水利工程施工中混凝土裂缝防治技术研究

摘要：混凝土属于应用频率较高的材料之一，其具有良好的可塑性、稳定性等特点，但是因为受到多方因素的影响，容易使得混凝土产生裂缝问题，从而对水利工程的安全性带来威胁。为了改善这一情况，就需要相关工作者深入分析，把控裂缝成因与危害，应用恰当的裂缝控制手段。本文以混凝土裂缝防治作为研究内容，分析裂缝病害的具体形成原因，并提出具体的防治处理措施，从而尽可能规避混凝土裂缝所带来的风险，同时遏制混凝土裂缝的出现。

关键词：水利工程；混凝土裂缝；控制措施

引言

现代水利工程项目中，混凝土裂缝是常见的质量病害，受到材料、工艺操作、现场环境条件等因素影响，混凝土结构硬化成型期间常形成裂缝，影响了混凝土结构的使用性能，并缩短水工建筑物的使用寿命，甚至引发结构渗漏等一系列问题。为此，应分析各类型裂缝产生的原因，采取科学的混凝土裂缝的防治技术及预防措施，保障混凝土结构安全。

1水利工程混凝土裂缝问题的危害

水利项目是国家基础设施的重要组成部分，承担着防洪、供水、发电和改善生态环境等重要职责。然而，裂缝问题在水利工程中普遍存在，对工程的安全运行和耐久性构成了严重的威胁。多数情况下，裂缝的存在会导致结构的应力集中，降低结构的承载能力和稳定性。在水利工程中，如大坝、水闸、渠道等结构，裂缝可能会导致结构的破坏甚至崩溃，对周边地区的人民生命财产安全造成严重威胁。其次，混凝土裂缝会严重影响水利工程的耐久性。裂缝会导致水、氧气和其他有害物质进入混凝土内部，加速混凝土的碳化和钢筋的腐蚀，降低混凝土的强度和韧性。长期下来，裂缝会逐渐扩大，导致混凝土结构的破坏和失效，缩短工程的使用寿命，增加维护和修复的成本。同时，裂缝会导致水泄漏和渗漏，降低水工设施的运行效率，增加能源消耗和运行成本。例如，在水库和渠道中，裂缝会导致水资源的浪费，影响水资源的合理分配和利用，对农业生产和城市供水产生不利影响。

2水利工程施工中混凝土裂缝产生的原因

2.1材料质量不佳导致裂缝

水利工程混凝土构件的主要材料为混凝土，其需要保证性能达标，否则就容易出现裂缝问题，像是其主要材料为水泥，而水泥运用不佳会导致凝固后龟裂，同时，水泥也应当与骨料、添加剂以及凝胶等材料合理混合，其规范混合的比例如表1所示。混合制备混凝土材料时会使用专用搅拌机，但若是搅拌均匀度不够，也可能导致内部出现气孔，进而在硬化后产生一定裂纹，裂纹再逐渐发育形成明显的裂缝，给构件带来安全隐患，也影响到水利工程的施工质量，因此实际施工通常要求紧抓混凝土原材料质量，但因其性质的特殊，有时也难免会有细小裂痕，只要不会影响到整体稳定性，其都属于允许开裂的范围。

2.2温度应力作用造成裂缝

水利工程大多处于近水场所，其附近的环境湿度大且温度变化显著，因此在混凝土施工中经常会遇到温度应力作用造成的裂缝，带来不利影响。比如水泥与水进行接触时会放出许多热量，导致混凝土结构内容的温度骤增，与外部低温产生明显差异，之后则受到热胀冷缩影响而造成裂纹[1]。此外，在冬季气候变化时，温度应力导致的混凝土构件裂缝情况也会更加严重。

2.3收缩应力影响下出现裂缝

混凝土结构本身会产生一定的收缩应力，这源于混凝土材料砂浆和骨料之间存在一定分界，应力出现后界面遭受破坏，就容易发生开裂。水利工程的水泥材质也容易出现水化作用，其逐渐凝固过程中，体积也会改变，进而产生一定的收缩应力，造成部分位置聚集而开裂。

3水利工程现场施工中的混凝土裂缝防治技术措施

3.1表面处理技术

该项混凝土裂缝防治技术的操作简单，其主要针对一些轻微裂痕或是印水现象来实施防治，通常会采用专业角磨机处理混凝土表面覆盖的各种杂质，使其变得干净、平整，在打磨后混凝土表面的浅土层会去掉，内部结构层也会显露出来，之后再依据裂缝情况实现防治，可以使用一定的补土剂，之后涂覆上一层聚氨酷涂料或环氧沥青涂料，起到封闭效果，其实际涂抹的厚度参数控制在0.3-2.5mm范围内，可适应裂缝来调节，若裂缝极为细微，其宽度不足0.1mm，则可直接使用环氧胶泥进行压抹。此外，还要注意的一点是，打磨好混凝土后需要使用吹风机将表面存在浮尘彻底吹走，以防止裂缝上涂抹的防治剂与混凝土结构结合不紧密，提高防治效果。

3.2填充防治技术

针对混凝土裂缝尺寸较大，但分布不广的情况，则可采用填充防治技术，其基本原理即为将合适的材料填充进裂缝当中，通常填入的材料包括沥青、聚合物以及导热膏等，其成本较低且防治效果较佳。填充处理时先是要在裂缝处实施开槽，一般槽的长度控制在1m左右，形成一种具有机械特征的键槽，之后进行嵌槽填充，以保证裂缝得到有效防治，若裂缝的缝隙小到无法顺利填充，则建议人工适当扩大处理，方便后续填充。此外，填充防治混凝土裂缝的方法不太适合一些特殊位置或裂缝过于宽的情况，否则会导致结构防治后也无法达到承载要求。

3.3注浆防治技术

水利工程混凝土裂缝采用注浆防治技术的情况也比较常见，这种技术是指将水泥砂浆物质注入进裂缝中，待其凝固后会自然硬化，从而形成堵塞裂缝的机理，防治后的裂缝不仅能够增强承载力，还会优化防水特性，但实际施工难度颇高，因此更适合用在较大混凝土裂缝的问题中。注浆过程中还会使用到加压设备，将防治的浆液压入进裂缝，保证内部切实充盈，才能起到良好的修复效果。注胶防治混凝土裂缝的具体操作步骤包括五点：①开展裂缝位置的清理，主要使用钢丝刷清理掉污渍与碎屑，确保裂缝位置的洁净和干燥；②在裂缝表面粘贴上注浆咀，其应当同裂缝边缘对齐，方便后续开展导浆操作，促使裂缝深处实现有效注浆；③开展试漏操作，对相关注浆设备进行试漏，以检验其是否漏气或漏浆，确认密封良好后才能注浆；④实施压力注浆，将补强处理的砂浆材料放入到压力灌浆机设备内，在缓慢通过注浆咀注入裂缝内部即可，当发现邻近的注浆咀有浆液冒出后即可停下操作；⑤注浆完成后进行清理，主要是清理干净周边残留的浆液和各种杂物，确保防治后的混凝土结构面保持平整状态。此外，注浆法除了直接对缝隙部位进行压力注浆操作之外，对于一些特殊位置的裂缝也可先进行钻孔，再从孔注入浆液，以保证防治的效果更佳，但该项技术对于使用的专业设备和人员能力都有着很高要求。

3.4碳纤维防治法

水利工程混凝土裂缝使用碳纤维进行防治也越来越广泛，其具体操作原理是先在裂缝位置涂抹上一层粘贴树脂，之后将碳纤维片直接粘贴到构件裂缝部位，随后再涂抹上一层树脂以覆盖碳纤维材料，有效提高防治水平，该过程要注意将碳纤维粘贴紧密，避免基面出现气泡。碳纤维防治完成后还应等待其彻底凝固，用1d左右时间实施规范养护，避免树脂表面被污染，做好清洁，养护时也要保证外部温度不宜过高或过低，可适当覆盖以进行调温，最适温度控制在5℃左右，养护附近不要摆放施工器具。该项防治裂缝的方法操作十分便捷且能够满足修复要求，但其耗时较长。

结束语

综上所述，裂缝防治处理已成为当前水利工程施工体系的重要组成部分，也是改善水工建筑物使用体验、延长结构体系使用寿命的重要前提。施工单位必须提高对裂缝防治问题的重视程度，全面掌握裂缝形成原因，并行落实原材料质量控制、优化配合比、优化结构设计方案、纤维抗裂、控制施工过程和处理早期裂缝等防治技术措施，建设高品质水利工程。

参考文献

[1]杨帆.水利工程施工中控制混凝土裂缝技术研究[J].东北水利水电，2024，42（09）：16-18.

[2]肖敏，王伟.浅谈水利工程施工中的混凝土裂缝的防治技术[J].陕西水利，2024，（09）：133-135+138.

[3]潘俊峰.水利工程施工中混凝土防裂技术的优化与应用探讨[J].治淮，2024，（08）：58-59.