水利工程混凝土裂縫的預(yù)防及處理措施探析

1、水利工程混凝土裂縫的預(yù)防及處理措施探析摘要：水工混凝土是水工結(jié)構(gòu)的重要建筑材料，而裂縫是混凝土結(jié) 構(gòu)不可避免存在的損傷。木文從水工混凝土出發(fā)，分析了水工混凝土裂縫 產(chǎn)生的原因，對水工混凝土的裂縫進行了分類。在此基礎(chǔ)上，對水工混凝 土出現(xiàn)的裂縫提出了修補方法，為水工混凝土大壩建設(shè)和健康維護提供了 參考。關(guān)鍵詞：水工混凝土；裂縫；加固中圖分類號：tu528文獻標識碼：a文章編號：水工混凝土是用于水電水利工程的擋水、發(fā)電、泄洪、輸水、排沙等 建筑物，密度為2400kg/m³左右的水泥基混凝土。經(jīng)?；蛑芷谛缘厥?壞境水作用的水工構(gòu)筑物所用的混凝土。根據(jù)構(gòu)筑物的大小，可分為大體 積混凝

2、土（如人壩混凝土）和一般混凝土。人體積混凝土乂分為內(nèi)部混凝 土和外部混凝土。水工混凝土常用于水上、水下和水位變動區(qū)等部位。中 國近30年來建成的大、中型混凝土閘、壩達數(shù)百座，其中有的混凝土用 量多達1000萬立方以上，如長江的葛洲壩工程和臺灣省的德基大壩（壩高 達180米）除此以外，河港、農(nóng)田水利及地下防水工程屮也都大量應(yīng)用。 眾所周知，混凝土是一種非均勻質(zhì)的脆性材料，在碩化過程中，由于材料 自身原因、溫度變化、施工等因素存在著一些細小裂縫，山此可見，混凝 土構(gòu)件一般是帶縫工作的，裂縫問題混凝土不可避免損傷。因此，在水工混凝土設(shè)計時，必須重視裂縫，分析水工混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，再從設(shè) 計、施工

3、上采取相應(yīng)的措施，避免有害裂縫的出現(xiàn)，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久 性?；炷亮芽p-般冇三種狀態(tài)：靜止裂縫，活動裂縫，正在發(fā)展的裂縫。 混凝土裂縫處理方法的選擇一般耍考慮的因素：判斷裂縫是活動的還是靜 止的，減少過多的滲漏，加固處理。1、水工混凝土裂縫產(chǎn)生的原因在荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)的強度、剛度或穩(wěn)定性不夠而出現(xiàn)的裂縫稱 為荷載裂縫。這類裂縫主要是由于混凝土早期抗拉強度和彈性模量低，在 外部荷載的作用下導致結(jié)構(gòu)變形，從而出現(xiàn)裂縫。1.1收縮裂縫干縮裂縫沒有規(guī)律。由于水工混凝土內(nèi)外水分蒸，由于表面水分散發(fā) 過快造成混凝土產(chǎn)生不均積收縮而出現(xiàn)干縮裂縫。在凝土施工成型中，粗 骨料沉落擠出水分造成混凝土表面產(chǎn)牛

4、較大的干縮，易形成蜩性收縮裂 縫。1. 2沉降裂縫混凝土過早拆模，或者提前增加荷載等，都可直接引起混凝i：變形， 使水工混凝土產(chǎn)生內(nèi)傷和斷裂。在施工中，不注意保護鋼筋，造成板面負 筋被踩彎，這樣都可以引起支座的負彎矩，出現(xiàn)裂縫。再者，由于地基土 質(zhì)不均勻、或者因模板剛度不夠，支撐間距過人或支撐不穩(wěn)導致沉降裂縫。1. 3施工裂縫施工產(chǎn)生的裂縫，原因較多，直接影響水工混凝土的強度，在現(xiàn)場澆搗過程中，由于振搗不當，時間過長或不足；對于大體積混凝土澆注時, 對水化熱計算不準；施工縫或后澆帶留設(shè)位置不當；現(xiàn)場養(yǎng)護措施不到位 等都會引起施工裂縫。2、裂縫處理方法2. 1表面修補法表面修補法是目前一種簡單和

5、常見的修補水工混凝土的方法，該方法 主要用在穩(wěn)定以及對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫和深進裂縫的處 理。該方法是在水工混凝土裂縫的表面涂一層水泥漿或在水工混凝土表面 上涂刷一層油漆或者是瀝青等防腐材料，述可以在水工混凝土裂縫的表面 通過粘貼玻璃纖維布來保護。2. 2封堵法常用的封堵法為灌漿法和嵌縫法。其中，灌漿法主要用在對結(jié)構(gòu)整體 性有影響，或防滲規(guī)定水工混凝土裂縫的修補。用壓力設(shè)備把膠結(jié)材料用 力壓入混凝土的裂縫屮，使膠結(jié)材料發(fā)牛硬化后能和混凝土形成一個整體 起到封堵加固作用。嵌縫法槽中嵌填塑性，或者剛性止水材料。2.3結(jié)構(gòu)加固法水工混凝土中的裂縫影響到結(jié)構(gòu)的使用性能時，就就應(yīng)該考慮對混凝

6、土結(jié)構(gòu)進行加固處理。主要利用的原理是：加大結(jié)構(gòu)的截面面積法，構(gòu)件 外包型鋼法，預(yù)應(yīng)力加固法、增設(shè)支點加固法、粘貼鋼板加固法和噴射混 凝土補強加固法。2. 4置換法置換法是處理水工混凝土嚴重損壞一種方法，置換法首先將已發(fā)生損壞的水工混凝土，接著置換入其它材料或者是新的混凝土。2.5電化學防護法電化學防護法是利用電化學原理，改變水工混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)， 使混凝土屮的鋼筋鈍化，達到防腐目的。常見的電化學防護方法冇：陰極 防護法、堿性復(fù)原法、氯鹽提取法等。電化學防護方法適用鋼筋、混凝土 防腐，還可以用于已裂混凝土結(jié)構(gòu)的新建結(jié)構(gòu)。3、混凝土裂縫預(yù)防措施為了保證水工混凝土工程的質(zhì)量，針對上述容易產(chǎn)生的裂

7、縫的原因提 出以下防止措施：3. 1材料方面施工時采用中熱或低熱水泥，還要減小水泥的細度和水泥用量。選擇 粗骨料，選用粒徑較大、級配良好質(zhì)量優(yōu)良的石子。不但可以減少混凝土 中的用水量，還可以水泥用量，減緩混凝土的收縮和泌水現(xiàn)象。選擇細骨 料時，用屮粗砂，控制含泥量，對混凝土裂縫的控制冇重要作用。3.2混凝土配合比、配料、攪拌及澆注方面混凝土在配合比時，現(xiàn)場應(yīng)該測定砂石的含水率，進行施工配合比調(diào) 整。在攪拌過程中，應(yīng)該準確稱量原材料，攪拌時間符合規(guī)范，嚴格控制 坍落度?；炷恋姆謱訚沧?yīng)合理，振搗應(yīng)均勻、適度，不得隨意留置施 工縫。澆筑過程中，要控制澆注過程質(zhì)量，同時要保證上層混凝土在下層 初凝

8、前結(jié)合緊密，盡量避開高溫時段澆注。3. 3設(shè)計方面混凝土配合比設(shè)計時，應(yīng)盡可能的降低混凝土的單位用水量，采用三低（低砂率、低坍落度、低水灰比）二摻（摻高效減水劑和高性能引氣劑） 一高（高粉煤灰摻量）的設(shè)計準則，生產(chǎn)出“高強、高韌性、中彈、低 熱和高極拉值”的抗裂混凝土。（1）設(shè)計中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來 的應(yīng)力集屮。如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得已時，應(yīng)考慮采用加強措 施。（2）要解決由收縮而產(chǎn)生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混 凝土的收縮。（3）建筑平面造型在滿足使用要求的前提下力求簡單。3. 4施工方面控制施工速度，在混凝土強度沒有達到設(shè)計強度30%前不進行操作， 當混凝土強度達

9、到設(shè)計強度后才能承受荷載，加強早期養(yǎng)護。應(yīng)做好大體 積混凝土施工溫度測控工作，保證構(gòu)件內(nèi)外溫差不超過25°c,鋼筋綁扎位 置要正確，為了防止預(yù)埋管線處出現(xiàn)裂縫，應(yīng)在管線集中處增設(shè)垂直于管 線的鋼筋網(wǎng)片，針對不同性能的混凝土其養(yǎng)護時間嚴格控制，干燥和陰雨 天氣應(yīng)適當增減澆水次數(shù)；注重拆模的順序，拆除模板支撐應(yīng)從跨中開始。4、結(jié)論混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫，可通過合理選擇工程材料，在結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工 和運行期間進行適當?shù)牧芽p控制，盡可能降低裂縫對混凝土結(jié)構(gòu)的影響， 最終達到保證混凝土結(jié)構(gòu)安全性，良好的服役性能。在處理裂縫過程中, 要求施工人員采用由簡入繁的辦法對容易處理的表面裂縫及時進行處理, 以避免進一步擴展，面對難以處理的裂縫，要對其產(chǎn)生的原因