1、浅析混凝土坝体裂缝成因和防治摘要：本文通过查阅文献资料，结合多年的实践，对混凝土坝体裂缝的形成进行了部分因素分析，进而提出几点实践性的防治措施，以供参考与讨论。 关键词：混凝土坝体；裂缝；成因；防治措施 中图分类号：TV698.2+31 文献标识码：A 1 前言 混凝土广泛应用于水利工程，成为水工建筑的主要材料，其性能的发挥与水工建筑的质量密不可分。众所周知混凝土作为刚性材料，在其施工、凝结硬化及使用过程中，易产生裂缝，进而不同程度的影响水工建筑的可靠性和耐久性，严重的甚至造成事故的发生。本文通过笔者多年的实践，结合查阅文献资料，对混凝土坝体裂缝的形成原因进行分析，进而提出几点实践性的防治措施
2、，以供参考与讨论。 2 混凝土坝体裂缝成因分析 混凝土坝体的裂缝产生的原因可分为一类是由于混凝土自身组成材料、所处环境等引起的收缩裂缝，如因大坝混凝土浇筑属于大体积混凝土的浇筑，其凝结硬化产生大量的水化热，而大量水化热如不及时散发，造成混凝土内外温差较大，影响混凝土的收缩，产生裂缝。因此，在此类大体积混凝土的浇筑中，温度的控制是较为关键技术环节；一类是为破坏裂缝，如在一些应力集中的部位如变形缝处、薄弱部位构件的边沿、水工建筑体系变化处，当收到不利荷载的影响时，易产生裂缝。引起混凝土坝体开裂的因素很多，如温度、环境、基础的不均匀沉降、不利的荷载、设计等等，根据调查的情况来看，笔者仅从温度、混凝土
3、组成、施工方面进行分析，这些方面所引起的混凝土裂缝较为普遍，因此必须引起注意，加强防范与防治措施。 2. 1 温度裂缝 由于温度变化引起的混凝土坝体开裂在北方地区较为普遍。此类裂缝主要是始于施工过程，并随着混凝土的凝结硬化有一定的发展。从实地的调查来看，此类裂缝的宽度受季节的影响较大，如冬天施工的坝体所产生的裂缝宽度较夏天的宽，夏天的较为细微。此类裂缝的产生主要是由混凝土凝结硬化过程中，内部的水化热没有及时散发，或由于外部环境的影响，造成坝体内部与表面的温差相差较大，使得混凝土表面产生收缩变形，而表层的混凝土收缩变形大，内部较小，使得表层混凝土受到内部的制约，进而产生裂缝。造成混凝土内外温差较
4、大变化的因素主要是昼夜温差、日照、骤然降温、水化热。 2.2 混凝土组成引起的裂缝 众所周知，混凝土是由石子、砂子、水泥、水以及外加剂通过一定比例配制而成的，通过内部的凝结硬化形成了内部存在固相、液相和气相的非均质的材料，三相物质的变形特性不一，互相约束，在一些粘结面上产生应力，造成粘结面处出现微裂纹，如骨料与水泥石的粘结处，这些产生微裂缝的粘结处成为坝体内部的薄弱处，随着荷载的变化，微裂缝逐渐扩展，甚至可发展为互相贯通的裂缝。 2.3施工不当引起的裂缝。由于施工不当、施工质量控制与管理不到位等引起混凝土开裂，如过早拆模、野蛮施工、过早堆载等。笔者所在地区的大坝建造时间较早，当时施工工艺水平不
5、高，混凝土大多都是现场搅拌。在混凝土的搅拌过程中，各配合比的材料承重不确切，搅拌不均匀，搅拌不均匀、不足或过量；在振捣过程中，振捣不充分，或振捣不规范；在混凝土的模板工程中，模板拆除过早，造成表面混凝土受冻等损坏；养护不充分等均可引起坝体不同程度的开裂。 3 混凝土坝体裂缝处理措施 3.1 对一般未影响坝体结构的稳定表层裂缝，可采用一般的表层处理方法、注入或填充法进行贴、涂、嵌、抹等方法进行处理。 一般认为宽度在 0.3mm 之下表面裂缝，深度较浅，可采用喷涂的方法进行处理，常采用主要是能成膜的材料，如环氧树脂类、沥青类等。具体施工操作：首先根据裂缝的范围或走向对混凝土表面进行凿毛，清理坝体表
6、面的污垢或开裂的表皮等，并用清水清理干净，对于局部表面凹陷处可用相应的砂浆填实抹平，等基层干燥后首先涂抹低稠度的涂料进行打底，进而喷涂或涂刷。另外，也可以选用一些片材进行粘贴已达到防水封堵的作用，如选用橡胶片材、玻璃布等。其施工操作：首先根据裂缝的范围或走向对混凝土表面进行凿毛，清理坝体表面的污垢或开裂的表皮等，并用清水清理干净，对于局部表面凹陷处可用相应的砂浆填实抹平，刷一道树脂基液，将粘结剂涂抹于片材上，进而粘贴裂缝处。当表面裂缝的宽度大于 0.3mm 时，深度较浅，常采用充填法处理，根据裂缝的走向对混凝土表面进行凿槽，一般为 V 形或 U 形槽。当裂缝发展缓慢，基本处于稳定而不再发展，当
7、做“死缝”处理，沿其开裂的路线将混凝土表面裂缝凿成 V 形槽，深度和宽度视裂缝开裂的程度而定，一般为 50mm 60mm，清理坝体表面的污垢或开裂的表皮等，并用清水清理干净，填补刚性材料，如聚合物水泥，压实抹光。当裂缝尚在发展中，视为“活缝” ，沿其开裂的路线将混凝土表面裂缝凿成 U 形槽，深度和宽度视裂缝开裂的程度而定，一般为 50mm 60mm，清理坝体表面的污垢或开裂的表皮等，并用清水清理干净，填补柔性材料，用力压实。 3.2 注入法。注入法多用于裂缝深度较深或为贯通裂缝，一定程度上影响了坝体的混凝土整体性。此种裂缝必须进行深层的修补处理，以满足加固和防渗的要求。首先进行布置注入管，利用
8、机械设备将加固浆液压入裂缝，要保证浆液充填满裂缝内部。压入的加固封堵浆液可为水泥浆液，或化学加固浆液，一般当裂缝宽度大于 2mm 时，可选用水泥浆液，小于 2mm 的较小的裂缝可选用化学加固浆液，如低粘度环氧树脂。 3.3 结构裂缝。对于结构裂缝，由于其影响坝体的承载力、结构稳定性和安全性，要慎重处理，可采用碳纤维加固法、预应力加固法等进行补强加固。 另外，施工过程中，要加强管理，严禁违章作业，规范施工，充分做好混凝土养护工作，制定切实可行的施工组织方案，控制好原材料质量，杜绝不合格材料进场，做好大体积混凝土浇筑时的温控工作等。 4 小结 综上分析，影响混凝土坝体裂缝产生的因素较多，如温度、环境、基础的不均匀沉降、不利的荷载、设计、施工等等，要科学考虑各因素，特别是温控和施工管理工作，同时加强在设计、运行期间的预防控制和弥补处置。 参考文献 1刘茂军等.钢筋混凝土结构裂缝产生的机理分析及应对策略J.混凝土,2009,9（239）:56-58 2张巍伟，佟艳辉.大坝混凝土裂缝的防治与处理J .水与水技术，2010，3：218-220 3李积花.混凝土坝渗漏的成因及其修补处理J.科技情报开发与经济,2009,11（19）:153-155 4蒋元駉.对混凝土坝裂缝原因及防裂标准的探讨J.水利水电技术,1985:10-17
