淺談水利工程混凝土裂縫的處理方法

摘要：混凝土是由粗、細骨料、水及部分氣體組成的一種非均質脆性混合材料，在溫度、濕度變化的作用下，各種材料物理性質的不一致，相互作用力產生的約束力不同就形成了混凝土裂縫，裂縫是水工混凝土中最常見的缺陷之一，是造成混凝土被破壞的主要原因，處理難度較大。本文對水工混凝土裂縫處理工藝進行了敘述，抒發自己的見解，僅為水利工程實踐提供參考。

關鍵詞：混凝土裂縫；水工混凝土；處理工藝；水利工程

引言

隨著社會的發展，對水利工程的外觀要求也越來越高，而裂縫正是水利工程混凝土中最常見的缺陷之一，又是造成混凝土被破壞的主要原因，其處理的難度很大，如何根據裂縫所在結構中的位置、裂縫的物理尺寸以及裂縫的危害程度等因素來確定處理方法，這就是我們一直要研究解決的問題。

1、混凝土裂縫的分類

混凝土裂縫產生的原因很多，主要包括：砼的收縮、溫度應力、配筋不足、砼材料及配合比不當、養護不及時、施工質量差等，在此不作詳細分析，我們對裂縫的分類介紹一下，混凝土裂縫按照產生原因可分為變形裂縫、結構裂縫兩種；按照深度可分為表層裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫三種；按裂縫開度變化可分為死縫、活縫、增長縫三種。

2、裂縫的處理方法及工藝

目前我們處理水工混凝土的裂縫方法大致可分為兩種，分別是表面處理（封閉防滲）和內部處理（灌漿）。

2.1表面處理的原理及方法

表面處理的原理是進行縫口封閉，以防止滲漏和鋼筋銹蝕。對于有抗沖耐磨要求的過流面裂縫，表面處理可增強其抗沖耐磨能力。

表面處理的方法包括表面噴涂、高分子聚合物縫口浸漬、貼環氧玻璃絲布、縫口粘貼橡皮板、縫口粘貼碳纖維布、沿縫口鑿槽嵌縫等。

（1）噴涂法：適用于寬度小于0.3mm表面裂縫，將裂縫表面清理干凈，無塵土、灰渣，采用聚脲進行表層涂刷即可，處理方法比較簡單。

（2）縫口浸漬處理。浸漬是高分子材料的復合單體聚合作用，對混凝土表層產生浸漬滲入，使表面淺層裂縫的縫口封堵粘合。由于高分子材料浸漬聚合后具有較高的強度，因此可提高混凝土表面的抗沖磨能力。這種處理方法不受季節的限制，但浸漬過程需要干燥環境，不宜在雨天進行。表面裂縫的浸漬處理方法是在經過清洗干燥的縫口，用鐵絲圈罩住，形成一條沿裂縫走向密封管狀紙罩，在紙罩內將浸漬基液浸人縫中，待基液固化后進行聚合。

（3）縫口貼玻璃絲布。此法除用于縫口保護外，還用于嵌縫止漏。一般采用“三液兩布”（即3層環氧基液和2層玻璃絲布）的“玻璃鋼”，也可采用“兩液一布”。

（4）縫口粘貼橡皮板。縫口粘貼橡皮板主要用于處理擋水壩段迎水向裂縫，防滲效果好。由于橡皮彈性好且抗滲性能優越，宜用以修補尚未穩定的裂縫。常用橡皮板厚5 mm，橡皮表面應先用鋼絲刷刷毛或以濃硫酸浸泡腐蝕，進行表面鑿毛使粘貼牢固。

（5）縫口粘貼碳纖維布：主要適用于梁、板等預應力構建件補強加固，施工環境溫度宜為10℃～25℃，混凝土表面應清刷干凈并保持干燥，基底用專用膠找平，用專用膠進行涂刷粘貼。

（6）縫口鑿槽嵌縫。對于平面上縫寬大于0.3mm的表面裂縫常用鑿槽法處理，即沿裂縫兩側進行標記，用風鎬、風鉆或人工將混凝土鑿開寬度、深度均為2cm槽，將槽內清理干凈，漏出新鮮混凝土，槽內填充環氧砂漿或微膨脹預縮水泥砂漿或丙乳砂漿。縫面鑿槽是一種較為簡易的方法，由于能夠消除縫端的應力集中，防止裂縫延伸，因此被廣泛采用。

2.2裂縫的內部處理方法及工藝

灌漿是混凝土裂縫內部補強最重要的方法，應用范圍最廣，主要用于深層及貫穿裂縫修補。常用的灌漿處理方法有水泥灌漿和化學灌漿，下面分別進行介紹。

（1）水泥灌漿

水泥是一種粉狀水硬性無機膠凝材料，經水攪拌后的水泥漿是一種懸濁液體，在其凝固過程中體積發生收縮，硬化后在縫內會留下一條細縫。較細的裂縫，水泥顆粒無法灌人，故水泥漿僅用于灌注寬度≥21mm的裂縫。水泥漿的起始水灰比一般采用1：1～3：1，不宜過稀，因漿液越稀其干縮后產生的縫隙越大。水泥灌漿之所以用得比較普遍，主要是因這種材料比較易取且價廉，適用于大面積處理工作。由于水泥系脆性材料，故水泥灌漿更適用于“死縫”；又因水泥自身強度較低，灌人裂縫后，在溫度應力作用下，反復承受拉力和壓力，以至發生解體或被滲水溶蝕。對己灌水泥漿的裂縫，數年后挖開觀察，多呈粉末狀，也無強度和粘結力可言。因此，為提高水泥灌漿的可灌性和耐久性，克服水泥漿凝結后體積收縮的缺陷，近年來國內外許多企業開展研究，旨在減小水泥粒徑，使其能夠灌人更細的縫隙，灌后體積不會收縮，并且能夠改善力學性能，提高抗拉和抗壓強度。

（2）化學灌漿

化學灌漿具有水泥灌漿所無法比擬的優越性，水泥灌漿已較少應用，而化學灌漿應用日益廣泛，根據灌漿補漏目的不同，對灌漿材料的要求也有不同，漿材品種也逐漸增多，有的具有失水干縮或遇水膨脹等特性，能在靜水中和動水中凝固；有的能在極短的時間里凝結；有的彈性好，能適應裂縫活動和變化。以堵漏為目的灌漿，常選用丙凝、水玻璃以及水溶性聚氨酯等材料，這些材料的抗滲性能極好；以恢復結構整體性為目的，則常選用粘結強度高的環氧、甲凝類漿材；以封堵處理活性裂縫為目的，常選用彈性聚氨酯材料。

貼嘴灌漿工藝流程是：鉆孔→清縫→貼灌漿嘴→嵌縫→試漏（用風、水或漿）→灌漿→拔管封孔→效果檢查。騎縫灌漿可采用手持式電鉆鉆孔，孔徑20mm左右，孔深10cm，貼嘴間距15cm～20cm，深度宜穿過縫面。當采用斜孔貼嘴灌漿時，斜孔間距一般為2m，深度宜穿過縫面，貼嘴間距30cm～50cm。在結構允許的前提下，灌漿壓力宜盡量大，常用0.3～0.5 MPa。進漿孔應選用漏量大并與縫面暢通的孔，并預留排水和排氣孔。進漿程序由低到高，由一側向另一側依次推進。一般宜選用2泵同時灌注。當第1孔進漿時，鄰孔作排水和排氣孔，待該孔內水、氣排盡出漿后，接上另1泵，2泵同時灌注，依此類推，直至最后1孔，按標準結束灌漿后將孔口橡膠管反握并用鐵絲綁扎。

3、結束語

隨著社會發展，施工技術的進步，將來會有更加安全可靠地處理方法，但不管是何種方法，在處理裂縫前，首先要對裂縫產生的原因進行分析，并制定出相應的處理方案、實驗方案，試驗成功后再進行處理，以達到好的效果，保證工程的施工質量。

參考文獻：

[1]王鐵夢《工程結構裂縫控制》