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论述水闸闸墩裂缝成因及防治措施
作者：卜蕊
来源：《科学与财富》2016年第03期
摘 要：水闸的闸墩出现裂缝会导致水利工程建筑物的质量出现问题，导致闸墩出现裂缝的因素有很多，常见的就是水闸的闸墩体积发生变形或者老化，还有的是混凝土受温度的影响使闸墩内部和外部的差异过大，这也是主要的影响因素。在对闸墩的裂缝进行处理时，一般都是通过建筑的材料和温度的控制上，结合施工的技术等方面进行处理，进一步预防闸墩的裂缝现象出现。
关键词：闸墩；裂缝；水闸
水利工程的建筑物中最常见的就是水闸，在水闸闸墩上经常会有裂缝的现象出现，这也是在水闸建设工程中给施工质量带来的困扰的一个缺陷，直到目前都没有有效的措施去解决。水闸闸墩出现裂缝主要还是由于混凝土造成的，混凝土本身的特殊性造成了闸墩的裂缝病患。有的相关人员对闸墩裂缝的现象还不是很重视，对其进行补修也很随意。其实，水闸闸墩出现问题的后果很严重，它会给不同的水利工程带来安全隐患；对闸墩进行防治同样也是一件比较复杂的，有很多的科学领域知识都涉及在其中，在防治上相关人员要给予重视，并对闸墩的裂缝原因和防治的措施进行研究，便于解决闸墩裂缝的问题。 1 水闸闸墩出现裂缝的原因
在水闸的闸室内，水闸闸墩是重要的一部分，闸墩底板上面混凝土对闸墩起到了束缚的作用，使闸墩可以伸缩。通常情况下，闸墩都是出现竖直方向的裂缝，形状近似于枣核的形状，中间范围比较大，上下的范围比较小。如果水闸闸墩出现裂缝，就会对水闸闸室的带来使用上的困扰，所以要防治闸墩的裂缝现象。对水闸闸墩的裂缝有所影响的主要有几个因素： 1.1 水闸闸墩的内部温度和外部温度的差距
闸墩的建设主要材料就是混凝土，而水泥则是混凝土中主要成分，如果对水泥的含量把握的不准确，就会导致水化热情况出现，3天的时间就能将释放出半成多热量，释放热量的温度到达相对的程度就会使混凝土内部的温度处于最高的状态，然后再下降到混凝土表面温度和环境的温度一样。在闸墩建设时，主要都是由混凝土构成的，在混凝土进行传递热量的时候，闸墩的内部也会有所保留，这就导致了闸墩内部的温度要比外部的温度高，在闸墩内部的温度能达到一定的高度。混凝土在升温降温之后，就会到一个散热的阶段，其内部的散热条件与外部的散热条件之间有较大的差异。外部的温度与环境的联系比较大，所以散热的条件要高于内部，在对混凝土进行降温的时候，其内部的温度还是高于外部的温度，这种情况下，闸墩就会出现裂缝的现象。
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1.2 混凝土发生干缩
在混凝土内部的水泥凝结硬化之后，水分就会随之蒸发掉，这样就会使混凝土的整个体积都缩小了，再出现变形的现象，就是干缩。混凝土内部的水泥水分在蒸发时并不是均匀蒸发，混凝土内部的水量最开始也不是均匀的状态，所以混凝土的湿度变化就会呈现不均匀的现象。一般混凝土的水分进行蒸发都是从外部开始向内部蔓延，一点一点深入到混凝土内。外部的混凝土是和气候环境直接有接触，水分蒸发的就比较快；同时；混凝土的表面和内部的拉伸作用力就会提高，形成了干缩的裂缝现象。一般的裂缝现象都是在便面，然后慢慢向内部扩散，深度逐渐增大。
1.3 混凝土体积变形
如果混凝土没发生水分蒸发的情况，也会存在体积变形的现象，混凝土的组成部分都会有一定的化学现象出现，混凝土的体积怎样都会变化。混凝土在闸墩底板的束缚作用下，混凝土体积会受到膨胀剂的作用下变大，能对裂缝的出现有效进行防治。如果混凝土的体积是缩小的情况，对裂缝的防止作用就有些影响。现在混凝土在体积变形之后都是缩小的状态，主要是水泥和材料中的化学物质为影响因素。 2 闸墩裂缝的控制措施
目前，工程界在防止或控制裂缝方面的措施主要体现在材料、温度控制、施工方法与工艺等方面。 2.1 材料
混凝土材料的合理选择是预防并控制裂缝的重要方面。为了降低水化热，可采用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥。减少水泥用量，可降低水化热，降低混凝土的拉应力。在混凝土中掺活性混合料，如在混凝土中掺粉煤灰。外加剂的使用也是防裂的有效措施。缓凝剂可减慢混凝土放热的速率，有利于热量消散。减水剂可在水灰比不变时减少水和水泥用量，降低水化热。膨胀剂可以补偿混凝土的自生收缩，产生一定的预压应力，抵消结构由于收缩产生的拉应力。值得注意的是，膨胀剂应使用在闸墩底部有外部约束的部位，注意各部位混凝土膨胀变形的协调性，避免内部膨胀大于表面膨胀的现象出现。此外，要特别注意混凝土合理配合比的设计。
2.2 温度控制
首先要降低混凝土的入仓温度，使现场新拌混凝土的温度被限制在6℃左右。在高温期拌和时，可以加入冰片代替一部分水进行混凝土冷却。浇筑时尽量在春季或秋季，避免在夏季午间高温时和冬季浇筑。对运送混凝土的工具或浇筑仓面采取遮阳或降温措施；其次要减小内外温差，内部温度升高和表面温度降低共同作用会增加温度梯度。必要时，在混凝土内部埋设冷
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却水管，用地下水或人工冷却水进行人工导热，降低混凝土的内部温度；相反，对于外部混凝土要进行隔热保护，以调节表面温度下降的速度，使内外温差减小。 2.3 施工方法与工艺
为了提高混凝土的运输速度，现常采用泵送混凝土。由于泵送混凝土要求流动性大，其水泥用量大，水灰比大，粗骨料粒径小，水化热温升高，易产生温度收缩裂缝。因此在浇筑闸墩混凝土时，为了防裂，不宜采用泵送混凝土。考虑到泵送混凝土施工效率高，可以用于受约束较小的闸墩上部，而底部采用常态混凝土。为了使混凝土更好地散热，可分层浇筑混凝土，分层的深度为1.0～1.5m。上一层混凝土的浇筑在前一层混凝土初凝前浇完。最底一层混凝土可与底板同时浇筑，这样就可削弱或消除底板对闸墩混凝土的约束。另外，考虑到约束和长度有关，可以缩短分缝长度，减小底板约束作用。 结束语
经过分析来看，水闸闸墩出现裂缝的原因，不是一个单一的因素就能够造成的，是多方面的因素造成的裂缝现象，在所有可能造成闸墩的裂缝现象因素中，它们之间根本没有连带的关系。所以，在防治闸墩的裂缝过程中，要明确知道是什么原因导致的裂缝，然后再根据相关的影响因素进行排查防治。在防治的时候并不是简单的检查工作，其中包含很多的技术问题，相关的人员要尽到自身职责，根据闸墩的实际状况去防治，避免水闸闸墩的性能遭受不必要的影响，保证水闸系统能安全运行。 参考文献
[1]许传刚.论述水闸闸墩裂缝成因及防治措施[J].黑龙江科技信息，2015（6）. [2]孟红.论述水闸闸墩裂缝成因及防治措施[J].科技创业家，2013（2）. [3]胡永彬.论水闸闸墩裂缝成因及防治措施[J].湖南水利水电，2014（4）. [4]李斌.水闸结构的裂缝仿真分析[D].河北工程大学，2011（4）.