农村水库中混凝土裂缝的成因及处理措施

农村水库中混凝土裂缝的成因及处理措施
一、水库工程中较为常见的裂缝形式及分析
1. 温度裂缝。

在大体积混凝土表面或温差变化较大的地区的混凝土结构中常出现温度裂缝[2]。

温度裂缝的表现形式没有一定的规律，一般是走向通常没有规律，混凝土建筑结构中间部分出现较密，多发生在施工期间或工程竣工一段时间后。

裂缝的宽度大小不一，受温度变化的影响较为明显，冬季出现的裂缝较宽，夏季较窄。

高温度膨胀所导致的混凝土温度裂缝通常中间部分粗，两端较细，而冷缩裂缝的粗细区别不明显。

温度裂缝的出现会引起钢筋材料的腐蚀，混凝土容易发生碳化，从而降低混凝土的抗冻融、抗疲劳以及抗渗力度等功能。

2. 干缩裂缝。

干缩裂缝多出现在混凝土结构施工和养护之后的阶段形成。

由于水泥砂浆中的水分蒸发会产生干缩现象，并且这种收缩是直向不可逆的，因此，由于水分蒸发所导致的收缩裂缝程度也是不一的。

干缩裂缝的形式表现为：表面性的平行线状或网状浅细裂缝。

大体积施工的混凝土结构干缩裂缝较为常见，较薄的梁板中多是短向分布。

混凝土干缩主要和混凝土的材料比例有关，如水灰比、水泥的成分、水及水泥的用量以及材料的质量和性质等原因形成的。

干缩裂缝是不容忽视的，由于是存在于大面积的混凝土结构当中，对水库各个建筑的牢固性能影响甚大。

3. 沉陷裂缝。

由于建筑结构地基土质不匀、松软，地基填土不实或浸水而形成的不均匀沉陷常造成沉陷裂缝。

沉陷裂缝在冬季施工中容易出现，冬季地基存在大量的冻土，模板支撑在冻土上，冻土化冻后地表产生不同程度的沉降，致使覆盖其上的混凝土结构产生裂缝。

这种裂缝多为深进或贯穿性裂缝，走向于地基的沉降有关，往往存在一定的错位，裂缝的宽度与沉降量成正比。

地基变形的大小与时间直接影响混凝土的沉降面积，大小和时间。

待地基变形趋于稳定后，混凝土也便会趋于稳定，因此，混凝土的沉降跟地基的变形沉降是同步的。

4. 塑性收缩裂缝。

塑性收缩裂缝是在混凝土凝结之前，混凝土表面失水较快产生的结构收缩。

现在现象一般出现在温度较高或大风天气，这两者是导致混凝土表面水分流失较大的主要原因。

此类裂缝多呈现中间宽两端细长、不连贯的状态。

其产生的主要原因是：混凝土在完全凝结前几乎没有了强度或者强度非常小，收到炎热天气或较大风力的影响失水很快，造成混凝土毛细管中产生很大的负压而使得混凝土体积急剧收缩[3]。

影响这种裂缝的材料因素包括混凝土的水
灰比、混凝土的凝结时间、建设环境的温度状况、风力情况、相对湿度等。

选用干缩性能较小强度较高的硅酸盐或硅酸盐水泥效果较好；另外严格控制水灰比例，掺入高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性；再则在浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透，增大混凝土表面的水分；亦可及时覆盖混凝土保养材料，塑料薄膜或潮湿的草垫等，意在保持混凝土表面的湿润程度。

或者通过其他手段来维持混凝土表面的湿度，防止水分流失。

二、如何处理混凝土裂缝
水库建筑一旦出现裂缝问题需要及时对其修补处理，对于较为严重的可以采取重建的决策。

裂缝处理一般有五个处理方法：表面修补法、灌浆、嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法。

1. 表面修补法。

对于稳定和结构承载能力没有影响的裂缝以及深进裂缝可以采取表面修补法，这是一种简单且为常见的修补混凝土裂缝的方法。

一般处理方式是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或者在混凝土表面摸刷沥青、油漆等防腐蚀材料，在防护的同时，通常可以应用在裂缝表面粘贴玻璃纤维布来防止混凝土受到各种作用的影响而导致继续开裂。

应用表面修补方法施工时，首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛，清除表面附着物，用水冲洗干净后充分干燥，然后用树脂充填混凝土表面的气孔，再用修补材料涂覆表面。

通过采取合理有针对性的修补措施，以控制水工建筑物裂缝的进一步发展，保证设施使用安全。

2. 嵌缝和灌浆法。

灌浆和嵌缝封堵主要适合于对结构整体性有影响或者有防渗要求的混凝土建筑结构的修补。

利用压力设备室胶结材料压入混凝土裂缝之中，压入裂缝后，随着胶结材料的凝固硬化后与周围的混凝土形成一个切实的整体，从而起到封堵混凝土裂缝的功能。

水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸脂等材料可充当胶结材料。

A普通水泥灌浆大体积水坝、厚混凝土墙、或者水工结构的岩石基础上的裂缝，有时通过注入硅酸盐水泥砂浆来密闭。

B聚合物灌注基于氨基甲酸乙酯或者丙烯酰胺聚合物的灌浆料，和水反应后形成固态沉淀物或泡沫材料，起到封闭裂缝的作用。

可在潮湿环境中使用。

3. 结构加固法。

结构加固便是在原来结构建筑的基础上增加支撑原结构的支柱结构。

一般适用于裂缝影响混凝土结构的性能时，对混凝土结构进行处理。

加固结构常用的主要有以下几种方法：加大原混凝土结构的截面积，在构建的角部外包型钢，采用粘贴钢板加固、应用预应力法加固、增加结构的支撑点进行加
固或者直接填加混凝土修补填充加固等方法。

黏结法是增补筋完全依靠后浇混凝土的黏结力传递，来参与原梁的工作。

4. 置换法。

对于混凝土结构裂缝情况较为严重的但可以修补的状况，需要采用混凝土置换法。

置换方法是将已损坏的结构或裂缝附近需要整修的混凝土结构剔除出去，重新置换混凝土或者其他材料。

常用的置换材料是：水泥砂浆、聚合物或者普通混凝土及聚合物混凝土。

置换用混凝土的强度等级应比原构件混凝土提高一级，且不应低于C25。

混凝土的置换深度，对板不应小于40mm；对梁、柱，不应小于60mm；用喷射混凝土施工时，不应小于50mm。

置换长度应按缺陷检测及验算结果确定，但两端应分别延伸100mm 。

置换部分应位于构件截面受压区内，且应根据受力方向，将有缺陷混凝土剔除；剔除位置应在沿构件整个宽度的一侧或对称的两侧；不允许仅剔除截面的一隅。

5. 仿生自愈合法。

模仿生物组织对受创部位本能分泌某种愈合物质，而使受创部位得到愈合的机能。

对混凝土原料添加某些材料使其能够通过某种机能形成能够补合裂缝的物质粘结裂缝，可以选用粘结剂的液芯纤维或者胶囊在混凝土内部形成智能型仿生愈合神经网络系统，一旦混凝土出现裂缝时可以及时的粘结裂缝，防止裂缝的扩展，并且能够随时愈合裂缝。

三、结语
农村水库工程建筑结构裂缝的防治及处理是做好社会安全及经济效益的一大必要要求。

避免混凝土裂缝现象的最初手段便是施工过程中严格控制，一旦出现不可避免的裂缝问题时，需要及时修补和养护。

具体施工中要靠我们多观察、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是有望避免的。