水工建筑物混凝土裂缝的防治

李颖波

（茂名市水电建筑安装工程集团公司，广东 茂名 525000）

1 水工建筑物混凝土裂缝的成因

1.1 凝缩裂缝

凝缩裂缝指出现在混凝土表面的碎小裂缝，一般比较浅，往往呈六角形花纹状，主要是在混凝土初凝期间出现。

凝缩裂缝的成因一般是由于在抹平混凝土表面时过度的抹平压光，造成大量的水泥浆及细骨料上浮到表面，并在表面形成了具有较高含水量的砂浆层，由于这层砂浆层的干缩性能要比下层混凝土的大得多，当水平蒸发后，在发生凝缩时就容易导致裂缝的出现。另外，在混凝土表面撒干水泥后进行抹平压光时，也容易造成凝缩裂缝。

1.2 塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝主要出现在暴露于空气中的新浇筑混凝土的结构表面上。塑性收缩裂缝的形状比较规则，深度较浅且长短不一，通常在浇筑后4小时左右、混凝土初凝后出现，特别是在高温、干燥、风速大的环境下，更容易出现塑性收缩裂缝。

塑性收缩裂缝成因：没有及时对混凝土表面进行覆盖养护，导致混凝土表面出现塑性收缩裂缝。

1.3 沉降收缩裂缝

沉降收缩裂缝多数顺着钢筋通长方向在水工建筑物混凝土结构的表面上出现，在箍筋部位的表面断续出现，出现在埋设件的周边。沉降收缩裂缝一般在混凝土浇筑后到混凝土硬化结束这段时间内出现，裂缝通常为梭形，宽度在1~4mm之间，深度较浅，最深也只到达钢筋的上表面。

沉降收缩裂缝的成因：混凝土在浇筑、振捣后，粗骨料下沉并将内部的空气、水分挤出，在表面形成了泌水状态，造成混凝土体积在竖向上出现缩小、下沉，在这个沉降过程中，由于受到混凝土内部的钢筋或预埋件等的局部约束而出现裂缝。另外，当混凝土各部位的沉降量相差很大时，也会出现沉降收缩裂缝。

1.4 干燥收缩裂缝

干燥收缩裂缝一般在混凝土的养护后出现。

干燥收缩裂缝成因：混凝土在硬化后，表面的水分蒸发而造成水分散失过快，这时混凝土表层的拉应力较大，而内部的拉应力较小，当两者之间拉应力相差较大时，会造成混凝土表面拉裂而形成裂缝。

2 水工建筑物混凝土裂缝的防治措施

2.1 水工建筑物混凝土裂缝预防措施

2.1.1 凝缩裂缝的预防措施

a在混凝土表面上进行刮抹施工时，不得过度抹平压光。b在混凝土表面进行刮抹施工时，要尽量避免在混凝土表面上撒干水泥，当混凝土表面过于粗糙时，可撒上较粘稠的水泥浆后再进行刮抹压光。

2.1.2 塑性收缩裂缝的预防措施

a在气候干燥、大风多发的地区，要优先选择干缩值较小且早期强度较高的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。b配制混凝土，按设计要求对水灰比进行严格地控制，选择具有良好级配的粗骨料。c在浇筑混凝土前，先将模板表面进行洒水湿润，以防止因模板过于干燥而大量吸收混凝土中的水分。d混凝土在浇筑后，要及时对暴露于空气中的表面进行覆盖和洒水养护，对于要求较高的部位，还可以在表面加喷一层氯偏乳液养护剂，以加强对混凝土表面的养护。e在高温、大风、低湿度的环境中，在浇筑完混凝土后必须及时进行洒水养护工作，对于大面积的混凝土，则要边浇边养护，做到浇好一段，养护一段。

2.1.3 沉降收缩裂缝的预防措施

a在配制混凝土时，要严格控制好水灰比，并尽量选择较小的水灰比和砂率。b在浇筑截面面积相差较大的混凝土结构时，应当先对较深的部位进行浇筑，然后静待1~2h，在确保沉降基本稳定后，再浇筑上层截面的混凝土，以防止因沉降太大而出现裂缝。c在对混凝土进行振捣时，做到振捣充分而不过振，以减小混凝土的沉降量。d在条件允许时，将混凝土保护层的厚度适当加大。

2.1.4 干燥收缩裂缝的预防措施

a在混凝土的材料上，要尽量选择粉煤灰水泥、中低热水泥等具有较小收缩量的水泥。b在配制混凝土时，要严格控制好配合比，同时要避免水灰比过大，有需要的可添加适量的减水剂。c在施工中合理设置收缩缝，并加强混凝土的养护工作，必要时可将养护时间适当延长。

2.2 水工建筑物混凝土裂缝的治理方法

虽然做好预防工作能够在水工建筑物中避免很多的混凝土裂缝，但却无法做到完全杜绝，因此，当水工建筑物中出现混凝土裂缝时，必须根据裂缝的大小、性质等，采取相应的方法进行修补，才能保证水工建筑物的安全性和可靠性。

2.2.1 涂膜封闭法

涂膜封闭法是指将渗透性防水剂、聚合物水泥膏、弹性密封胶等涂抹于水工建筑物的混凝土裂缝表面上，使其在裂缝的表面形成一层封闭膜，以达到修补裂缝的效果。在水工建筑物中，涂膜封闭法主要用来修补宽度在0.2mm以内的细微混凝土裂缝。

2.2.2 压力注浆法

指利用注浆设备往混凝土的裂缝中注入浆液的方法来堵塞裂缝，注入裂缝的浆液可以是水泥浆液，也可以是环氧树脂等化学注浆材料。压力注浆法通常用于修补宽度超过0.3mm的混凝土裂缝。

压力注浆法包括以下两种：一种是机械动力法，属于传统的压力注浆法，对水工建筑物的混凝土裂缝有很好的修补效果，一般情况下，在使用压送设备注浆时，必须将压力控制在0.20~0.40MPa范围内；另一种是低压注浆法，注浆时只需使用弹性补缝器，而无需其它的动力设备，其特点是操作简单、方便，对水工建筑物混凝土裂缝的修补效果也很理想。

2.2.3 开槽填补法

使用开槽填补法来修补混凝土裂缝时，先顺着裂缝的走向将其开凿成适当大小的沟槽，再将聚合物水泥砂浆充填到沟凿内进行修补。水工建筑物，开槽填补法一般用来对允许开槽结构面上出现的宽度较大、数量较少的裂缝进行修补,如宽度超过0.5mm的宽裂缝或钢筋锈蚀裂缝等。

2.2.4 混凝土置换法

混凝土置换法指把因产生裂缝而受损的混凝土剔除，用新的混凝土或其他材料置换到裂缝中的一种裂缝修补方法。在水工建筑物中，混凝土置换法只用于混凝土因产生裂缝而受损严重，且无法用其他方法修补的场合。

[1]罗伟科.中小型水工建筑物混凝土裂缝的成因及相关处理措施[J].中国高新技术企业，2014（02）.