水闸水工混凝土结构裂缝处理技术应用分析

水闸水工混凝土结构裂缝处理技术应用分析

周伟健

新疆伊犁河水利水电投资开发（集团）有限公司  835000  

摘要：在人们生活水平不断提升的过程中，水利事业作为重要的民生工程项目，对其工程质量也提出更高的要求，而在快速发展中工程施工技术也迎来更高的挑战。混凝土裂缝现象作为水利工程的一项技术难题，常给工程质量造成各种不良影响。文章通过对水利施工中混凝土裂缝类型及原因进行阐述，就其预防措施展开列举与分析，以为施工领域同行提供借鉴。

关键词：水利工程；水闸水工；混凝土裂缝；预防

引言

混凝土裂缝属于水利工程当中非常常见的一种病害，其可以对水利工程抗渗能力产生严重影响，并且能够对水利工程安全稳定运行造成影响，所以切实做好水利工程施工建设中混凝土裂缝控制策略的研究工作，对水利工程价值和作用的发挥有着重要意义。

1混凝土裂缝产生原因

1.1干缩性裂缝

干缩性裂缝是非常常见的混凝土裂缝，在实际施工过程中，由于混凝土内外部环境因素影响不同，导致水分蒸发速度不同。铺设的混凝土表面水蒸气蒸发比较快，内部水分蒸发速度十分缓慢，这就致使内外结构因为水分存在不平均产生不同弄程度的变形。特别是在日照强烈和风力较大等条件下，混凝土表面水分游离蒸发迅速，外部水蒸气蒸发后结构变形较大，内部因为水蒸发慢结构变形缓慢，内外形成结构差，进而产生拉力，最终导致整体结构产生裂缝。干缩性裂缝的特点是，裂缝形成的形状没有规律性，并且裂缝宽度比较大，对工程结构影响巨大。

1.2塑性类型

此类问题主要就是在水利工程施工过程中混凝土的水分散失速度加快，尤其是在天气干燥、环境温度过高的情况下，过度炎热可能会使得材料的失水数量过多，整体结构产生不均匀的变化，将会引发塑性类型的裂缝。一般情况下从表面进行观察可以发现结构中间的位置有很宽的裂缝，一直到两侧区域都有较为狭窄的裂缝，对整体结构的质量会造成破坏性影响，并且成型之后的强度和稳定性也会降低。

1.3材料配合比因素

在实际制作混凝土过程中，用到的材料以及各种材料的配合比可以对混凝土自身的抗拉强度产生直接影响，这也是导致混凝土出现裂缝的一个主要因素。材料配合比不当，主要指的是以下几点：（1）水泥用量过大，（2）含砂率不达标，（3）水灰比过大，（4）外加剂选用不合理，（5）砂石骨料种类选用不适宜等。这些因素中，任意一个单独因素或者是多种因素都有可能导致混凝土出现裂缝。

1.4沉陷裂缝

由于工程结构分布不均匀，施工过程中会导致不均匀沉降和沉陷裂缝;此外，地质变化和不合理的模板工程设计也会改变混凝土结构的荷载，从而增大发生沉陷裂缝的概率。沉降差异会在一定程度上影响沉陷裂缝的形成宽度，其主要表现形式为穿透裂缝。

1.5温度裂缝

温度裂缝主要是指混凝土施工阶段受骤冷、骤热温度的影响而产生的裂缝，其形成原因与干缩裂缝或塑性收缩裂缝相似，但裂缝走向通常没什么规律，受高温影响所产生的裂缝通常比较窄，相对的受低温影响所产生的裂缝则比较宽，而且高温裂缝会有中间粗、两边细的区别，而低温裂缝粗细变化则不明显。大面积的裂缝会呈现出蜘蛛网形态，不过一旦存在大面积裂缝，施工后期的修复保养成本就会比较高，因而这类裂缝也较为棘手。

2混凝土裂缝处理技术

2.1表面修补技术

在混凝土裂缝较小并且对整体结构没有太大影响的情况下，可以使用表面修补技术进行操作，目的是为了防止裂缝进一步扩大。通常处理方法是在裂缝的表面涂抹环氧胶泥或者水泥浆，也可以在其上面涂抹一层保护材料，例如油漆、沥青等。表面处理法还可以根据其修理目的分为表面补贴法和表面涂抹法。表面补贴法通常在裂缝较大时使用。一些裂缝出现后可能伴随着漏水，并且无法找到漏水的位置，一些裂缝存在变形和无法确定是否露出钢筋等问题，在出现这些情况的时候，可以选择表面补贴法，在修补材料上，表面补贴法可以选择土丁膜，也可以根据实际工程环境来选择合适的贴补片。表面涂抹法的使用情况是，裂缝较小，混凝土中的钢筋等结构也可以确定没有露出现象，裂缝不会漏水，并且裂缝不会发生再次变形。

2.2结构补强

混凝土出现结构裂缝的原因是其自身的抗剪能力无法承受外部对其施加的作用力，要想实现对裂缝问题的彻底解决，加强水闸混凝土建筑本身的荷载能力是十分必要的。对此，本文采用结构补强的方式来实现该目标。混凝土结构在长期的河水冲刷下，耐久性会以某一比例系数持续下降。利用玻璃纤维布对水体的阻抗作用以及其自身耐久性对混凝土的强化作用，将其作为结构补强的材料，同时，也可以在一定程度上对原本的混凝土结构体起到加固作用。在具体的实施过程中，要在施工前期做好充分的预防措施，充分考虑到水泥与水之间的化合反应释放热量对混凝土本身属性的影响。当裂缝的尺寸较大时，混凝土浇筑产生的热量也相对较多，而随着混凝土化合的逐渐反应，其释放的热量趋近于零，结构的温度在外界环境温度的中和作用下逐渐降低，这种内部与外部的温度差会使结构产生拉应力，对某种程度上离间填充物与裂缝边缘的贴合度，并衍生出新的结构裂缝。水泥的选取要以控制水化热反应为核心，在完成结构补强后的养护管理后，可以采用防水布对施工位置进行局部保护，避免材料在未完全固化之前受到河水的稀释作用，降低其修复效果。

2.3灌浆嵌缝填充技术

在水利工程中，如果混凝土裂缝对结构物的安全性以及承载力产生了较大影响时，就可以采用灌浆嵌缝填充法进行处理，而这种方式又可以详细划分为压力注浆法、开槽填补法以及涂膜封闭法这三种类型。其中的压力注浆法适用于修补那些相对较小的混凝土裂缝，在实际使用过程中，要及时清理混凝土表面以及裂缝周边部位产生的杂物、油脂，而后将封闭裂缝与注浆嘴有效连接在一起，展开相应的试漏检查工作，配置好与之对应的注浆液，在注浆完毕后，同样要清理混凝土的表面；涂膜封闭法主要处理那些宽度小于0.2mm的细微裂缝，也可以进行防水处理或是装饰混凝土表面，并且能够有效避免混凝土保护层产生的碳化问题，降低有害离子对混凝土产生的腐蚀。该方法首先应当沿混凝土裂缝开凿出一个U形槽，将槽深与槽宽稳定控制在30~50mm左右，而后在槽底以及两侧部位涂抹一层界面处理浆，将预先调制好的聚合物水泥砂浆均匀压入U形槽当中，而在具体的养护过程中，也不能遭受淋雨或是日晒；开槽填补法是在结构物允许在表面部位开槽，或是混凝土表面裂缝宽度相对较大的情况下，就可以采用该方法，在开槽完毕后，涂刷界面处理浆，最后进行养护。

2.4优化混凝土配合比

为了能够确保混凝土的施工质量，需要借助配合试验的方式来有效明确施工过程中需要的各种材料的实际比例，同时明确好工程建设过程中准许的相应裂缝宽度值，这样可以更好地指导水利工程混凝土结构的设计工作以及施工作业，能够将裂缝有效地控制在一个最为合理的范围内。在实际制作混凝土时，应该借助加入粉煤灰的方式来尽可能地减少水泥用量，这样可以改善混凝土存在的内外温差问题，有助于减少混凝土由于温差而引发的裂缝问题。

结语

在实际水利工程中，裂缝现象难以避免，所以对裂缝修补技术进行研究意义重大。结合以上分析可知，混凝土裂缝与工程质量之间密不可分，只有在工程前期做好裂缝分析工作，才可以最大程度地避免后续工程结构中发生裂缝现象，从而节约大量的维护资金。

参考文献

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