水工混凝土建筑物裂縫的處理

摘要：在水利工程中，混凝土建筑物是十分常見的。水工混凝土建筑物具有堅固耐用、使用期長等許多優(yōu)點，但在建筑物運行過程中，常常會發(fā)生一些病害，其中混凝土裂縫問題就是一個非常難于解決的問題，而且是普遍存在的，不能馬虎大意。要密切關(guān)注裂縫的產(chǎn)生情況，及時采取防護措施進行處理。本文針對這一問題進行分析，并給出了一些預(yù)防和處理的措施。

關(guān)鍵詞：混凝土地；干縮裂縫；沉陷裂縫

中圖分類號：TV544文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-0432（2014）-01-44-1

在水利施工中常把砂石、水泥、水和其他材料按比例進行混合，混合后形成的混合體，就是混凝土。混凝土是因水泥的凝固作用而形成的一個具有堅固特性的建筑體。這些材料在混合的過程中，因各種材質(zhì)的密度差異，所形成的混合體具有非均質(zhì)性，而且具有一定的脆性，硬化成形后整體內(nèi)存眾多的微孔隙、氣穴等一些細(xì)小的裂縫。實驗證明，混凝土裂縫是難以避免的，通常是一種無害裂縫，但如果這些裂縫超出可控范圍，就會使混凝土內(nèi)部的鋼筋等材料受到腐蝕，從而降低這些材料的性能及承載力，影響使用壽命，產(chǎn)生安全隱患。

1水利工程中常見裂縫

干縮裂縫。混凝土澆筑完成后一周內(nèi)或在養(yǎng)護結(jié)束時，表面的水分會很快地蒸發(fā)，水泥漿體會產(chǎn)生收縮進而產(chǎn)生變形，而內(nèi)部由于水分減少的速度慢，收縮變形不是很大，這樣表面變形和內(nèi)部變形不同步，而相互產(chǎn)生制約，內(nèi)外產(chǎn)生了具有一定強度的拉應(yīng)力，拉應(yīng)力的作用會使得混凝土表面產(chǎn)生裂縫，這些裂縫一般相對細(xì)小，多為平行線狀或網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫。這種裂縫降低混凝土的抗?jié)B性，引起內(nèi)部鋼筋的銹蝕，從而影響混凝土的使用壽命，而且淹沒在水中的建筑物會因水的壓力而產(chǎn)生水力劈裂，導(dǎo)致承載力下降，存在安全隱患。水泥的成分、用量及水灰比例、集料和外加劑的用量、性質(zhì)等因素都是混凝土干縮裂縫產(chǎn)生的主要原因。

塑性收縮裂縫。混凝土在終凝前，如遇到高溫或大風(fēng)天氣，而混凝土表面又沒有加蓋防水措施，這時由于混凝土的強度很小或基本為零，表面突然失水，毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓，混凝土體積急劇變小，而混凝土的強度又不足以抵抗這種收縮就會產(chǎn)生一些較大的裂縫。這些裂縫的長短不一，中間寬兩端細(xì)，互不連接。短的幾十厘米，長的達(dá)兩三米，寬度達(dá)1～5毫米不等。水灰比、混凝土的凝結(jié)時間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對濕度等是影響混凝土塑性收縮裂縫產(chǎn)生的重要因素。

沉陷裂縫。建筑物地基如果不穩(wěn)定，特別在冬季施工時，由于是凍土，地基往往在化凍之后會造成不均勻沉降，這樣地基的變形會對其上的建筑物混凝土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的影響而出現(xiàn)裂縫。這類裂縫多為深進或呈現(xiàn)貫穿性，與地面垂直或有一定的角度，往往有錯位，寬度與沉降量成正比。

溫度裂縫。水利工程中，一些水工建筑物的體積都比較大，混凝土在澆筑后，硬化時水泥的水化作用會產(chǎn)生很大的熱量，這些熱量會使得混凝土內(nèi)部溫度很快上升，而混凝土表面由于散熱快，這樣內(nèi)外就會形成很大的溫度差，較大溫差使內(nèi)外的膨脹程度不同，在混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，拉應(yīng)力超過強度時，就會產(chǎn)生裂縫，溫度裂縫受溫度變化的影響較大，冬寬夏窄，高溫的膨脹產(chǎn)生中間粗兩端細(xì)的裂縫，低溫冷縮產(chǎn)生的裂縫粗細(xì)變化不太明顯。

化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫。混凝土拌和后，不同的材料混合在一起，加上水后會產(chǎn)生一些化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)過程中會產(chǎn)生堿性離子，這些堿性離子與活性骨料再發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并吸收周圍的水分子，而變得體積很大，這就造成混凝土酥松、膨脹開裂。在施工中一定要特別注意這種裂縫的產(chǎn)生，因為這種裂縫產(chǎn)生后是很難補救的，要嚴(yán)加防范。

2.混凝土裂縫處理措施

表面修補法。如果表面裂縫相對穩(wěn)定，對混凝土承載力沒有影響，則可以采用表面修補法，在裂縫表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，防止水分通過裂縫向混凝土內(nèi)部滲透，也可采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布，防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂。

灌漿、嵌縫封堵法。利用高壓設(shè)備往裂縫中壓入水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等材料，這些材料硬化后會和混凝土結(jié)為一體，從而避免裂縫的繼續(xù)加重，達(dá)到封堵加固的目的，灌漿法適用于對結(jié)構(gòu)整體有影響，或要求防滲的混凝土裂縫。在處理裂縫時也常常應(yīng)用嵌縫法，通常沿裂縫的走向開鑿一定深度的凹槽，然后在槽中填入一些聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等塑性防水材料或聚合物水泥砂漿等剛性防水的材料，通過這些材料的止水效果達(dá)到封閉裂縫的目的。

結(jié)構(gòu)加固法。結(jié)構(gòu)加固法也很容易理解，就是當(dāng)裂縫的影響嚴(yán)重到讓混凝土結(jié)構(gòu)改變時，可采用在混凝土外圍進行加固的措施，用一些固件對混凝土的牢固性及強度進行加強，比如外包型鋼、粘貼鋼板、噴射混凝土補強等措施。

混凝土置換法。這種方法原理很簡單，就是把裂縫嚴(yán)重的不能繼續(xù)使用的混凝土剔除，然后再用新的混凝土或別的材料進行替換。一般普通混凝土、水泥砂漿、聚合物等都可以作為替換材料。可根據(jù)具體情況進行選擇。

電化學(xué)防護法。利用電化學(xué)原理，改變混凝土內(nèi)部的環(huán)境，使鋼筋鈍化，在其外面形成一層保護膜，與外界的隔絕，達(dá)到防腐防銹蝕的目的。在實際施工過程中，常用的有陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法三種方法。

仿生自愈合法。動物在受傷物，一般傷口都會自動愈合，這種修補裂縫的方法就是利用仿生學(xué)的原理，在混凝土制作過程中，在其組成材料中加入一些特殊的材料，比如有一種液芯纖維，把這些材料以膠囊的形式混入其中，一時遇到混凝土裂縫，膽囊破開，里面的液芯纖維就會滲出來，充滿裂縫，然后讓裂縫像生物傷口那樣重新愈合，從而恢復(fù)混凝土應(yīng)有的狀態(tài)。

作者簡介：李娥，本科學(xué)歷，河北省水利水電勘測設(shè)計研究院，助理工程師，研究方向：水利水電設(shè)計。