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摘要：改革开放以来，随着改革的不断深化，我国水利工程建设结构发生了积极的变化，国家基础设施建设中利民性工程的比重出现日益上升趋势，推动了经济的快速增长。但过去长期以来，水利工程建设中安全质量问题不尽人意，其中混凝土裂缝渗透问题尤为突出，裂缝渗透问题的产生在很大程度上取决于混凝土质量的好坏，不仅对整个工程的质量和外观产生影响，且不利于工程后期正常使用。鉴于此，文章从混凝土施工特点着手，深入分析导致混凝土裂缝渗透的典型因素，并针对其中较为突出的几点原因，提出有效的预防措施，完善施工技术与施工工艺，全面提高水利工程整体质量。
关键词：水利工程；混凝土；裂缝渗透；形成原因；措施
1水利工程混凝土的受力特点
目前，区域性水资源管理相关部门采取统一的调度管理形式，而水利工程在这一战略实施过程中发挥着重要的支撑作用。水利工程区别于其他建筑工程，其在创造价值过程中伴随有大量的负面影响。从工程建设特点来看，工程建设规模庞大、施工建设成本较高、所耗周期较长、施工技术繁琐等，其中容易出现质量问题的环节主要集中在工期上，所需施工周期越长，就越易滋生各种质量问题，例如，混凝土裂缝渗透问题，成为较为普遍的问题之一。一般情况下，混凝土裂缝渗透问题主要影响工程投入使用后的安全性与稳固性，但由于水利工程极为特殊的施工环境条件，无形中增加了对其施工质量、施工安全等方面的要求。且构成混凝土结构的原材料，同样容易受到水的侵蚀以及外在压力的影响等等。一旦水利工程施工过程中，混凝土结构产生严重的裂缝渗透问题，不仅缩短工程实际使用寿命，而且容易极大地威胁现场施工人员的生命安全。因此水利工程混凝土裂缝渗透预防便显得尤为重要，而如何找到问题产生的根源对症下药，成为目前水利施工技术提高施工质量的重要研究课题。
2混凝土裂缝渗透成因及类型
2.1混凝土收缩引起的裂缝
通常，混凝土工程完成后，需要根据现场实际情况采取必要的养护措施，确保混凝土所处环境的湿度与温度处于正常值范围，减少裂缝问题的产生几率。但实际养护过程中，由于受施工环境的限制，养护工作不到位，无法维持混凝土结构内部条件与外界因素的平衡性，从而导致混凝土在凝固过程中，体积不断缩小产生严重的变形，在受到外界约束的情况之下，极有可能引发严重的混凝土裂缝问题。
2.2温度变化引起的裂缝
目前，建材市场上常见的混凝土材料主要包括水泥、砂子、水、石子，根据原材料质量的不同，所选择添加剂以及调配比例不同，形成混凝土的强度也不尽相同。从化学角度来看，将水和水泥互相混合后，容易产生水化热反应，促使混凝土在温度上产生变化，如温度急剧升高，与内部温度形成较大的温差，激发温度应力的产生，破坏混凝土原本的压力状态，最终产生裂缝问题。因温度变化而引起的裂缝，不利于长期暴露于外界尤其是暴雨天气。
2.3混凝土塑性坍落引起的裂缝
一般，混凝土在凝结过程中需要消耗一定的时间，其在彻底固化之前始终处于一个塑性状态，如果在此过程中出现渗水等现象，容易引起骨料的移动，且在利用钢筋或者模板对其进行形状约束时，在受到外界压迫之后，容易沿着钢筋长度方向产生裂缝问题。
2.4碱-骨料化学反应引起的裂缝
在混凝土的空隙中，水的碱性与活性骨料之间产生化学反应，形成硅酸凝胶，遇水后体积膨胀，使混凝土发生胀裂并形成裂缝。
2.5其他原因引起的混凝土裂缝
水利工程在实际施工过程中受施工条件或者施工环境的影响，在不同施工条件下所产生裂缝类型不同，主要分为内部裂缝以及外部裂缝，其中从外部裂缝问题来看，又可细分为宏观裂缝和微观裂缝两种。对于宏观裂缝的判断与识别，主要是分辨裂缝宽度，一旦当裂缝达到0.05mm以上，小于0.2-0.3mm之间的裂缝，对整个结构的影响不大，需进行无害处理。而微观裂缝的识别难度较大，一般肉眼无法观察到，若在混凝土内部一种固有的裂缝类型，具有不连贯性，但是如果其荷载不超过规范要求条件时，可视为无害。
3减少混凝土裂缝渗透的有效预防措施
3.1对混凝土质量问题的防治措施
施工原材料作为混凝土结构的基础组成部分，所选用原材料质量直接决定整个混凝土结构质量，因此，在工程初期选材过程中应严格把控材料质量，只有完全符合相关施工规范及设计要求的前提下，才能允许材料进场。原材料的配比应尽可能地减少水泥的使用总量，可以利用其它物质代替水泥，从根本上有效改善混凝土的融合性，提高其抵御外部破坏性因素的能力。同时，严格控制进场水泥和集料的整体质量，更加科学、合理的控制水灰比，必要时添加适量的减水剂，确保所选用的砂石材料直径合格且大小一致，避免因空隙过大而造成的质量问题，运用有效的处理方式减少砂石中有害物质的含量，增强混凝土与集料的黏附性。此外，如果混凝土质量不达标，极有可能出现钢筋氧化现象，进而引发更深层次的混凝土裂缝，破坏建筑物整体结构，因此，亟需进一步增强控制混凝土质量的力度。
3.2减少外界环境造成的裂缝渗漏
外界环境的影响是无法通过人为方式进行改变和避免的，只有变相使用安全维护的思维方式，以人工干预的方法对混凝土结构进行保护，降低混凝土最终受损程度。在工程施工前，施工单位应全面掌握近一周内的天气情况，制定具体施工时间，避开暴风、暴雨、高温、严寒等极端恶劣天气，减少混凝土裂缝的产生几率。另一方面，加快转变传统混凝土温度控制方法，尽量降低水泥使用量，避免水热化现象的形成，运用碱水、增塑、缓凝等添加剂代替水泥，有效改善混凝土的保水性及流动性。此外，当处于极端天气下，白天和夜间气温上下变化幅度较大，需进一步加强相应的保护措施，当混凝土浇筑完成后，利用湿润的草帘或者泡沫等保温性材料进行保护，并且时刻保持结构的湿度，为混凝土冷却创造良好的环境条件。
3.3对施工不当的防治措施
混凝土施工对施工方法与施工顺序具有较高的要求，无论是施工环节还是设计环节都应严格按照相关标准执行。一是设计阶段。工程前期施工设计过程中，需将裂缝问题纳入考虑范围之内，为有效降低混凝土温度升高值，可适当地减少对水泥的使用量，在施工前做好对混凝土的早期保护，特别是在一些大型水利工程的施工过程中，会出现水热化的问题，所以在前期施工过程中一定要注意保养混凝土，注意保养的时间。二是必须在建成的初期和后期加强对建筑物一定的维护，必须修补一些可以修补的裂缝。
3.4温度的控制
通常情况下，在混凝土的凝固硬化过程中，如果水和水泥相互融合，将产生相应的水热化反应，容易引起混凝土温度的变化，如果不能在有效时间之内将热量消散，长期存留于混凝土结构内部，当产生温差时将产生混凝土裂缝。针对因温度变化而引起的裂缝问题，首先应从材料用量着手，尽可能地减少对水泥的使用量，消除水与水泥的化学反应，消除热量在混凝土内部的形成。并且通过减水剂、增塑剂、缓凝剂的添加，代替水泥的作用。其次，考察现行施工工序的可行性，进行合理调整，在大体积混凝土内部设置相应的冷却管道，并积极引入先进的制冷技术，达到对混凝土内部降温的目的。此外，通过设立专门的混凝土质量监督机构，实时观察监督混凝土变化情况，一旦温度产生变化，及时上报相关部门，并采取相应的应急冷却处理措施。
4水利工程混凝土裂缝修补方法
第一，表面修补法。此类方法多见于裂缝截面处理，主要是通过涂刷涂料，对表面裂缝进行填补，形式简单便于操作。在处理过程中所采用的涂料主要包括水泥粉和水、环氧胶泥、油漆、沥青等等；当混凝土表面裂缝不大，且较为平整时，可以利用黏土或者塑胶等材料在裂缝周围进行涂抹，并将低粘度的聚合物液注入裂缝内部，利用液体的重力作用，成功侵入裂缝内部，进而达到修补表面裂缝与内部裂缝的双重作用。第二，结构加固法。此类方法主要针对那些影响到构件结构、性能的裂缝的处理。主要是在构件表面采取必要的加固措施以达到恢复混凝土构件结构、性能的目的。可以采取的构造措施，如：在构件角部外包型钢、在构件外部添加钢筋、在构件上添加预应力锚索，或者增设支点、喷射混凝土达到混凝土补强目的。第三，灌浆法。所谓灌浆法主要是依托相关压力设备，在裂缝中注入大量的胶结材料，进行修补裂缝。当胶结材料被压入裂缝后，在其凝固硬化过程中与裂缝形成有机统一体。对灌浆法的应用主要集中在影响不大的混凝土结构裂缝中，或者宽度大于0.2mm的静止裂缝、贯穿性裂缝，施工前，应沿缝清除基面上的油污杂质，在裂缝上隔段打灌浆孔，然后将胶结材料压入灌浆孔内部，注浆后待缝内浆液固化后，方可拆下注浆嘴并进行封口抹平。
5结束语
综上所述，现代化水利工程施工中混凝土裂缝是最为常见的质量问题之一，一旦出现，不仅影响混凝土性能，还影响工程后期使用效果。因此，未来水利工程施工中应加强对混凝土质量控制、减少外界干扰因素、规范施工工艺、选择合适的施工气候条件等等，破坏裂缝形成环境，促使水利工程发挥更多良好的社会效益。
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作者:耿向晖 单位:开封市农村水利技术推广站