摘要:水利工程的建设对于我国经济的建设和社会的发展都是具有十分重要的意义的。在进行建筑的时候，混凝土的使用是不可避免的，但是在水利工程中极易出现混凝土出现裂缝的情况，进而导致水利工程出现裂缝的情况，针对这一情况施工的企业要及时找到解决的措施。水利工程的建设也同以前的建设规模和建设的数量发生了很大的变化，为了满足现在的经济发展，水利工程的建设正在向规模大的方面发展。
关键词:水利工程；混凝土裂缝；控制
在水利工程混凝土浇筑施工中经常遇到不同宽度的裂缝问题，一般肉眼可见的宽度约为0.03~0.05mm, 小于0.05mm以下的裂缝属微型现象，对工程运行危害不太大，是不可避免的。因为该种裂缝严重影响外表美观，有的裂缝在外荷载作用下继续扩展延伸,形成宏观裂缝, 宏观裂缝因意味着渗漏或破坏，所以要引起高度重视。
一、水利工程混凝土裂缝出现渗透的类型
在水利工程的施工过程中，一定会使用到混凝土进行施工，混凝土是一种多种材料在一起搅拌浇筑而成的施工材料，在混凝土的使用过程中，它的拉应力应该要大于它的抗拉程度，而且混凝土的拉伸变形的程度也要大于它的极限变形的情形，一旦出现相反的情况就会导致混凝土的裂缝的出现。混凝土出现裂缝按照出现的位置不同可以分为表层的裂缝、深层的裂缝和贯穿的裂缝。混凝土的裂缝按照裂缝的开裂程度可以分为死缝、活缝、生长缝三种。混凝土的裂缝按照出现的原因则可分为沉陷缝、干缩缝、温度缝、应力缝和施工缝。
二、水工混凝土裂缝的危害
混凝土裂缝将使水工建筑物产生渗漏，渗漏的结果，一方面在压力水作用下使裂缝逐步扩宽和发展；另一方面当水渗入混凝土内部后首先会引起水解破坏，并可能由此导致混凝土结构物的破坏。根据调查，由裂缝引起的各种不利结果中，渗漏水占60%。
由于混凝土碳化会加剧混凝土收缩开裂，导致混凝土结构物破坏。混凝土裂缝的存在，能使空气中的二氧化碳极易渗透到混凝土内部与水泥的某些水化产物相互作用形成碳酸钙，这就是常说的混凝土碳化。在潮湿的环境下二氧化碳能与水泥中的化学成分相互作用，使混凝土的碱度降低，使钢筋纯化膜遭受破坏，当水和空气同时期渗入，钢筋就产生锈蚀。混凝土的裂缝还会使混凝土对钢筋的保护作用削弱，在裂缝部位，水拉性能减弱，裂缝进一步扩大，形成更大的危害。
综上，混凝土裂缝对混凝土结构物的结构强度和稳定性具有直接的影响。会降低混凝土结构物的结构强度和整体稳定性。轻则影响建筑物的外观和正常使用，严重的贯穿性裂缝甚至可能导致混凝土结构物的完全破坏。
三、水工混凝土结构裂缝问题分析
1、 砼的配合比的选择
施工所用的配合比是经过室内试验后取得的，水泥掺量为280-330 kg/m3之间，符合泵送砼要求，施工中使用的大同普硅525#水泥从多年的使用和检测结果看，该厂家水泥的强度、安定性等方面是稳定和良好的。已浇完砼共取样312组，检测结果为全部合格，平均强度为 31Mpa，在现场及有关单位进行的回弹仪无损检测结果也是理想的，强度为32-33MPa。另外，分析砼裂缝形状、规律和水泥掺量大的所产生的裂缝形状、尺寸、规律也不相符，可以判断：裂缝的产生与配合比无直接关系。
2、 良好的地质条件不会导致裂缝产生
所有浇筑段围岩坚硬完整，岩型均一，构造简单，除两处有小断层外，并无大的特殊地质构造，洞内地质变形也趋稳定，且岩质层湿度与洞内湿度趋向一致，分析判断，上述良好的地质条件不会导致砼产生裂缝。
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3、骨料成分不会导致裂缝产生
人工骨料是采用二级站开挖岩石经破碎生产的，因二级站岩石基本上为岩，含有的能与水泥活性物质引起碱性反应的成分较少，砂采用天然河砂，内含少量石英、长石等也不会与水泥发生较严重的碱反应以致形成裂缝。
四、裂缝的预防与控制
1、混凝土配合比的优化设计
掺入粉煤灰，选择减水剂，保证泵送流动度。采集原材料进行试拌，尽可能地减少水泥用量，添加Ⅰ级粉煤灰，将水胶比控制在规范允许的范围内，粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易性，降低温升，减少收缩，提高抗侵蚀具有良好的作用。
2、原材料的选择
砂料细度模数控制在2.4以上，含泥量控制在1%内。碎石针片状控制在10%以内，含泥量控制在1%内，尽可能使用低水热化水泥，控制原材料的质量不使混凝土产生收缩。
3、裂缝的灌浆处理方法工艺
(1) 水泥灌浆
由于水泥是一种颗粒性材料，经水搅拌后的水泥浆是一种悬浊液体，在其凝固过程中体积发生收缩，硬化后在缝内会留下一条细缝。较细的裂缝，水泥颗粒无法灌人，故水泥浆仅用于灌注宽度≥21mm的裂缝。水泥浆的起始水灰比一般采用1：1～3：1，不宜过稀，因浆液越稀其干缩后产生的缝隙越大。水泥灌浆之所以用得比较普遍，主要是因这种材料比较易取且价廉，适用于大面积处理工作。由于水泥系脆性材料，故水泥灌浆更适用于“死缝”；又因水泥自身强度较低，灌人裂缝后，在温度应力作用下，反复承受拉力和压力，以至发生解体或被渗水溶蚀。对己灌水泥浆的裂缝，数年后挖开观察，多呈粉末状，也无强度和粘结力可言。因此，为提高水泥灌浆的可灌性和耐久性，克服水泥浆凝结后体积收缩的缺陷，近年来国内外许多企业开展研究，旨在减小水泥粒径，使其能够灌人更细的缝隙，灌后体积不会收缩，并且能够改善力学性能，提高抗拉和抗压强度。
(2) 化学灌浆
以恢复结构整体性为目的，常选用粘结强度高的环氧、甲凝类浆材。化学灌浆布孔方式分为骑缝孔和穿缝斜孔2种，前者适用于缝深1～2cm以内的浅层裂缝，后者适用于深层裂缝。目前，国内外比较成熟的裂缝化学灌浆的主要工艺流程是：钻孔→清缝→埋管(或贴灌浆嘴、灌浆盒) →嵌缝→试漏(用风、水或浆) →灌浆→拔管封孔→效果检查。裂缝化学灌浆由于浆液耗量不多，一般不必使用化学灌浆专用泵，而用手掀泵即可。这种泵虽为纯压式，但可经过一定的改造，可变纯压式为孔口循环式。骑缝孔可采用手持式电钻钻孔，孔径20mm左右，孔深10～15cm，孔距80～100cm。对深层裂缝灌浆，经常2种钻孔并用。骑缝孔先作排水和排气用，待穿缝斜孔灌浆后，再灌骑缝孔。一般斜扎单孔控制面积为4～6cm2。清缝时必须吹净孔内粉末。骑缝埋管应注意的是：为避免钻孔底部偏离缝面，管底距孔底要保留1／3孔深距离，即灌浆管仅进入孔深的2／3左右，并防止砂浆堵孔。在结构允许的前提下，灌浆压力宜尽量大，常用0.3～0.5 MPa。进浆孔应选用漏量大并与缝面畅通的孔，并预留排水和排气孔。进浆程序由低到高，由1侧向另1侧依次推进。一般宜选用2泵同时灌注。当第1孔进浆时，邻孔作排水和排气孔，待该孔内水、气排尽出浆后，接上另1泵，2泵同时灌注。依此类推，直至最后1孔。若邻孔不出浆，则表明其中至少1孔与缝面不通，须按标准结束灌浆。
五、结束语
裂缝是水利建筑物混凝土结构中普遍存在的一种现象；它的出现不仅会降低水利建筑物的抗渗能力，影响水利建物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，低材料的耐久性，影响水利建筑物的承载能力。所以，必对混凝土裂缝进行调查研究，在工程中采取有效的预防措施来预防，以证水利工程建筑物的构件的安全、稳定。
参考文献：
[1]郭强，胡其辉.混凝土裂缝产生的原因及处理方法[J].水利天地，2010
[2]马顺利，刘艳.浅谈水工混凝土常见裂缝与控制措施[J].山西建筑，2012
论文作者:唐慧
论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/8
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