水工建筑物混凝土裂縫的防治

李穎波

（茂名市水電建筑安裝工程集團公司，廣東 茂名 525000）

1 水工建筑物混凝土裂縫的成因

1.1 凝縮裂縫

凝縮裂縫指出現(xiàn)在混凝土表面的碎小裂縫，一般比較淺，往往呈六角形花紋狀，主要是在混凝土初凝期間出現(xiàn)。

凝縮裂縫的成因一般是由于在抹平混凝土表面時過度的抹平壓光，造成大量的水泥漿及細骨料上浮到表面，并在表面形成了具有較高含水量的砂漿層，由于這層砂漿層的干縮性能要比下層混凝土的大得多，當水平蒸發(fā)后，在發(fā)生凝縮時就容易導致裂縫的出現(xiàn)。另外，在混凝土表面撒干水泥后進行抹平壓光時，也容易造成凝縮裂縫。

1.2 塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫主要出現(xiàn)在暴露于空氣中的新澆筑混凝土的結構表面上。塑性收縮裂縫的形狀比較規(guī)則，深度較淺且長短不一，通常在澆筑后4小時左右、混凝土初凝后出現(xiàn)，特別是在高溫、干燥、風速大的環(huán)境下，更容易出現(xiàn)塑性收縮裂縫。

塑性收縮裂縫成因：沒有及時對混凝土表面進行覆蓋養(yǎng)護，導致混凝土表面出現(xiàn)塑性收縮裂縫。

1.3 沉降收縮裂縫

沉降收縮裂縫多數(shù)順著鋼筋通長方向在水工建筑物混凝土結構的表面上出現(xiàn)，在箍筋部位的表面斷續(xù)出現(xiàn)，出現(xiàn)在埋設件的周邊。沉降收縮裂縫一般在混凝土澆筑后到混凝土硬化結束這段時間內出現(xiàn)，裂縫通常為梭形，寬度在1~4mm之間，深度較淺，最深也只到達鋼筋的上表面。

沉降收縮裂縫的成因：混凝土在澆筑、振搗后，粗骨料下沉并將內部的空氣、水分擠出，在表面形成了泌水狀態(tài)，造成混凝土體積在豎向上出現(xiàn)縮小、下沉，在這個沉降過程中，由于受到混凝土內部的鋼筋或預埋件等的局部約束而出現(xiàn)裂縫。另外，當混凝土各部位的沉降量相差很大時，也會出現(xiàn)沉降收縮裂縫。

1.4 干燥收縮裂縫

干燥收縮裂縫一般在混凝土的養(yǎng)護后出現(xiàn)。

干燥收縮裂縫成因：混凝土在硬化后，表面的水分蒸發(fā)而造成水分散失過快，這時混凝土表層的拉應力較大，而內部的拉應力較小，當兩者之間拉應力相差較大時，會造成混凝土表面拉裂而形成裂縫。

2 水工建筑物混凝土裂縫的防治措施

2.1 水工建筑物混凝土裂縫預防措施

2.1.1 凝縮裂縫的預防措施

a在混凝土表面上進行刮抹施工時，不得過度抹平壓光。b在混凝土表面進行刮抹施工時，要盡量避免在混凝土表面上撒干水泥，當混凝土表面過于粗糙時，可撒上較粘稠的水泥漿后再進行刮抹壓光。

2.1.2 塑性收縮裂縫的預防措施

a在氣候干燥、大風多發(fā)的地區(qū)，要優(yōu)先選擇干縮值較小且早期強度較高的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥。b配制混凝土，按設計要求對水灰比進行嚴格地控制，選擇具有良好級配的粗骨料。c在澆筑混凝土前，先將模板表面進行灑水濕潤，以防止因模板過于干燥而大量吸收混凝土中的水分。d混凝土在澆筑后，要及時對暴露于空氣中的表面進行覆蓋和灑水養(yǎng)護，對于要求較高的部位，還可以在表面加噴一層氯偏乳液養(yǎng)護劑，以加強對混凝土表面的養(yǎng)護。e在高溫、大風、低濕度的環(huán)境中，在澆筑完混凝土后必須及時進行灑水養(yǎng)護工作，對于大面積的混凝土，則要邊澆邊養(yǎng)護，做到澆好一段，養(yǎng)護一段。

2.1.3 沉降收縮裂縫的預防措施

a在配制混凝土時，要嚴格控制好水灰比，并盡量選擇較小的水灰比和砂率。b在澆筑截面面積相差較大的混凝土結構時，應當先對較深的部位進行澆筑，然后靜待1~2h，在確保沉降基本穩(wěn)定后，再澆筑上層截面的混凝土，以防止因沉降太大而出現(xiàn)裂縫。c在對混凝土進行振搗時，做到振搗充分而不過振，以減小混凝土的沉降量。d在條件允許時，將混凝土保護層的厚度適當加大。

2.1.4 干燥收縮裂縫的預防措施

a在混凝土的材料上，要盡量選擇粉煤灰水泥、中低熱水泥等具有較小收縮量的水泥。b在配制混凝土時，要嚴格控制好配合比，同時要避免水灰比過大，有需要的可添加適量的減水劑。c在施工中合理設置收縮縫，并加強混凝土的養(yǎng)護工作，必要時可將養(yǎng)護時間適當延長。

2.2 水工建筑物混凝土裂縫的治理方法

雖然做好預防工作能夠在水工建筑物中避免很多的混凝土裂縫，但卻無法做到完全杜絕，因此，當水工建筑物中出現(xiàn)混凝土裂縫時，必須根據(jù)裂縫的大小、性質等，采取相應的方法進行修補，才能保證水工建筑物的安全性和可靠性。

2.2.1 涂膜封閉法

涂膜封閉法是指將滲透性防水劑、聚合物水泥膏、彈性密封膠等涂抹于水工建筑物的混凝土裂縫表面上，使其在裂縫的表面形成一層封閉膜，以達到修補裂縫的效果。在水工建筑物中，涂膜封閉法主要用來修補寬度在0.2mm以內的細微混凝土裂縫。

2.2.2 壓力注漿法

指利用注漿設備往混凝土的裂縫中注入漿液的方法來堵塞裂縫，注入裂縫的漿液可以是水泥漿液，也可以是環(huán)氧樹脂等化學注漿材料。壓力注漿法通常用于修補寬度超過0.3mm的混凝土裂縫。

壓力注漿法包括以下兩種：一種是機械動力法，屬于傳統(tǒng)的壓力注漿法，對水工建筑物的混凝土裂縫有很好的修補效果，一般情況下，在使用壓送設備注漿時，必須將壓力控制在0.20~0.40MPa范圍內；另一種是低壓注漿法，注漿時只需使用彈性補縫器，而無需其它的動力設備，其特點是操作簡單、方便，對水工建筑物混凝土裂縫的修補效果也很理想。

2.2.3 開槽填補法

使用開槽填補法來修補混凝土裂縫時，先順著裂縫的走向將其開鑿成適當大小的溝槽，再將聚合物水泥砂漿充填到溝鑿內進行修補。水工建筑物，開槽填補法一般用來對允許開槽結構面上出現(xiàn)的寬度較大、數(shù)量較少的裂縫進行修補,如寬度超過0.5mm的寬裂縫或鋼筋銹蝕裂縫等。

2.2.4 混凝土置換法

混凝土置換法指把因產生裂縫而受損的混凝土剔除，用新的混凝土或其他材料置換到裂縫中的一種裂縫修補方法。在水工建筑物中，混凝土置換法只用于混凝土因產生裂縫而受損嚴重，且無法用其他方法修補的場合。

[1]羅偉科.中小型水工建筑物混凝土裂縫的成因及相關處理措施[J].中國高新技術企業(yè)，2014（02）.