水工建筑物的安全可靠性。

2 混凝土渗透裂缝类型

混凝土是多相复合脆性材料，当混凝土的拉应力大于其抗拉强度，或拉伸变形大于其极限变形时，混凝土就会产生裂缝。按位置不同，裂缝可分为表层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。按其开度变化可分为死缝、活缝、增长缝。按其产生原因可分为沉陷缝、干缩缝、温度缝、应力缝和施工缝。

3 裂缝成缝原因及预防措施

3.1 温度变化引起的裂缝

裂缝的成因：混凝土在浇筑完成后，要完成硬化过程，在这个过程中，由于水泥和水的化学反应，会产生大量的热量，由此在混凝土的内部温度上升。在初期的时候，由于混凝土内部的压力比较大，而还会受到外部的拉应力，在双方力道的作用下，超出了极限所能承受的标准，就会产生裂缝。

对于这种方式产生的裂缝可以采取如下方法来控制：对于水泥性能的选择尽量选择热量低的，可防止在硬化过程中产生大量的热量；严格控制水泥用量；控制水灰比；对于混凝土的搅拌工艺进行改善，降低在浇筑过程中产生的热量；通

过外加剂的使用，改善混凝土的流动性和保湿性；对于施工工艺可以相应的改善，增加散热的速度；在大体积混凝土内部设置冷却管道，通过冷水或冷气冷却，减小混凝土的内部温差；加强混凝土温度的监控，及时采取冷却保护措施；加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表现缓慢冷却，在寒冷季节，混凝土两面必须采取保温措施，以防寒潮袭击。

3.2 混凝土收缩引起的裂缝

裂缝的成因：在混凝土硬化的过程中，会产生体积上的变化，导致变形的产生，在此期间由于变形的不规律性可能导致裂缝的产生；混凝土在收缩的过程中会对钢筋产生一定的拉应力，而当这种力达到了钢筋所能承受的极限时就会出现裂缝；在新旧混凝土交接的部位，由于沉降度的不同，也会产生裂缝。

防止这类裂缝产生的措施：如果裂缝是在表面的程度不深的裂缝，可以选择用粘补剂等将其涂抹平整；对于水泥的用量要严格控制；合理设置钢筋的的数量和位置；在相应的位置设置施工收缩缝；在对混凝土的养护期间，可以适当延长覆盖时间。

3.3 混凝土塑性坍落引起的裂缝

裂缝的成因：混凝土在浇筑的初期还属于是塑性状态，如果在这个时期出现渗水现象的话，受到重力的作用，混合料中的颗粒就会向下沉陷，而水的成分就会向上漂浮。在这个过程中，会受到来自钢筋骨架的限制，由此在上部就会差生裂缝。

防止这类裂缝产生的措施：要仔细选择集料的配级，做好混凝土的配合比设计特别是要控制水灰比，采用适量的减水剂；施工时混凝既不能漏振也不能过振，避免混凝土泌水现象的发生，防模板沉陷；如果发生这类裂缝，可在混凝土终凝以前重抹面压光，使裂缝闭合。

4 混凝土裂缝的处理材料和技术

4.1 水泥基渗透结晶型防水材料

水泥基渗透结晶防水材料是水泥、硅砂和多种特殊的活性化学物质组成的灰色粉末状无机材料。这种材料的作用机理是特有的活性化学物质利用水泥混凝上本身固有的化学特性和多孔性，以水为载体，借助于渗透作用，在混凝上微孔及毛细管中传输，再次发生水化作用，形成不溶性的结晶并与混凝上结合成为整体。由于结晶体填塞厂微扎及毛细管道，从而使混凝土致密，达到永久性防水，防潮和保护钢筋、增强混凝上结构强度的效果。这一材料已在水工混凝土建筑物防渗修补中逐渐得到应用，均取得良好效果。

4.2 新型灌浆材料

利用环氧树脂和聚氨酯在一定条件下制备出可以形成同步互穿聚合物网络结构的新型化学灌浆材料。该材料综合厂环氧树脂浆材和聚氨酯浆材的性能优点，浆材黏度低，凝结时间可调、强度高。水下混凝土灌浆试块的黏接抗拉强度可达1.05NPa，是一种性能优良，适用性强、适合水下灌浆的多功能新型灌浆材料。

4.3 混凝土裂缝注浆技术

自从坏氧树脂类高分子材料被用于混凝上建筑物裂缝修补工程后，至今它已经成为仅次于钢材和水泥的第三种材料被广泛应用。以往传统方法是靠人工控制将树脂浆液注入裂缝内。当环氧浆液黏度大，裂缝宽度较小时，这种修补方法并不一定十分成功。由日本引入一种”壁可”注浆技术，则是通过橡胶管的弹性收缩压力自动完成注浆，缓慢均匀地灌浆压力可将缝隙中的空气压人混凝土毛细管中，并通过混凝上的自然呼吸作用排出，有效地避免了气阻现象，从而保证了灌浆质量。在无人看管的情况下，注浆管靠内部压力可以持续很长时间自动注浆，需要人工操作的只是用泵将浆液压入到注射管内。

5 结语

我国的水利工程项目在国民经济发展的过程中发挥着重要的作用，对我国人民的日常生活和经济发展都是息息相关的，所以要保证水利工程项目的质量，为我国的经济发展创造有利的条件。在水利工程建筑中，混凝土的裂缝是病害的一种，对水工建筑物的质量产生了很大的影响。裂缝的产生不仅对水工建筑物的抗渗性能产生了极大影响，同时在长期的使用中，水通过裂缝渗透到钢筋表面，使钢筋受到侵蚀，影响到钢筋的性能，对水工建筑物的功能发挥有所限制。所以说本文对水利工程中混凝土裂缝的成因进行了分析，并且制定了相应措施，保证建筑物的安全可靠性，保证水利工程事业能够健康的发展。