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[摘 要]水利工程施工过程中，混凝土的裂缝会对建筑物使用功能及安全造成一定的影响，因此采取合理的处理措施避免裂缝的产生就显得尤为重要。为了使混凝土裂缝产生在控制允许的范围内，就必须要研究混凝土裂缝产生的原因及裂缝的特点和机理，并掌握混凝土内的应力和温度分布的情况，才能在设计和施工的过程中采取对应的防裂技术。
[关键词]水利施工；混凝土裂缝；原因；处理措施
中图分类号：TV544 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0171-01
一、水利施工中混凝土裂缝的类型及产生的原因分析
1、塑性收缩裂缝
在混凝土凝结硬化过程中，混凝土由于水泥水化会产生热量，导致混凝土温度升高，大体积混凝土在凝固的过程中表现的尤为明显。当混凝土所处的外界温度与混凝土自身温度相差悬殊时，或者混凝土自身长时间处于较高温度而外界气候又比较干燥时，混凝土表面水分会较快散失，而表面混凝土的体积就会急剧收缩，当受到内外环境的约束时，就会在收缩的过程中形成收缩应力，如果形成的这种收缩应力超出了当时混凝土的极限抗拉强度，裂缝就会产生了。裂缝的存在是导致混凝土抗拉性能降低的一个主要原因，同时，裂缝的存在也会导致混凝土内部进入有害物质，从而锈蚀钢筋，甚至造成混凝土结构的破坏。对于用来蓄水发电和灌溉的水库来说，裂缝出现在挡水混凝土的结构上会直接引起渗漏，当渗漏量达到一定的程度，就会直接危及到水库的蓄水能力；在混凝土重力坝方面，当裂缝达到一定的贯穿宽度和深度，就会急剧增加坝体的扬压力，并削弱坝体的抗滑能力，对整个结构的抗震非常不利，甚至会威胁到整个坝体的结构稳定和安全。
2、贯通性质的缝隙
在混凝土完成浇筑后的几天里，因为降温进而会发生收缩现象，同时混凝土硬化的时候，会受到水化等活动的影响，此时结构就会发生收缩，若是收缩受到基底或结构的约束，就会在混凝土内部产生拉应力，如果拉应力超过混凝土的极限抗拉强度的话，就会在较薄弱区域产生缝隙，而这种裂缝通常会贯通整个薄弱区域，形成一条沿薄弱区域连续分布的贯通性裂缝，并对结构的功能和安全产生较大的危害。
3、沉陷裂缝
当进行混凝土浇筑施工的时候，由于混凝土的流动性过大或是流动性不足以及不均匀，在硬化前没有沉实或振捣密实，当混凝土沉陷时受到钢筋、模板约束或是模板移动、基础沉降都会产生裂缝。裂缝在混凝土浇筑后1～3小时出现，深度通常达到钢筋上表面。在泵送混凝土现浇的各种钢筋混凝土结构中，尤其是板、墙等表面系数大的结构，经常出现这种裂缝。这种裂缝为断续的水平裂缝，中部较宽、两端较窄、呈梭状。经常发生在板结构的钢筋部位、板肋交接处、梁板交接处、梁柱交接处、结构变截面的地方。梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边一边与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。
4、干缩裂缝
混凝土浇筑成型后，由于养护不及时或养护方法不当，使混凝土暴露在外，受到风吹日晒，表面水分散失较快，导致表面体积收缩较大，而内部湿度变化很小，收缩也小，因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束，表面出现拉应力，引起混凝土表面开裂。或者构件水分蒸发，产生体积收缩受到地基或垫层的约束，而出现干缩裂缝。这些裂缝发生在表层很浅的位置，裂缝细微，有时呈平行线状或网状，不容易被人们重视。但是应当特别注意，由于混凝土碳化和表面裂缝的存在，很容易造成钢筋的锈蚀，干缩裂缝不仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性，也会使大体积混凝土的表面裂缝发展成为更严重的裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。
5、温差裂缝
混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝的主要原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑，浇筑后，水泥因水化产生水化热，由于混凝土体积大，内部的水化热不容易散出，内部温度将显著升高，而混凝土表面则散热较快，形成了较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。此时，由于混凝龄期较短，抗拉强度较低，当表面拉应力超过混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土的表面产生裂缝。此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天（升温阶段）。这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生，冷缩裂缝的粗细变化不太明显。宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
6、安定性裂缝
安定性裂缝的主要形式是龟裂，一般是因为水泥的安定性不合格而导致的。这就需要施工时对水泥原材严格按照规范抽检，进行物理性试验，若发现水泥安定性不合格时应及时对该批水泥进行处理，以防止因水泥安定性不合格而对混凝土质量造成影响。
二、水利施工中混凝土裂缝的常用处理措施
1、开槽法修补裂缝：该法适合于修补较宽裂缝（大于 0.5mm），采用材料比例为环氧树脂：10，聚硫橡胶：3，水泥：12.5，砂：28。首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后，将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中，再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度（约0.4斤丙酮就可以了）。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入混凝土缝内，一组砂浆的整个施工过程需要30分钟左右完成。嵌入后的砂浆养护即砂浆嵌入缝槽内处理好后两小时以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行覆盖，待完全初凝后，开始用水养护。
2、低压注浆法修补裂缝：低压注浆法适用于裂缝宽度为 0.2mm～0.3mm 的混凝土裂缝修补。修补工序如下：裂缝清理-试漏-配制注浆液-压力注浆-二次注浆-清理表面。当裂缝数量较多时，先要在裂缝位置上贴医用白胶布，再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝，使裂缝封闭，大约 10分钟后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口，必须反复用浆补上，以避免注浆漏浆。注浆操作一般在粘嘴的第二天进行，若气温高的话，半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液，插入注浆嘴，用手推动补缝器活塞，使浆液通过注浆嘴压入裂缝，当相邻的嘴中流出浆液时，就可拔出补缝器，堵上铝铆钉。一般由上往下注浆，水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。为了保证浆液充满，在注浆后约半小时可以对每个注浆嘴再次补浆。
3、表面覆盖法修补裂缝： 这是一种在微细裂缝（一般宽度小于0.2mm）的表面上涂膜，以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法，这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部，对延伸裂缝难以追踪其变化。表面覆盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异，通常采用弹性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜等。施工時，首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛，清除表面附着物，用水冲洗干净后充分干燥，然后用树脂充填混凝土表面的气孔，再用修补材料涂覆表面。
参考文献
[1]刘少辉，计保权，孙力. 水泥土搅拌桩截渗墙施工技术在水利工程中的应用[J]. 水利建设与管理，2013，03：36-37+35.
[2]赵科佼. 试论水利施工中砼裂缝产生的原因及防治[J]. 黑龙江科技信息，2013，10：284.
[3]王懋懿. 水利施工中砼裂缝的治理措施[J]. 科技创新与应用，2013，12：145.
[4]郝鹏.浅析混凝土变形裂缝的原因[J].辽宁建材，2010（5）.
[关键词]水利施工；混凝土裂缝；原因；处理措施
中图分类号：TV544 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0171-01
一、水利施工中混凝土裂缝的类型及产生的原因分析
1、塑性收缩裂缝
在混凝土凝结硬化过程中，混凝土由于水泥水化会产生热量，导致混凝土温度升高，大体积混凝土在凝固的过程中表现的尤为明显。当混凝土所处的外界温度与混凝土自身温度相差悬殊时，或者混凝土自身长时间处于较高温度而外界气候又比较干燥时，混凝土表面水分会较快散失，而表面混凝土的体积就会急剧收缩，当受到内外环境的约束时，就会在收缩的过程中形成收缩应力，如果形成的这种收缩应力超出了当时混凝土的极限抗拉强度，裂缝就会产生了。裂缝的存在是导致混凝土抗拉性能降低的一个主要原因，同时，裂缝的存在也会导致混凝土内部进入有害物质，从而锈蚀钢筋，甚至造成混凝土结构的破坏。对于用来蓄水发电和灌溉的水库来说，裂缝出现在挡水混凝土的结构上会直接引起渗漏，当渗漏量达到一定的程度，就会直接危及到水库的蓄水能力；在混凝土重力坝方面，当裂缝达到一定的贯穿宽度和深度，就会急剧增加坝体的扬压力，并削弱坝体的抗滑能力，对整个结构的抗震非常不利，甚至会威胁到整个坝体的结构稳定和安全。
2、贯通性质的缝隙
在混凝土完成浇筑后的几天里，因为降温进而会发生收缩现象，同时混凝土硬化的时候，会受到水化等活动的影响，此时结构就会发生收缩，若是收缩受到基底或结构的约束，就会在混凝土内部产生拉应力，如果拉应力超过混凝土的极限抗拉强度的话，就会在较薄弱区域产生缝隙，而这种裂缝通常会贯通整个薄弱区域，形成一条沿薄弱区域连续分布的贯通性裂缝，并对结构的功能和安全产生较大的危害。
3、沉陷裂缝
当进行混凝土浇筑施工的时候，由于混凝土的流动性过大或是流动性不足以及不均匀，在硬化前没有沉实或振捣密实，当混凝土沉陷时受到钢筋、模板约束或是模板移动、基础沉降都会产生裂缝。裂缝在混凝土浇筑后1～3小时出现，深度通常达到钢筋上表面。在泵送混凝土现浇的各种钢筋混凝土结构中，尤其是板、墙等表面系数大的结构，经常出现这种裂缝。这种裂缝为断续的水平裂缝，中部较宽、两端较窄、呈梭状。经常发生在板结构的钢筋部位、板肋交接处、梁板交接处、梁柱交接处、结构变截面的地方。梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边一边与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。
4、干缩裂缝
混凝土浇筑成型后，由于养护不及时或养护方法不当，使混凝土暴露在外，受到风吹日晒，表面水分散失较快，导致表面体积收缩较大，而内部湿度变化很小，收缩也小，因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束，表面出现拉应力，引起混凝土表面开裂。或者构件水分蒸发，产生体积收缩受到地基或垫层的约束，而出现干缩裂缝。这些裂缝发生在表层很浅的位置，裂缝细微，有时呈平行线状或网状，不容易被人们重视。但是应当特别注意，由于混凝土碳化和表面裂缝的存在，很容易造成钢筋的锈蚀，干缩裂缝不仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性，也会使大体积混凝土的表面裂缝发展成为更严重的裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。
5、温差裂缝
混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝的主要原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑，浇筑后，水泥因水化产生水化热，由于混凝土体积大，内部的水化热不容易散出，内部温度将显著升高，而混凝土表面则散热较快，形成了较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。此时，由于混凝龄期较短，抗拉强度较低，当表面拉应力超过混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土的表面产生裂缝。此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天（升温阶段）。这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生，冷缩裂缝的粗细变化不太明显。宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
6、安定性裂缝
安定性裂缝的主要形式是龟裂，一般是因为水泥的安定性不合格而导致的。这就需要施工时对水泥原材严格按照规范抽检，进行物理性试验，若发现水泥安定性不合格时应及时对该批水泥进行处理，以防止因水泥安定性不合格而对混凝土质量造成影响。
二、水利施工中混凝土裂缝的常用处理措施
1、开槽法修补裂缝：该法适合于修补较宽裂缝（大于 0.5mm），采用材料比例为环氧树脂：10，聚硫橡胶：3，水泥：12.5，砂：28。首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后，将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中，再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度（约0.4斤丙酮就可以了）。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入混凝土缝内，一组砂浆的整个施工过程需要30分钟左右完成。嵌入后的砂浆养护即砂浆嵌入缝槽内处理好后两小时以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行覆盖，待完全初凝后，开始用水养护。
2、低压注浆法修补裂缝：低压注浆法适用于裂缝宽度为 0.2mm～0.3mm 的混凝土裂缝修补。修补工序如下：裂缝清理-试漏-配制注浆液-压力注浆-二次注浆-清理表面。当裂缝数量较多时，先要在裂缝位置上贴医用白胶布，再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝，使裂缝封闭，大约 10分钟后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口，必须反复用浆补上，以避免注浆漏浆。注浆操作一般在粘嘴的第二天进行，若气温高的话，半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液，插入注浆嘴，用手推动补缝器活塞，使浆液通过注浆嘴压入裂缝，当相邻的嘴中流出浆液时，就可拔出补缝器，堵上铝铆钉。一般由上往下注浆，水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。为了保证浆液充满，在注浆后约半小时可以对每个注浆嘴再次补浆。
3、表面覆盖法修补裂缝： 这是一种在微细裂缝（一般宽度小于0.2mm）的表面上涂膜，以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法，这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部，对延伸裂缝难以追踪其变化。表面覆盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异，通常采用弹性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜等。施工時，首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛，清除表面附着物，用水冲洗干净后充分干燥，然后用树脂充填混凝土表面的气孔，再用修补材料涂覆表面。
参考文献
[1]刘少辉，计保权，孙力. 水泥土搅拌桩截渗墙施工技术在水利工程中的应用[J]. 水利建设与管理，2013，03：36-37+35.
[2]赵科佼. 试论水利施工中砼裂缝产生的原因及防治[J]. 黑龙江科技信息，2013，10：284.
[3]王懋懿. 水利施工中砼裂缝的治理措施[J]. 科技创新与应用，2013，12：145.
[4]郝鹏.浅析混凝土变形裂缝的原因[J].辽宁建材，2010（5）.