吴川市鉴西水利工程管理所 524500
摘要：混凝土作为现代建筑行业中的一个重要构成部分，其在使用过程中经常会出现裂缝这一病害，并会直接影响到该混凝土结构的使用性能。而水利建筑混凝土中所存在的裂缝病害其也会影响到该建筑物的承载能力以及使用性能，并可以导致出现渗漏水等情况。本文就水利工程中混凝土裂缝的产生因素进行了简要分析，并针对性的提出了几点加固措施。
关键词：水利工程；混凝土裂缝；防治措施
近年来随着我国经济的不断发展，使得水利工程的建设力度也得到了进一步增加，其水利工程的数量也得到了一定程度的增加。水利工程作为影响我国国民经济发展的一个重要基础，但是在水利工程的混凝土结构中还普遍存在着裂缝病害这一现象，并直接影响到水利工程建筑的使用质量。这也就要求相关施工人员对水工建筑混凝土的裂缝病害成因有一个清晰的了解，并采取相应的修补与加固措施来确保该混凝土建筑的使用性能。
一、水工建筑混凝土出现裂缝的因素分析
（一）温度变化
在水利工程的施工与运行过程中，其所处环境的温度变化情况也容易导致混凝土结构出现裂缝病害，并影响到该混凝土建筑的使用质量，一般情况下因为温度变化而导致混凝土出现裂缝的原因主要由外界气温变化、水泥水化热变化以及基础约束这三个方面。
①水泥水化热：在水泥的水化过程中会出现大量的水化热，其也是水利混凝土在具体施工过程中内部热量的主要来源。因为混凝土自身的导热性能比较差，其结构内部面积较大，就容易导致水化过程中所产生的热量在混凝土结构内部无法散发，从而导致混凝土内外温差过大，而当温差值超过了25℃之后，就会使得混凝土外部的拉应力超过该混凝土结构的极限抗拉强度，并导致裂缝病害的出现。表1为粉煤灰对于水泥水化热的影响程度：
表1：粉煤灰对水泥水化热的影响
②外界气温变化：混凝土在使用过程中，外界的气温变化也是导致其出现裂缝病害的一个重要因素。一些水利建筑在施工过程中容易出现昼夜温差较大的情况，其到夜晚的外界温度骤降，就导致了混凝土内部与外部容易出现比较大的温差值，从而在温度应力的作用下导致混凝土裂缝病害的发生。
③基础约束：在水利工程的施工过程中，多是应用一些弹性模量较大的岩石来作为大坝的基础部分，并导致这些大坝容易受到混凝土结构的外部约束。新浇底板混凝土的过程中其会因为水泥的水化热导致温度上升，并直接导致混凝土结构出现膨胀变形情况，从而导致压应力的产生。因此早期的混凝土其弹性模量相对比较，因此在塑性过程中的压应力很快就会被松弛。但是当水化热反应完成之后混凝土温度会降低，并导致其内部出现较大的拉应力，并使得底板裂缝病害出现。
（二）干燥收缩
混凝土结构中的水分一旦发生变化，其势必会引起该混凝土出现干缩湿胀情况。在水利工程中混凝土需要长期与水进行接触，其水份相对比较充足，就会导致出现微小的膨胀现象。但是当混凝土长期处于空气中进行硬化时，其会因为水份的蒸发导致出现一定的干缩现象。因此结构水份变化不够均匀，就容易导致水利工程中各个部位的混凝土结构其收缩应力出现一定的差异性。当混凝土表面的拉应力超过了一定的范围，就会引起该混凝土表面出现裂缝。
（三）钢筋腐蚀或者碱骨料反应
导致混凝土出现裂缝的因素还有钢筋腐蚀以及碱骨料反应。这两个因素都是因为混凝土结构发生膨胀情况而出现的裂缝病害，但是其产生膨胀拉应力的原因有着较大的差异性。
其中钢筋腐蚀指的是钢筋在空气中因为化学反应而生成氢氧化铁，并导致钢筋体积得到一定程度的增加，并使得钢筋周围的混凝土结构出现膨胀拉应力。当该拉应力的值超过了该混凝土结构的承受范围之后，就会导致该混凝土结构沿着钢筋产生裂缝，这也就使得钢筋与空气的接触变多，并进一步加剧钢筋腐蚀的速度，从而形成恶性循环，直至该混凝土保护层脱落或者钢筋出现断裂现象，并会直接影响到该钢筋混凝土的使用质量以及使用寿命。
碱骨料化学反应则指的是混凝土结构空隙中的碱性溶液与活性骨料之间发生反应，并直接形成一种碱物质，碱物质与水发生化学反应，导致混凝土出现膨胀现象。因为碱骨料化学反应而产生的混凝土裂缝分布情况与其钢筋的约束力也有着紧密的联系，当约束力较小时，裂缝会呈现为地图状，当约束力较大的情况下，裂缝会顺着钢筋进行延伸。
二、混凝土裂缝加固措施简析
在对混凝土裂缝进行加固处理之后，首先需要确认该裂缝问题不会直接影响到整个水利建筑的承载力这一前提下才能够进行。现阶段常见的裂缝加固措施主要有以下几种：
①粘贴加固法：在运用该加固法进行裂缝的加固之前，首先需要进行钢材与混凝土表面的清理工作，在清理干净之后运用改性环氧树脂与粘结剂，来在混凝土上进行型钢与钢板的粘结处理。在具体加固过程中还需要将粘结的厚度控制在3mm左右。
②围套加固法：该加固方法多是在混凝土结构的表面进行外钢筋混凝土围套的构筑，来达到提升混凝土结构承载能力的效果。运用围套加固法进行混凝土裂缝的处理过程中，当出现的裂缝比较严重的情况下还可以先凿掉裂缝钢筋的保护风，然后在此基础上加固一层钢丝网。
③刚箍加固法：该加固方法首先需要对裂缝的宽度、深度以及出现部位进行分析研究，并在不影响结构安全性的基础上所采取的一个机构加固法。其工作流程是现在混凝土结构裂缝的周围进行U型钢套箍或者螺栓的增加，并借此来防止裂缝进一步恶化，还能够使得该钢筋混凝土结构的承载能力得到增加。此外在施工过程之中还需要保证钢套箍能够与混凝土表面进行紧密的粘贴，并使其成为一体。
④注入法：该加固方法主要用于一些宽度较窄的裂缝病害，其多运用粘度比较低的环氧树脂借助于注入管与电动泵，将该材料注入到裂缝之中。并需要在具体的加固施工过程中堵住裂缝的其它部位。如果在检测过程中发现了裂缝影响到结构的安全，也就需要换用刚箍加固法或者围套加固法来进行加固作业。此外还在裂缝不是很明显的情况下，还可以直接将环氧类树脂这一修复材料直接铺设到混凝土裂缝上面，并借此来提升该水利工程的外观以及使用耐久性能。
三、实例分析
某水工混凝土建筑其在运行的五十年之后出现了比较严重的裂缝现象，其渠道部分的渗漏损失比较大，并直接影响到了整个灌区的灌溉情况。为了保障该水利工程的施工质量，相关工程维护人员对于该水工混凝土建筑物的出现裂缝的因素进行了分析，发现其是因为施工过程中的混凝土浇筑环节未处理好，导致混凝土内部与表面温差过大而产生的裂缝病害。此外因为该裂缝病害具备有宽度较窄，而且深度较深的情况，故采用刚箍加固法来对该水工建筑混凝土结构进行加固处理。施工完成之后该混凝土结构的使用性能以及承载能力都得到了大幅度的提升，从而确保了该水工建筑混凝土结构的使用性能与使用寿命。
结束语：
在水利工程中一旦出现了混凝土裂缝病害，其一方面会导致该水利工程建筑物的抗渗能力得到大幅度降低，另一方面还会直接影响到该建筑物的运行安全性与稳定性，从而使得其使用寿命也得到了较大程度的降低。这也就要求相关施工企业能够对导致混凝土裂缝产生的因素有一个清晰的了解，并能够在裂缝出现之后选取合理的加固方式来进行处理，这样才能够确保该水利工程的运行安全性与稳定性，并促使其获得一个良好的经济效益与社会效益。
参考文献：
[1]李明.水利工程中混凝土裂缝渗透成因及有效预防措施[J].黑龙江科学，2015，（18）：56-57.
[2]邓丽，王展，张雅等.水利施工中的混凝土裂缝的原因和防治对策解析[J].河南科技，2014，（1）：62.
[3]阿不都合力力•阿布都艾尼.水利施工中的混凝土裂缝的原因分析及防治措施[J].城市建设理论研究（电子版），2015，（9）：541.
论文作者:王学协
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/8
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 水利工程论文; 病害论文; 混凝土结构论文; 钢筋论文; 水化论文; 《基层建设》2017年第19期论文;