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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shè)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(jié)束這段時間內(nèi)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(nèi)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(nèi)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(nèi)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(shè)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(jié)構(gòu)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(shè)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(zhì)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(nèi)的細微混凝土裂縫。

2.2.2 壓力注漿法

指利用注漿設(shè)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(shè)備注漿時，必須將壓力控制在0.20~0.40MPa范圍內(nèi)；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(shè)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?qū)⑵溟_鑿成適當大小的溝槽，再將聚合物水泥砂漿充填到溝鑿內(nèi)進行修補。水工建筑物，開槽填補法一般用來對允許開槽結(jié)構(gòu)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(chǎn)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(chǎn)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(guān)處理措施[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014（02）.