水工砼建筑物裂縫成因及其修補方法

孫強

【摘要】作為混凝土工程中的一種常見病害，水工砼裂縫會極大地縮短建筑物的使用壽命，對水利工程的質量造成嚴重的影響。文章主要對水工砼建筑物裂縫的成因進行了簡要的分析，并在此基礎上提出了水工砼建筑物裂縫的修補方法。

【關鍵詞】水工砼；裂縫；修補方法；

水工砼建筑物的質量關系著保護區人民群眾的生命財產安全，而水工程建筑物裂縫和嚴重影響水利工程的施工質量，必須采取有力的措施對水工程建筑物裂縫進行預防和修護，杜絕安全隱患，保障水利工程的施工質量。本文從實際工作經驗出發，分析了水工程建筑物裂縫的成因，并提出了水工砼建筑裂縫的修補方法，以供同仁進行參考。

1.水工砼建筑物裂縫成因及分析

1.1水工砼建筑物裂縫的分類

按照裂縫結構形態，可以將常見的水工砼建筑物裂縫分為網狀裂縫、深層裂縫、基礎貫穿裂縫和表面裂縫。不同的原因會導致不同裂縫的產生。根據裂縫形成的原因，可以將水工砼建筑裂縫分為溫度裂縫、塑性收縮裂縫和沉降裂縫。

如果水工建筑相鄰建筑具有差別較大的結構形式、荷載和高度，加之回填土浸水、地基土質松軟或不均，就可能造成水工建筑物的不均勻沉降，從而產生混凝土沉降裂縫[1]。

新澆筑的混凝土結構在成型早期容易出現塑性裂縫，主要出現在無模板包圍的混凝土構件上部的結構表面，由于沒有對表面進行及時的灑水覆蓋，受到風力或高溫的影響，混凝土水工結構物的表面大量散失水分，體積收縮，而其內部卻具有較小的收縮和濕度變化，導致了拉應力的出現，造成塑性裂縫。塑性裂縫多呈網狀或斜條紋狀，對混凝土塑性收縮開裂造成影響的主要因素有相對濕度、風速、環境溫度、混凝土凝結時間和水灰比等等。

在溫差變化較大的地區或者大體積混凝土表面容易出現溫度裂縫，造成溫度裂縫的主要原因是水泥在硬化過程中會大量放熱，使內部溫度升高，加大了混凝土的內部和表面的溫差，出現了拉應力，造成溫度裂縫。

1.2造成水工砼建筑物裂縫的主要原因

①設計原因。在設計的過程中沒有合理的組合構建施工力，或者沒有正確的構造鋼筋配置的類型和數量。在設計的過程中沒有采用合理的設計配合比或適當的等級的混凝土，結構安全的系數過低。

②原材料原因。混凝土的主要原材料有外加劑、水、黃沙、石子、骨料、膠結材料水泥，如果不恰當地使用外加劑、錯誤的使用氯化物的拌合水或見活性骨料、過高的水泥含堿量、非正常的水泥膨脹和凝結、過高的水化熱、不正確的材料組成以及原材料質量不合格等情況，都會造成混凝土各種類型裂縫。

③施工工藝原因。造成水工砼建筑裂縫的施工工藝原因主要有對現場配合比沒有嚴格控制，施工順序不合理、振搗不足、沒有進行合理的初期養護和溫控設計，造成過高的澆注溫度；拆模過早；模板變形漏漿。

④后期使用原因。在水利工程的施工和使用階段由于應力、靜荷載和動荷載的影響，特別是受到，氣象災害和地質災害的影響，水利工程破壞而出現開裂。應力集中是水利工程受到的最主要的荷載，濕度和溫度的變化、反復的凍融也會增大裂縫產生的幾率[2]。

2.水工砼建筑物裂縫的修補方法

當出現水工砼建筑物裂縫問題時，常用的水工砼建筑物縫修補方法主要有混凝土置換法、結構加固法、灌漿法、線縫法和表面修補法。

2.1混凝土置換法

如果水工建筑物由于結構裂縫已經產生了局部破壞，所以應該采用混凝土置換法，剔除已經受到損壞的混凝土，用其他材料或新的混凝土進行置換，以解決水工砼建筑物的裂縫和損壞問題。

2.2結構加固法

當水利工程建筑物受到較深的裂縫的影響，并出現了一定的安全隱患時，則應該采取結構加固法。基本的方法有噴射混凝土補強加固、增加支點加固、粘貼鋼板加固、采用預應力加固、于結構的角部外包型鋼、使截面面積加大等等[3]。

2.3灌漿法

如果表層裂縫寬度已經超過了0.3毫米則應該使用灌漿法對其進行修補，通過壓力設備向混凝土裂縫中壓入膠結材料，常用的膠結材料主要有彈性嵌縫材料、彈性樹脂砂漿、樹脂砂漿、聚合物水泥砂漿。膠結材料注入混凝土裂縫之后會逐漸硬化，并與混凝土連為一體，對裂縫進行封堵，對整個水工砼建筑物的結構進行加固。

2.4嵌縫法

水工砼建筑物裂縫的修補過程中，最常用的方法就是欠方法，也就是，直接用修補材料來對裂縫進行填充，比較適用于較寬的裂縫的修補。灌漿法難以對具有充填物的裂縫、深度較淺的裂縫和寬度小于0.3毫米的裂縫進行有效的充填，因此需要使用嵌縫法。對于小規模的裂縫，可以將V型槽開出來，再用剛性材料或塑性材料對V型槽進行嵌填，并作填充處理。如果要修補水工建筑物的變形縫，還可以聯合使用嵌填止水密封材料和表面修補法。限量法的優點在于費用較低、作業簡單、適用性強。

2.5表面修補法

表面修補法具有操作性強、簡單易行的優點，因此在水工砼建筑物裂縫的修補過程中經常被使用。對于不再活動的裂縫、不伸縮的裂縫、不漏水的裂縫、沒有到達鋼筋表面的發絲裂縫、難以灌入膠結材料的淺而細的裂縫都可以使用表面修補法，一般適用于寬度不超過0.1毫米的裂縫的修補。表面修補法的具體措施是將環氧膠泥或水泥漿涂抹在裂縫的表面，也可以將瀝青、油漆的防腐材料涂抹在混凝土表面，或者將玻璃纖維粘貼在裂縫表面，從而起到防止混凝土繼續開裂、修補水工砼建筑細微裂縫的目的。

3.結語

混凝土工程中的常見病害就是混凝土裂縫，混凝土裂縫的產生原因非常復雜，例如沒有進行嚴格的運行管理和規程控制、沒有嚴格按照規范進行施工、設計不規范、外界氣溫和濕度變化較大、原材料質量不過關等因素都可能會造成混凝土的裂縫。水工砼建筑物的施工質量關系著人民群眾的生命財產安全，一旦出現問題會對水工程建筑物的使用壽命和質量造成嚴重影響，如果不對水工砼建筑物的裂縫進行及時的修補，則勢必會引起嚴重的問題。因此要綜合考慮裂縫產生的原因，根據裂縫的具體情況選擇合適的修補方法，提高水工程建筑物的質量。

參考文獻：

[1] 楊陽，徐海峰，何勇軍. 降雨山洪引發滑坡預報預警研究現狀及評述[J]. 人民黃河. 2014（08）

[2] 馬建博，殷坤龍，黃發明. 三舟溪滑坡穩定性分析和預測研究[J]. 人民黃河. 2014（08）

[3] 張健楠，余斌，張惠惠. 堰塞壩潰決特征和機理的試驗研究[J]. 人民黃河. 2014（10）