浅析谈水利工程中混凝土裂缝渗透成因及其有效预防措施

论文导读：
摘要：随着我国城市化发展速度的不断加快，水利水电供应速度也需要相应提升，当前我国大兴工业建设，其项目组成主要为水利水电工程。混凝土在水利工程之中占据了重要的地位，是经常使用的建筑材料之一，对水利工程的建设起到了重要的作用，对于水利工程建设的坝体而言，混凝土的浇筑后期经常出现裂纹，因为会导致很严重的渗水理由，混凝土的防渗与承重产生理由对于水利工程产生的危害与影响十分严重。因此本文主要针对水利工程中的混凝土裂缝渗透的理由进行分析，并提出有效的预防措施。
关键词：水利工程；混凝土；裂缝渗透；理由；防范措施
1009-914x（2014）08-01-01
混凝土是水泥、砂、石与水按一定比例配合，经过搅拌、成型、养护制得。在水利工程使用过程中混凝土经常出现裂缝，裂缝是水利工程危害的常见现象之

一、裂缝可使混凝土内部的钢筋材料腐蚀，减少钢筋的使用寿命，甚至危害人民生命财产。

一、 混凝土裂缝的种类及危害

1.1 混凝土裂缝的种类

按裂缝宽度划分有宏观裂缝和微观裂缝。按裂缝的方向将裂缝分为水平裂缝、垂直裂缝、横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝以及放射状裂缝等。按裂缝深度将裂缝分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝。按裂缝产生的理由将裂缝分为由外荷载引起的裂缝、由变形引起的裂缝、由施工操作引起的裂缝。

1.2 混凝土裂缝的危害

混凝土裂缝的理由最常见的危害是产生水渗透，水的渗透现象将严重影响混凝土结构与水利工程的质量，产生严重的影响，危害人们的日常生活安全。裂缝的微小渗透，会因为地球引力与水压的作用，加速裂缝的开裂程度，加强外界环境对混凝土内部的影响，产生例如风化与侵蚀的危害，对混凝土整体结构造成破损的影响。因为一些结构和使用环境较为特殊的部分，干湿结构交替会影响化学成分，导致混凝土的溶蚀。如果水利工程之中大坝迎水面存在混凝土裂缝，则裂缝会沿着坝体顶部向下部分延伸，导致正常蓄水水位的渗漏，大坝之中的漏水会因为细微裂缝到大型裂缝蔓延，含有硫酸盐成分的水中可以对大坝产生严重的顺裂缝扩散，导致混凝土的溶蚀，从而使混凝土土质疏松，内部物质的溢出和化学成分混乱。加剧混凝土的老化过程。
裂缝反映了混凝土的老化，同时也是混凝土老化的主要途径，对混凝土坝结构安全稳定有着至关重要的影响。平行于坝轴线的贯穿裂缝，会削弱坝体承受水压荷载的刚度，影响大坝的整体性，恶化其受力状态，严重影响坝体的安全运转，迎水面的深层裂缝与水相通，在运转中使坝基压力分布恶化。渗漏是混凝土裂缝结果最常见的形式，水顺着裂缝进入到混凝土内部从而发生渗漏现象，渗漏发生后在压力水的作用下会使裂缝继续发展扩大，甚至在水的作用下对混凝土进行水解破坏。混凝土坝表面裂缝削弱混凝土的抗风化能力和使用耐久性，同时混凝土坝表面裂缝形成应力集中，容易引发深层裂缝。
如果深层和贯穿裂缝平行坝轴线方向，可导致坝体整体刚度下降，随着库水的压力作用，坝体向下游的变形也会加大，并产生不利的附加应力。如果坝顶出现平行坝轴线垂直裂缝，则会导致坝底剪应力分布趋于不均匀，坝踵处会出现较大的拉应力。

二、混凝土裂缝的成因

2.1 建筑材料的质量

混凝土中水泥、砂子、石头等材料质量的好坏是引起混凝土裂缝的直接因素。尤其是其中的水泥材料，如果混凝土水泥的强度不符合标准，在水利工程中使用会遇水受潮，材料的缺陷就会暴露出来导致水利工程混凝土裂缝。

2.2 混凝土配置的标准

混凝土是由水泥、砂、石、水按一定比例混合配制的，它们之间混合的比例直接影响水利工程混凝土在使用过程中的抗拉强度，水利工程混凝土配合比例不当导致抗拉强度下降，混凝土材料难以承受大的拉伸力，就形成了裂缝。水泥用量过大、外加剂添加不当等因素都属混凝土配比不当。

2.3 在混凝土混合时材料之间的相互反应

混凝土水泥材料含有碱性物质，活性骨料中含有活性氧化硅，碱性物质与氧化硅反应生成胶状碱—硅胶，由于混凝土中有水分，这种胶状物质会吸水膨胀，且体积会膨胀增大3倍，这种膨胀引起的体积增大不能忽略，体积的极大变化将导致混凝土的裂缝。裂缝在出现一段时间后可以自己愈合。

三、 混凝土裂缝的预防措施

3.1 合理选择施工方案，合理设计施工标准

选择科学、合理的混凝土施工方案，有助于混凝土浇筑的坚固性，缓解混凝土裂缝的扩展，合理的施工方案要有清晰的建设目标与方向，整理合适的建筑材料，拟定建筑策略，规定建筑标准。第一，要确定混凝土的硬度与可裂缝的允许数量，确定标准值，判断一旦存在裂缝应该如何解决裂缝的理由，标准的制约范围应该如何确定；第二，选取合适的钢筋直径作为配合，选择的钢筋强度与混凝土结构的要求要提前确定，选用的直径大小、间距、配筋面积都要有明确的方案，这有利于混凝土的加固，混凝土加固后的抗裂性能也会相应提高。

3.2 加强对施工原料的质量制约

水利工程结构的标准不同，混凝土的原料如水泥的等级、沙石的质量选取就不同，尤其是要把握好水泥的用量和比例，原料的质量等级提高了，符合所建的水利工程标准，混凝土的裂缝也就相应减少了。

3.3 合理把握原料的选择

混凝土在配比时应尽可能地减少水泥用量，加入适量粉煤灰以改善混凝土的和易性，减少混凝土的收缩，增强抗侵蚀能力从而预防水利工程混凝土的裂缝渗漏。一般来说，粉煤灰的掺量应高，同时掺合高效减水剂和高性能引气剂，减少混凝土的单位用水量，低砂率、低塌落度、低水灰比，混凝土中砂料细度模数应>2.4，含泥量≤1%，碎石针片状≤10%，水泥尽量选用低水热化的，减少不必要的收缩裂缝，保证混凝土的高强韧性，中弹低热。
四、 结语
混凝土的裂缝对水利工程建筑的结构安全和防渗等具有重要影响。弄清楚混凝土裂缝的理由，以预防为主要手段减少和制约混凝土的裂缝，对提高水利工程混凝土质量具有重要作用，进而水利工程建筑质量也能相应提高。
参考文献
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