水利工程混凝土施工裂缝检测与整治技术

王永辉

摘要：水利工程混凝土对结构性能有较大的影响，混凝土施工裂缝的存在威胁结构安全，不利于水利物使用寿命的实现。文章对水利工程混凝土施工技术价值进行分析，探讨混凝土施工裂缝类型与施工裂缝检测、整治技术。

关键词：水利工程；混凝土；施工裂缝；裂缝检测

引言

近年，混凝土的施工技术在越来越多的工程当中得到了广泛应用，但也出现了越来越多的裂缝问题，这就影响水利行业的发展。因此，在开展水利工程施工的过程当中，须高度重视混凝土的裂缝，充分把握裂缝出现的具体成因，采取有效的预防措施，做好对混凝土的质量控制工作。

1水利施工混凝土施工技术应用价值

水利施工过程中，混凝土贯穿整个施工过程中，涉及的环节比较多，各环节质量关系着混凝土质量，也关系着工程建设质量。混凝土施工是水利施工常用材料，其所使用的材料具有良好的刚度、耐腐蚀性，而且施工成本低，也是水利施工广泛应用的主要因素。混凝土技术是通过混凝土完成施工，同时在施工过程中将钢筋作为结构框架，二者彼此作用实现构建完美水利结构，以便后续水利物施工顺利进行。在水利工程中，应用混凝土施工技术的重点在于按要求配比混凝土，由于其中的材料类型较多，任一材料出现问题都会导致混凝土成分受到影响，因此科学配比混凝土十分重要。当前，我国水利工程施工普遍使用混凝土技术，促进了水利工程发展。

2水利工程混凝土施工裂缝类型与原因分析

2.1温度性裂缝

温度性裂缝主要是在水利工程施工期间由于材料发生了水化热量太高，导致温度应力过大，影响了混凝土的凝结效果，从而导致了裂缝的产生。混凝土本身抗拉能力较弱，当温度拉应力太大超过其能够承受的最大值时就会导致裂缝的产生，尤其是在大面积混凝土施工中或是外界气温变化较大的时候，就非常容易产生温度性裂缝。温度裂缝因为温差大小、约束程度和构建类型不同导致裂缝的形状和部位都会有很大差异，温度裂缝会随着时间的不断推移，还会慢慢开展，甚至出现恶化。在水利工程施工中一定要重视控制温度，减少在施工过程中内部压力和表面应力的差值，尽可能避免温度裂缝的产生。

2.2沉陷性裂缝

造成沉陷性裂缝的原因是多方面的，常见的有两种，一是地基本身，二是水利模板的刚度不足。例如，在修建结构地基时，由于土质疏松且分布不均，若土方回填作业的压实程度不够，那么施工中或工程完成后，基层土方就会出现逐步沉降或塌陷等现象。此外，部分工程在施工过程中由于竖直方向的结构支撑力不足，会在工程结构的竖直方向形成巨大的剪力，从而拉扯混凝土产生裂缝。一般情况下，沉陷性裂缝将以垂直于地面的角度或30°～45°的方向延伸。

2.3收缩裂缝

从实际情况进行分析,大体积混凝土会在受到外部约束的条件下产生温度应力,并由此提高混凝土开裂风险。同时,受到混凝土自身收缩能力的影响,混凝土建材中约1/5的水分被用于水泥水化过程,其余水分则进行蒸发。若是此时混凝土的外部形态受到限制,则在水分蒸发阶段极易产生收缩变形,进而出现裂缝。由此,相关人员需要充分考虑到温度应力对混凝土收缩的影响,掌握温度差值与混凝土裂缝产生之间的对应关系,明确当量收缩温差。

3水利工程混凝土施工裂缝检测与整治技术措施

3.1材料配比

水泥材料在应用时容易出现水化热现象，水泥水化会导致混凝土内外温差出现，导致混凝土构造不够紧密，出现裂缝，对混凝土结构质量产生影响。施工时需要选择符合要求的水泥，最好选择水热化低的硅酸盐水泥等材料。施工过程中，技术人员根据各环节操作和施工要求对水泥比例进行合理管控，降低内外温差过大发生率，并保证混凝土质量。混凝土材料中，选择适当骨料，也可以控制水热化反应，并强化混凝土紧实度，保证混凝土强度。材料配比时，施工人员需要把握好骨料含泥量，若是含泥量大则无法解决混凝土开裂现象，甚至会使混凝土结构出现质量问题。混凝土搅拌时为强化结构质量，需要合理在材料中加入一定量的粉煤灰，能够减少水热化现象发生，在水利施工中也有良好的应用效果。

3.2加强混凝土温度控制

在混凝土水泥混合、浇筑及晾晒等过程中，温度的改变会造成混凝土内外部形成温差，从而使混凝土内外部受力不均而开裂。因此，现场施工应严格控制环境温度，避免结构内外部温差造成混凝土开裂。首先，在采购混凝土原料时，要选择发热量较低的水泥，并严格检查水泥质量，避免后期混凝土浇筑时发生剧烈的水热反应，从而有效控制混凝土的温度。其次，夏季室外温度较高，在进行户外作业时，施工人员要严格控制混凝土浇筑时间，通常选择在10:00前和17:00后进行浇筑，在一定程度上避免高温对混凝土浇筑过程的影响，有效保障混凝土结构的稳定。最后，在进行大体积混凝土浇筑时，可在混凝土中布设冷却水管，通水降温，有效减小混凝土结构的内外部温差。

3.3强化宽大裂缝处理

常见的混凝土裂缝修补技术主要包括填充法、注入法和表面涂层法等，对于不同类型的裂缝采取不同的修补方法。在处理宽大裂缝时，首先需处理缝面，通过打磨方法，将混凝土裂缝表面的杂质、油污、裂缝内的石子等杂质清理干净，清理裂缝两侧15厘米左右范围，并使用高压枪冲洗裂缝周边的混凝土面，确保冲刷干净。其次，对混凝土进行钻孔埋管施工，设置排水排气孔，按照裂缝的走向，在每隔50厘米左右的位置钻孔，向其中安装灌浆管，控制孔深和孔径分别在40cm和25mm左右。沿着裂缝的方向，使用速凝水泥经预埋的排水排气管完全封闭裂缝。向灌浆孔内通水，检验其压力大小，确保灌浆孔的通畅性，判断裂缝的严密性。在裂缝封闭完成且速凝水泥固化后，通过灌浆泵，经灌浆孔向混凝土内部注水，控制注水压力，再一次观察灌浆孔的通畅度，检查其周围是否有出水问题。将灌浆管阀门关闭，检查裂缝密封处是否渗水，直到裂缝完全不渗漏为止，保证裂缝密封性。使用CW弹性环氧灌浆材料，向宽大裂缝中做灌浆处理，从底部通过进浆管开始注浆工作，直到上部的回浆管内排除气体和水为止。通过判断孔的吸浆程度，不断调整灌浆压力，直到吸浆率下降至0.01l/min后，持续保持该压力灌浆30min左右，停止灌浆过程，等待混凝土凝固，以此确保将宽大裂缝全部密封处理，避免其进一步恶化影响整体结构。

3.4增加混凝土韧性

增加混凝土的韧性可以增加其抵抗应力和变形的能力，从而减少裂缝的产生和扩展。一是添加适当的掺合料，如矿物掺合料(矿渣粉、飞灰等)和聚合物纤维等，这些掺合料能改善混凝土的水胶比、粘结性能和抗裂性能。二是通过合理的配筋设计，可以在混凝土中引入钢筋，以增加混凝土的延性和抵抗应力的能力。正确布置和锚固钢筋，对于控制裂缝的发展非常重要。三是采用高性能混凝土，如高强度混凝土和高韧性混凝土，提高混凝土的强度和韧性，减少裂缝的产生。四是规范施工过程，减少混凝土的质量问题和施工缺陷，如过早脱模、振捣不当、混凝土养护不良等，这些都会导致混凝土的强度和韧性降低。五是通过细观结构分析和模拟，了解混凝土内部的裂缝发展机制，并在设计和施工中采取相应的措施来控制和阻止裂缝的扩展。

结语

综上所述，水利工程与人们生活有非常紧密的联系，已经成了提升人们生活品质的重要工程，对于推动社会经济的发展有很好的推动作用，因此水利工程企业要加强混凝土裂缝预防，优化混凝土配比，加强温度控制，优化施工工艺，提高水利工程混凝土结构质量安全。

参考文献

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