水利工程中混凝土裂缝的成因及修补措施

摘要：水利工程施工过程中，常常要用到钢筋混凝土，混凝土主要是由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的一种合成材料，具有强度高、可塑性强、施工方便等特点，但由于种种原因，混凝土工程常会出现裂缝，裂缝是一种常见的工程病害，轻则会降低混凝土的强度及承载力，重则会使工程质量受到严重影响，威胁到人民群众的生命、财产安全，所以在水利工程中，一定要重视，本文分析了裂缝产生的原因，并提出了修补方案。

关键词： 混凝土；裂缝；修补

中图分类号： TV698.2+31 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.21.0047

1混凝土裂缝的产生原因

在施工过程，由于各种特质的组成比例、施工工艺、外界环境等条件的变化，都能促使裂缝的产生，所以混凝土裂缝的产生也有多种原因。

1.1混凝土的收缩

混凝土浇筑完以后，水泥水化后会产生大量水化热而使内部温度升高，体积会膨胀，而外部由于水分快速挥发而凝结，收缩变形，内外应力不平衡，致使裂缝的产生。收缩变形是混凝土凝固过程中一个主要特性，会对混凝土产生很大影响，轻则产生一些微观裂缝，但一旦发展变大，会在结构变截面处产生与受力钢筋平行的大条裂缝，能引起结构物的开裂、变形甚至破坏，裂缝特点多是规则的条状，一般不产生交叉，这些裂缝有的深至钢筋处，多发生在大体积的混凝土中，在水利工程中混凝土如果暴露在空气中或是浸在水中，则对钢筋的侵蚀会很严重，从而影响建筑体的强度，产生严重的工程安全隐患。

1.2混凝土材料及配合比

混凝土是由多种材料组成的结合体，各种材料的质量标准及组成比例都可能导致裂缝的产生。如粗细集料的含泥量过大，会使浇筑后的混凝土收缩过大，集料的颗粒级配不当或是间断级配，都会使收缩变大而产生裂缝。组成材料的质量及配比是产生收缩过大的直接原因，在使用材料时一定要严控标准及科学配比，按照现场试验的数据进行，骨料粒径的大小、针片含量、用灰量、用水量、外加剂的使用、水泥品种及等级都要严格按照设计方案施工工艺进行，因为水泥用量过大、水灰比大、含砂率不适当、骨料种类不佳、选用外加剂不当等各种指标参数都是相互关联的，一个指标变化会影响到其他指标的同时变化，从而使收缩变化，导致裂缝产生。

1.3施工及现场养护原因

施工过程中的工艺方法、环境因素及后期养护都可能导致裂缝的产生，在浇筑完以后，振捣如果不到位，出现漏振、过振或振捣棒抽撤过快，都会对混凝土的密实性和均匀性产生影响，从而使裂缝产生；在浇筑时如果风大、阳光充足都会使混凝土表面水分挥发过快，产生大幅收缩。另外一些大体积混凝土，没能及时进行两次抹面，表面失水收缩过大也会促使裂缝产生；在温差变化较大的情况下施工，没能做好保温和降温工作，这时混凝土内部温度过高而外部温度低，温差过大而产生温度裂缝。现在养护如果不到位，也会引起裂缝的产生，模板拆除过早，或拆除不当，表面会快速脱水，收缩裂缝。现场预应力张拉不当（超张、偏心），引起混凝土张拉裂缝。这些因素都会造成混凝土收缩变大，产生不同类型的裂缝，所以要加强养护确保混凝土正常硬化，达到最佳的状态。

1.4外部因素导致裂缝产生

工程的基础处理不好，产生不均匀沉降，使工程受力不均而产生沉降裂缝，再有工程承重超出载荷，受周围的环境影响等，如酸、碱、盐对混凝土的侵蚀，长期作用下使裂缝产生。再有意外事件的发生，如地震等使混凝土体受到强烈的破坏，而产生裂缝，混凝土裂缝的产生，对工程的使用功能及寿命都会产生严重影响，危及人们生命财产的安全。

2 混凝土裂缝的修补方法

随着科技进步及施工技术的进步与发展，对于混凝土裂缝的修补方法有很多种，本文介绍比较常用的灌浆嵌缝封堵法，这种方法在施工中根据工艺方法的不同，又可以分为压力注浆法、涂膜封闭法和开槽填补法。

2.1压力注浆法

这种方法主要应用于针对贯穿性裂缝和深裂缝的修补工作，特别是受力裂缝的修补时应用此种方法较为适宜。施工工序一般为先进行裂缝清理，然后再粘住注浆嘴和封闭裂缝，再检测是否有漏点后，配制注浆液，这些工作都完成后，开始注浆，第一次注浆完成后，再进行二次注浆，最后把表面清理干净平滑。灌浆时，要按由宽到细由一端开始向另一端布置注浆嘴。布置注浆嘴，先把要注浆嘴的位置粘上胶布，然后用浆液沿裂缝进行涂刷，把裂缝先从表面封闭，待浆液凝固后，把粘上的胶布揭去，然后把注浆嘴粘好，进行涂液固化后为防止嘴周边有裂口，再进行多次涂浆，直到严密为止。一般粘好注浆嘴的第二天开始注浆，用补缝器抽取注浆液，插入注浆嘴，待下一注浆嘴出浆后，抽出补缝器，再从下一个注浆嘴开始注浆，按同样操作逐个进行，一般是从上往下，从一端向另一端挨个注浆，全注满后等半小时左右，再进行一次补注，确保裂缝中能充满浆液。

2.2涂膜封闭法

这种方法适用微细裂缝的修补，先用腻子把混凝土表面的裂缝、气孔和缺陷处进行补平，充分干燥后，再用砂布磨平，再用底层混凝土修补胶进行涂刷，要进行多次涂刷，而且每次涂刷的方向保持相互垂直，涂刷料要经过过滤，除去杂质。工序为：清扫——刮腻子——涂刷底层涂料——涂刷主层涂料——涂罩面层。

2.3 开槽填补法

这种方法仅适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝，一般工序为先开槽，然后进行界面处理浆的涂刷，再进行压抹聚合物砂浆，最后进行养护。开槽可以先用凿子和扁铲沿裂缝进行，开出槽深和宽约3～5厘米的U型槽，然后在槽底和两壁用刷子涂刷处理浆，再将拌制好的聚合物水泥砂压抹。

作者简介：高英杰，大专学历，公主岭市秦家屯灌区管理中心，工程师，研究方向：水利水电工程建筑。