水工砼建筑物裂缝成因及其修补方法

孙强

【摘要】作为混凝土工程中的一种常见病害，水工砼裂缝会极大地缩短建筑物的使用寿命，对水利工程的质量造成严重的影响。文章主要对水工砼建筑物裂缝的成因进行了简要的分析，并在此基础上提出了水工砼建筑物裂缝的修补方法。

【关键词】水工砼；裂缝；修补方法；

水工砼建筑物的质量关系着保护区人民群众的生命财产安全，而水工程建筑物裂缝和严重影响水利工程的施工质量，必须采取有力的措施对水工程建筑物裂缝进行预防和修护，杜绝安全隐患，保障水利工程的施工质量。本文从实际工作经验出发，分析了水工程建筑物裂缝的成因，并提出了水工砼建筑裂缝的修补方法，以供同仁进行参考。

1.水工砼建筑物裂缝成因及分析

1.1水工砼建筑物裂缝的分类

按照裂缝结构形态，可以将常见的水工砼建筑物裂缝分为网状裂缝、深层裂缝、基础贯穿裂缝和表面裂缝。不同的原因会导致不同裂缝的产生。根据裂缝形成的原因，可以将水工砼建筑裂缝分为温度裂缝、塑性收缩裂缝和沉降裂缝。

如果水工建筑相邻建筑具有差别较大的结构形式、荷载和高度，加之回填土浸水、地基土质松软或不均，就可能造成水工建筑物的不均匀沉降，从而产生混凝土沉降裂缝[1]。

新浇筑的混凝土结构在成型早期容易出现塑性裂缝，主要出现在无模板包围的混凝土构件上部的结构表面，由于没有对表面进行及时的洒水覆盖，受到风力或高温的影响，混凝土水工结构物的表面大量散失水分，体积收缩，而其内部却具有较小的收缩和湿度变化，导致了拉应力的出现，造成塑性裂缝。塑性裂缝多呈网状或斜条纹状，对混凝土塑性收缩开裂造成影响的主要因素有相对湿度、风速、环境温度、混凝土凝结时间和水灰比等等。

在温差变化较大的地区或者大体积混凝土表面容易出现温度裂缝，造成温度裂缝的主要原因是水泥在硬化过程中会大量放热，使内部温度升高，加大了混凝土的内部和表面的温差，出现了拉应力，造成温度裂缝。

1.2造成水工砼建筑物裂缝的主要原因

①设计原因。在设计的过程中没有合理的组合构建施工力，或者没有正确的构造钢筋配置的类型和数量。在设计的过程中没有采用合理的设计配合比或适当的等级的混凝土，结构安全的系数过低。

②原材料原因。混凝土的主要原材料有外加剂、水、黄沙、石子、骨料、胶结材料水泥，如果不恰当地使用外加剂、错误的使用氯化物的拌合水或见活性骨料、过高的水泥含碱量、非正常的水泥膨胀和凝结、过高的水化热、不正确的材料组成以及原材料质量不合格等情况，都会造成混凝土各种类型裂缝。

③施工工艺原因。造成水工砼建筑裂缝的施工工艺原因主要有对现场配合比没有严格控制，施工顺序不合理、振捣不足、没有进行合理的初期养护和温控设计，造成过高的浇注温度；拆模过早；模板变形漏浆。

④后期使用原因。在水利工程的施工和使用阶段由于应力、静荷载和动荷载的影响，特别是受到，气象灾害和地质灾害的影响，水利工程破坏而出现开裂。应力集中是水利工程受到的最主要的荷载，湿度和温度的变化、反复的冻融也会增大裂缝产生的几率[2]。

2.水工砼建筑物裂缝的修补方法

当出现水工砼建筑物裂缝问题时，常用的水工砼建筑物缝修补方法主要有混凝土置换法、结构加固法、灌浆法、线缝法和表面修补法。

2.1混凝土置换法

如果水工建筑物由于结构裂缝已经产生了局部破坏，所以应该采用混凝土置换法，剔除已经受到损坏的混凝土，用其他材料或新的混凝土进行置换，以解决水工砼建筑物的裂缝和损坏问题。

2.2结构加固法

当水利工程建筑物受到较深的裂缝的影响，并出现了一定的安全隐患时，则应该采取结构加固法。基本的方法有喷射混凝土补强加固、增加支点加固、粘贴钢板加固、采用预应力加固、于结构的角部外包型钢、使截面面积加大等等[3]。

2.3灌浆法

如果表层裂缝宽度已经超过了0.3毫米则应该使用灌浆法对其进行修补，通过压力设备向混凝土裂缝中压入胶结材料，常用的胶结材料主要有弹性嵌缝材料、弹性树脂砂浆、树脂砂浆、聚合物水泥砂浆。胶结材料注入混凝土裂缝之后会逐渐硬化，并与混凝土连为一体，对裂缝进行封堵，对整个水工砼建筑物的结构进行加固。

2.4嵌缝法

水工砼建筑物裂缝的修补过程中，最常用的方法就是欠方法，也就是，直接用修补材料来对裂缝进行填充，比较适用于较宽的裂缝的修补。灌浆法难以对具有充填物的裂缝、深度较浅的裂缝和宽度小于0.3毫米的裂缝进行有效的充填，因此需要使用嵌缝法。对于小规模的裂缝，可以将V型槽开出来，再用刚性材料或塑性材料对V型槽进行嵌填，并作填充处理。如果要修补水工建筑物的变形缝，还可以联合使用嵌填止水密封材料和表面修补法。限量法的优点在于费用较低、作业简单、适用性强。

2.5表面修补法

表面修补法具有操作性强、简单易行的优点，因此在水工砼建筑物裂缝的修补过程中经常被使用。对于不再活动的裂缝、不伸缩的裂缝、不漏水的裂缝、没有到达钢筋表面的发丝裂缝、难以灌入胶结材料的浅而细的裂缝都可以使用表面修补法，一般适用于宽度不超过0.1毫米的裂缝的修补。表面修补法的具体措施是将环氧胶泥或水泥浆涂抹在裂缝的表面，也可以将沥青、油漆的防腐材料涂抹在混凝土表面，或者將玻璃纤维粘贴在裂缝表面，从而起到防止混凝土继续开裂、修补水工砼建筑细微裂缝的目的。

3.结语

混凝土工程中的常见病害就是混凝土裂缝，混凝土裂缝的产生原因非常复杂，例如没有进行严格的运行管理和规程控制、没有严格按照规范进行施工、设计不规范、外界气温和湿度变化较大、原材料质量不过关等因素都可能会造成混凝土的裂缝。水工砼建筑物的施工质量关系着人民群众的生命财产安全，一旦出现问题会对水工程建筑物的使用寿命和质量造成严重影响，如果不对水工砼建筑物的裂缝进行及时的修补，则势必会引起严重的问题。因此要综合考虑裂缝产生的原因，根据裂缝的具体情况选择合适的修补方法，提高水工程建筑物的质量。

参考文献：

[1] 杨阳，徐海峰，何勇军. 降雨山洪引发滑坡预报预警研究现状及评述[J]. 人民黄河. 2014（08）

[2] 马建博，殷坤龙，黄发明. 三舟溪滑坡稳定性分析和预测研究[J]. 人民黄河. 2014（08）

[3] 张健楠，余斌，张惠惠. 堰塞坝溃决特征和机理的试验研究[J]. 人民黄河. 2014（10）