浅谈水利施工中混凝土裂缝的分类、原因及处理方式

王庆云

摘 要：混凝土是由砂石集料、水泥、水以及需要加入的化学外加剂搅拌而成的复合材料。因为混凝土建筑及其自身形状改变和限制等问题，造成混凝土出现缝隙，细小的缝隙一般是没有危害的，对混凝土构造的承载、渗漏和其他性能都没有影响，严重的缝隙会对人身以及财产产生威胁，所以对混凝土缝隙的掌控是现阶段水利建设中最关注的重点问题之一。严重的会对水利项目的运行和项目品质产生不良作用，对大型混凝土缝隙进行分类，分析了其出现的原因，同时对怎样防止缝隙的出现提出了治理手段。

关键词：水利工程；混凝土；裂缝；施工

1 水工混凝土裂缝的分类

1.1 收缩裂缝。（1）外观缝隙，大体积的混凝土其内热降温较慢，外部因为和外界进行解除所以降温快，因为内部以及外部的降温速度不同，在混凝土外表就会出现温度梯度，导致外部出现拉应力，内部出现压应力；假如温差形成的外部拉应力比这种情况下混凝土的抗拉性强的话，就会在外表形成缝隙，普遍来讲在混凝土灌筑三到四天内出现。（2）贯穿缝隙，混凝土在灌筑完成数天之后因为内部慢慢的降温出现收缩，还因为混凝土在硬化时掺入的水和胶凝剂等产生影响，会造成混凝土构造的收缩，因为自身构造的限制抑或基底的制约，也会出现拉应力，如果拉应力比这时混凝土的抗拉强度强时，在混凝土构造较薄的位置就会出现贯穿缝隙，这种因为收缩形成的缝隙具有危害性。

1.2 塑性塌落裂缝。在混凝土灌筑中抑或在灌筑完成后刚开始固定形状过程中，都会出现塑性坍塌缝隙。由于在混凝土形状固定的过程中，搅拌物的集料慢慢的塌沉，同时水向上漂浮，这时钢筋顶端的混凝土会被钢筋支透，并且钢筋两边还有下面的混凝土出现沉降，只是混凝土顺着钢筋外表形成缝隙。

1.3 水化热裂缝。在大体积的混凝土中会出现水化热缝隙。混凝土在初期凝固时内部因为水化热现象放出大量的热，造成混凝土内外温度差很大，并且内部温度和外界温度相差很大，再加上本身构造的限制，进而形成收缩以及温度应力，造成水化热缝隙的形成。一般来讲，大体积混凝土在初凝阶段，内部和外部温度差在二十四摄氏度以上，外部和外界环境温差在十五摄氏度以上，最高灌筑温度在二十七摄氏度时，就容易形成水化热缝隙。

1.4 干缩裂缝。这种缝隙大多在混凝土硬化时产生。因为混凝土在水分散发后会干燥，造成混凝土体积变小，在变形过程中受到限制时，就会出现干缩缝隙。混凝土因干缩形成的缝隙普遍来讲分为三种样式：没有规律的龟纹抑或放射形状的缝隙，大多在板面墙面的位置出现；一段一段距离内出现的缝隙大多在基础梁以及框架梁上面；在埋藏管的位置形成的缝隙，沿着埋藏管的形状形成。

水工混凝土裂缝产生的原因：（1）按裂缝产生的原因划分有：由外荷载（包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载）引起的裂缝；由变形（包括温度、湿度变形、不均匀沉降等）引起的裂缝；由施工操作（如制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等）引起的裂缝。（2）按裂缝的方向、形状划分有：水平裂缝，垂直裂缝，横向裂缝，纵向裂缝，斜向裂缝以及放射状裂缝等。（3）按裂缝深度划分有：贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。

2 水利施工中砼裂缝产生的原因

2.1 塑性收缩裂缝。混凝土在养护成型时，会慢慢的散发热量以及水分，这是造成混凝土会出现干缩的关键缘由，特别是体积较大的混凝土。假如混凝土在收缩时遇到外界的限制，就出现收缩应力，收缩应力比那时混凝土自身的抗拉力强时，就会形成缝隙。建筑物使用混凝土进行建筑时，经常会遇到缝隙。缝隙不是一直出现的，因为物理性原因导致，混凝土结构是否能够用的久就要看缝隙的情况。缝隙的形成，大多在建筑时就有，部分尽管在建筑完成后，也大多在使用初期五年到十年以内，不是因为使用时间长出现老化现象，而是过早出现。缝隙的形成对其抗拉性产生直接的影响，因为有缝隙有害物能够进到混凝土中，侵蚀钢筋，导致混凝土构造损坏。针对水库的构造来讲，挡水混凝土构造中出现的缝隙会造成渗漏现象的出现，假如渗漏情况严重，对项目的蓄水性能会产生影响；对使用混凝土建筑的重力坝来讲，假如贯穿缝隙的长和宽都达到一定的程度，会造成坝体扬压力上升，抗滑力下降，对构造抗震性产生不良影响，甚至堤坝的整体抗滑性能、对构造抗震性能都有不良影响，严重的对坝体构造的安稳以及安全带来威胁。

2.2 温差裂缝。温度差缝隙是因为混凝土外表和内部间温度差异造成的，温度差形成的缘故是水泥水化热造成的混凝土内外部温度差异太大。在温度变化时，混凝土细孔内的水温度降低形成冷水或者结冰，体积因为膨胀形成冻胀压力，冰水移动形成渗漏压，当这两种的附加力比当时的混凝土抗拉力强时，混凝土会形成损坏。温度差缝隙形成的原因有三种：①混凝土在建筑初凝阶段，形成水化热，内部与外部温度差异大形成缝隙；②混凝土养护完成拆模之后，表面会因为骤冷形成缝隙；③因为内部温度已经抵达最大值，不过因为释放热量情况不佳，形成缝隙。建筑中体积较大的混凝土，主要是因为温度差形成缝隙，例如水工堤坝、拦河坝、分洪闸等混凝土构造的体积较大的建筑物更容易出现这种缝隙。

2.3 安定性裂缝

安定性缝隙大多是龟裂，一般是由于使用的混凝土品质不达标造成的。还有，钢筋在放置时出现侵蚀再使用也会造成混凝土缝隙的出现。

3 水利施工中混凝土裂缝的处理方式

3.1 開槽法修补裂缝

该法适合于修补较宽裂缝大于零点五毫米，采用环氧树脂：10，聚硫橡胶：3，水泥：12.5，砂：28。首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后，将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中，再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度（约零点四斤丙酮就可以了）。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入混凝土缝内，一组砂浆的整个施工过程需要三十分钟左右完成。嵌入后的砂浆养护即砂浆嵌入缝槽内处理好后两小时以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行覆盖，待完全初凝后，开始用水养护。

3.2 低压注浆法修补裂缝

低压注浆法适用于裂缝宽度为零点二到零点三毫米的混凝土裂缝修补。修补工序如下：裂缝清理-试漏-配制注浆液-压力注浆-二次注浆-清理表面。当裂缝数量较多时，先要在裂缝位置上贴医用白胶布，再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝，使裂缝封闭，大约十分钟后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口，必须反复用浆补上，以避免注浆漏浆。注浆操作一般在粘嘴的第二天进行，若气温高的话，半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液，插入注浆嘴，用手推动补缝器活塞，使浆液通过注浆嘴压入裂缝，当相邻的嘴中流出浆液时，就可拔出补缝器，堵上铝铆钉。一般由上往下注浆，水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。为了保证浆液充满，在注浆后约半小时可以对每个注浆嘴再次补浆。

3.3 表面覆盖法修补裂缝

这是一种在微细裂缝（一般宽度在零点二毫米以下）的表面上涂膜，以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法，这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部，对延伸裂缝难以追踪其变化。表面覆盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异，通常采用弹性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜（粘贴）等。施工时，首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛，清除表面附着物，用水冲洗干净后充分干燥，然后用树脂充填混凝土表面的气孔，再用修补材料涂覆表面。

参考文献

[1]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展[J].混凝土，2002.

[2]郭强，胡其辉.混凝土裂缝产生的原因及处理方法[J].水利天地，2010.

[3]肖健.混凝土裂缝的处理措施[J].中国新技术新产品，2010.

[4]郝鹏.浅析混凝土变形裂缝的原因[J].辽宁建材，2010.