芻議水工建筑物裂縫成因與預防處理措施

吳小海

【摘要】對于水利工程建筑來說，混凝土屬于最為常見的一類材料，它相當于一類把非常多的材料結合在一起的混合型材料。它非常的普及，不過它具有均勻性較差的缺點，使得其在工程中經常引發各種各樣的問題。筆者深入研究了不同類型的裂縫以及出現這種情況的原因，而且對于預防和處理措施進行了闡述，希望能夠給相關從業人員以幫助。

【關鍵詞】水利工程；混凝土；裂縫；預防

1、水工建筑裂縫類型及出現的原因

對于水利工程建筑而言，混凝土屬于應用范圍最廣的材料，它相當于一類把非常多的材料結合在一起的混合型材料。它非常的普及，不過它具有均勻性較差的缺點，使得其在工程中經常引發各種各樣的問題。比如說裂縫的問題。筆者曾經對某運行了一段時間的水電站引水建筑物進行了比較全面細致的裂縫排查，發現有很多方向不一、長度不等、深度不同的裂縫，筆者對每條裂縫的部位、長度、寬度、深度、方向等均進行了全面統計、對比和分析，并結合相關水利工程規范、水利行業標準等，認為引起混凝土出現裂縫的原因主要有以下幾點。

（1）緊縮裂縫

進行施工的時候，水泥由于溫度過高會出現熱化作用，使得混凝土收縮時出現了一定的裂縫問題。緊縮裂縫的形狀通常都屬于規則的條形，交叉的情況非常的稀少，它出現的位置通常位于變截面區域，平行于受力鋼筋。這種裂縫出現的區域通常都在大體積混凝土板子、柱以及梁等塊狀結構物上，而且裂縫裸露于空氣中，氣候溫度能夠對其造成很大影響，若是補救處理工作沒有做好的話，可能對建筑物造成非常重大的影響。

（2）溫度裂縫

溫度裂縫一般出現在大型混凝土上，通常位于混凝土表面具有明顯溫差的區域。這種裂縫的危害體現在對鋼筋的侵蝕、混凝土被碳化以及混凝土的抵抗能力下降。它的裂縫走向通常是無規則的，橫縱交錯，平行相交屬于普遍的情況。在梁板上的裂縫通常會向大尺度的結構靠攏，裂縫和短邊基本上會維持平行。深層次的裂縫會與短邊平行或近似于平行，而且中間比較密集。裂縫的長度和寬度都有所差異，按照溫度的變化程度而出現變化。例如說在高溫的時候，裂縫就會變得中間粗兩邊細；如果溫度比較低的話，就不會有太明顯的粗細變化。

（3）沉降裂縫

出現沉降裂縫的原因主要是由于地基的差異導致沉降，亦或是由于構件本身的結構問題導致的。這種裂縫是設計強度被剪應力超過導致的一種破壞，出現于地基、撞擊部位以及各種基礎不均勻墻體上。這種裂縫的蔓延方向通常是與地面垂直的，有的可能傾斜三十到四十度。其寬度與沉降值有相應的比例。沉降裂縫能夠造成非常大的危害，并且在后期處理非常的困難。因此就需要設計者在設計上要認真遵循相關的規范條例，施工隊伍也要認真的遵循施工質量進行施工，監理人員要做好檢查工作，避免出現這種情況。

（4）超載裂縫

如果混凝土構件需要承載比較多的物品，它的受力就會非常的復雜，非常有可能出現變形以及裂縫。裂縫通常表現在構件受力最大的區域，或受力變化最大的區域。裂縫呈現出條形狀，分布以及擴散沒有規律，不過通常來講，它屬于順著與受力鋼筋垂直的方向來蔓延。出現超載裂縫的原因，通常是因為構件物承受的荷載超出設計值，使得構件超出承載極限，亦或是構件的上部建筑物施工時間過于提前，構件強度沒能達到設計值。

2、裂縫修補方法

2.1表面覆蓋法

表面覆蓋法一般是針對細微裂縫進行處理。通過在裂縫表面上涂抹覆蓋物來使得它的防水性和持久性能夠加強。如果裂縫位置不同的話那么它用的材料也會不盡相同，一般來說用到的覆蓋物屬于防水材料、聚合物水泥膏以及聚合物薄膜等。施工的時候要做到以下幾點，第一步就是清潔表面，然后進行干燥，最后涂上修補的材料。它的缺點在于難以深入到裂縫內部，沒有辦法從源頭處理裂縫。

2.2開槽法

開槽法一般用在縫寬超過0.5mm的裂縫，它用到的材料通常是環氧樹脂、聚硫橡膠、水泥還有砂。它的實際操作方法是將砂根據科學的比例曬干，之后按照比例來進行水泥調配，完成攪拌之后，首先添加環氧樹脂，然后添加丙酮，最終均勻的攪拌，把這部分混合的砂漿嵌入混凝土中去。在施工結束后，最好用毛氈和麻袋將砂漿進行覆蓋，等到材料徹底凝結后，再通過灑水養護。

2.3低壓注漿法

低壓注漿法通常適用于縫寬為0.2至0.3mm的裂縫修補，修補工序如下：裂縫清理—粘貼注漿咀和封閉裂縫—試漏—配制注漿液—壓力注漿—二次注漿—清理表面。如果裂縫數量比較多的話，需要先用膠布在裂縫上進行粘貼，之后通過毛刷沾著漿液來回涂抹，來完成裂縫封閉。在擱置十分鐘后，撕掉膠布，采用補縫器吸取漿液來填補裂縫。注漿要根據氣溫來確定，首先利用補縫器對漿液進行吸取，之后再插入注漿嘴，讓漿液通過注漿嘴壓入到裂縫中，結束了漿液的注射之后再堵上鋁柳釘。

3、裂縫的預防

3.1初期的設計工作

初期進行設計的時候，一定要考慮到可能出現裂縫的部位，進行設計的時候要有針對性地進行復核計算。例如說深基和淺基的設計一定要注意地基的差異以及地基沉降導致的不良作用，這屬于比較薄弱的環節。在確保構件的截面足夠合理、配筋率一定的前提下，若是鋼筋的直徑、間距足夠科學的話，能夠有效的減少出現裂縫的概率。

3.2施工過程中防護方案

施工的時候要用到科學的施工方案，而且具有優秀的裂縫預防措施，可以很好地控制混凝土中裂縫的產生。施工隊伍要認真的遵循施工要求，在澆筑的厚度、施工的縫間距、位置和結構、時間以及運輸等等環節進行控制。每次澆筑的長度由垂直施工縫來完成分割，接縫最好設置在截面的最小受力部位。不僅要嚴格的把控澆筑的厚度，在處理部位的的時候也一定要分層控制，而且留出來施工縫區域。

3.3確保施工的質量

施工人員在進行施工的時候，只有確保施工的質量，才可以預防出現裂縫的情況。施工階段一定要將預防工作做好。預防工作要從水灰比、鋼筋位置模版的安裝、澆筑工作以及振搗操作等全方位進行綜合思考。施工操作技術要足夠的優秀，例如，施工人員要認真遵循設計規范。在施工的時候，技術管理人員要科學嚴謹的進行管理，這樣才能夠避免或減少混凝土出現裂縫問題。

3.4施工后的養護

養護的重點是確保構件不受外界的干擾，比如說，溫度差不能夠太大等。應用比較普遍的養護方法是覆蓋和灑水，這對于絕大多數混凝土工程來說，都是極為有效覆蓋和灑水防裂縫方案。如果是大體積的混凝土的話，還能夠實施拆模和回填的養護工作。

4、結語

混凝土水工建筑物出現裂縫，對于水利工程屬于一項頑疾，它不光有損外觀，會影響到混凝土構件的抗滲透能力，還會導致建筑物的性能受到損害，甚至危害建筑物的安全與穩定。筆者深入研究了出現混凝土裂縫的原因，對裂縫進行分類，并介紹了實際的處理方案。希望能夠為預防水工建筑物裂縫工作做出貢獻。

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