如何解決水利工程混凝土裂縫及破壞的防治

水利建筑物多以混凝土結構組成，而這些混凝土結構多處在氣候惡劣的環境中，受泥沙、水流、物理、化學、氣溫等影響因素頗多。

一、水利工程構筑物已產生裂縫的修補方法

1、充填法：對于裂縫寬度大于0.5mm的裂縫，沿裂縫處鑿成“U”形或“V”形槽，槽頂寬約10cm，在槽中充填密封材料。充填材料采用水泥砂漿、環氧砂漿、彈性環氧砂漿、聚合物水泥砂漿等。如果鋼筋混凝土結構中鋼筋已經銹蝕，則將混凝土鑿開到能夠處理已經生銹的鋼筋部分，將鋼筋除銹，再在槽中充填水泥砂漿或環氧樹脂砂漿等材料。

2、表面覆蓋法：在細微裂縫表面上涂膜，以提高其防水性及耐力性為目的的修補方法。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法。施工時，首先用鋼絲刷將混凝土表面打毛，清理表面附著物，用水沖洗干凈后充分干燥，然后用樹脂充填混凝土表面氣孔，再用修補材料覆蓋表面。

3、注入法：注入法分壓力注入法（灌漿法）與真空吸入法兩種。灌漿法適應于較深較細的裂縫，而真空注入法則利用真空泵使縫內形成真空，將漿材注入縫內，該方法適應于各種表面裂縫的修補。灌漿材料有水泥漿材、普通環氧漿材、彈性聚氨酯漿材、水溶性聚氨酯漿材等。

二、混凝土碳化影響因素及防治

1、混凝土碳化影響因素 影響混凝土碳化速度的因素是多方面的。首先影響較大的是水泥品種，因不同的水泥中所含硅酸鈣和鋁酸鈣鹽基性高低不同；其次，影響混凝土碳化主要還與周圍介質中CO2的濃度高低及濕度大小有關，在干燥和飽和水條件下，碳化反應幾乎終止，所以這是除水泥品種影響因素以外的一個非常重要的原因；再次，在滲透水經過的混凝土時，石灰的溶出速度還將決定于水中是否存在影響Ca（OH）2溶解度的物質，如水中含有Na2SO4及少量Mg2+時，石灰的溶解度就會增加，如水中含有Ca（HCO3）2的Mg（HCO3）2對抵抗溶出侵蝕則十分有利。因為它們在混凝土表面形成一種碳化保護層；另外，混凝土的滲透系數、透水量、混凝土的過度振搗、混凝土附近水的更新速度、水流速度、結構尺寸、水壓力及養護 方法 與混凝土的碳化都有密切的關系。

防治：

（1）在施工中應根據建筑物所處的地理位置、周圍環境，選擇合適的水泥品種；對于水位變化區以及干濕交替作用的部位或較嚴寒地區選用抗硫酸鹽普通水泥；沖刷部位宜選高強度水泥。（2）分析骨料的性質，如抗酸性骨料與水、水泥的作用對混凝土的碳化有一定的延緩作用。（3）要選好配合比，適量的外加劑，高質量的原材料，科學的攪拌和運輸，及時的養護等各項嚴格的工藝手段，以減少滲流水量和其它有害物的侵蝕，以確保混凝土的密實性。

2、混凝土凍融破壞影響因素及防治

（1）組成混凝土的主要材料性質的影響，如；水泥的品種、水泥中不同礦物成份對混凝土的耐久性影響較大，又如骨料的影響，除了骨料本身的質量對混凝土的抗凍性的影響以外，骨料的滲透性和吸濕性對混凝土的抗凍性也有決定性的作用，由于濕度和強度的變化，會產生含針狀物巖石體積的變化，這將會損壞已硬化的水泥砂漿和混凝土表面，同時骨料的化學性能對混凝土的耐久性也將產生一定的影響。

（2）外加劑的影響，在混凝土施工過程中摻入引氣劑或減水劑對改善混凝土的內部結構，改善混凝土的內部孔隙結構可起到緩沖凍脹的作用，大大降低凍脹應力，提高混凝土的抗凍性。

防治：

（1）水泥砂漿修補，適用于輕微的表層破壞。

（2）噴漿修補，多用于混凝土凍融破壞化較嚴重的部位；噴混凝土修補，是指經施高壓將混凝土拌料以高速運動注入被修補的部位，其密度及抗滲性較一般混凝土好，且具有快速，高效的特點。

（3）預縮砂漿修補，所謂預縮砂漿是指經拌和好之后再歸堆放置30～90mih后才使用的干硬性砂漿，此種方法適高速水流區混凝土表面的損壞。

（4）環氧材料修補，一般有環氧基液、環氧砂漿和環氧混凝土等，這種材料具有較高的強度和抗蝕、抗滲能力，并與混凝土結合力較強，但價格較貴，施工工藝復雜，材料配比嚴格，此法可與其它修補方法配合使用，效果更佳；總之我們應當根據水利建筑物所處的環境、位置和凍融破壞的程度以及原混凝土構件制作的主要材料性能綜合選用不同的修補方法，才能獲得較好的效果。

三、總結

水工建筑構筑物的結構安全和防滲等主要由混凝土承擔，必須加以重視混凝土裂縫、碳化、凍融破壞及其防治的主要措施，我們的原則應該是防重于治，嚴把施工質量關，加強工程運行中科學管理，以達到或延長工程的使用壽命。

（作者單位：155810黑龍江省農墾總局紅興隆分局水務局）