一、引言

　　砼是一種由砂石骨料、水泥、水及其它外加劑材料混合而形成的非均勻的多項符合脆性材料。由于砼施工和本身變形以及約束等一系列問題，使砼產(chǎn)生裂縫，微裂縫通常是一種無害裂縫，對砼結(jié)構(gòu)的承重、防滲及其它功能不產(chǎn)生危害。但是受到荷載、溫差等作用之后，微裂縫就會不斷的擴展和貫通，最終形成我們?nèi)庋劭梢姷暮暧^裂縫，這些裂縫已經(jīng)形成水利工程中常見的工程病害，輕者使砼內(nèi)部的鋼筋材料腐蝕，降低鋼筋砼結(jié)構(gòu)的承載力、耐久性和使用價值;嚴重的將直接威脅到人民的生命、財產(chǎn)安全。所以對砼裂縫的控制已成為水利工程建設(shè)中引以高度重視的問題之一。近代科學研究和大量的砼工程實踐證明，在水利工程中裂縫問題是不可避免的，在一定范圍內(nèi)可以接受，只是要采取有效的防治措施將危害程度降低到一定的范圍內(nèi)，對水利工程建筑物不會產(chǎn)生不良影響。

　　當前，幾乎在水利工程設(shè)計時都允許砼有一定范圍內(nèi)開裂，從結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全方面講是沒有問題的。但問題的關(guān)鍵在于一旦出現(xiàn)裂縫，自各種外力的作用下，尤其是水下結(jié)構(gòu)，在高水頭的水壓力以及侵蝕性媒介對裂縫的破壞性作用，可能會造成結(jié)構(gòu)設(shè)計允許開裂的裂縫進一步開裂和蔓延。

　　二、 裂縫產(chǎn)生的成因分析

　　1、大體積砼由于水化熱不得散發(fā)，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大，使砼的變形超過極限引起裂縫。

　　2、砼在硬化的過程中，由于干縮引起的體積變形受到約束時產(chǎn)生的裂縫，這種裂縫有時會很大，甚至會貫穿整個構(gòu)件。

　　3、在厚度較大的構(gòu)件中，由于砼的塑性坍落引起的裂縫。

　　4、當有約束時，砼熱脹冷縮所產(chǎn)生的體積脹縮，因為受約束力的限制，在內(nèi)部產(chǎn)生了溫度應(yīng)力，由于砼抗拉強度低，容易被溫度引起的拉應(yīng)力拉裂。由于太陽暴曬產(chǎn)生裂縫也是工程中最常見的現(xiàn)象。

　　5、水泥和水化學反應(yīng)引起裂縫。大體積砼開裂的主要原因之一，是由于砼在硬化過程中，水泥和水起化學反應(yīng)，產(chǎn)生大量的水化熱引起溫度升高產(chǎn)生的裂縫。

　　6、砼塑性坍落發(fā)生在砼澆筑后的頭幾個小時內(nèi)，這時砼還處于塑性狀態(tài)，如砼出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，在重力作用下混合料中的固體顆粒有向下沉移而水向上浮動的傾向。這種移動當受到鋼筋骨架或者模板約束時，在上部就容易形成沿鋼筋長度方向的裂縫。

　　7、水工建筑物砼結(jié)構(gòu)在荷載作用下，由于截面的砼拉應(yīng)力多數(shù)是大于砼極限拉伸值，所以構(gòu)件在使用時總是帶縫工作的。這類裂縫總是與主拉應(yīng)力方向大致垂直，且最先在荷載效應(yīng)最大處產(chǎn)生。如果荷載效應(yīng)相同，裂縫首先在砼抗拉能力最薄弱處產(chǎn)生。

　　8、當結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉陷，就有可能會產(chǎn)生裂縫，隨著沉陷的進一步發(fā)展，裂縫將進一步擴大。

　　9、當鋼筋砼處于不利環(huán)境中，如：侵蝕性水，由于鋼筋砼保護層厚度有限，特別是當砼密實性不好，環(huán)境中的氯離子等和溶于水中的氧會使砼中的鋼筋生銹，生成氧化鐵，氧化鐵的體積比原來金屬的體積大的多，鐵銹體積膨脹，對周邊混凝土擠壓，使混凝土賬裂。

　　三、水工砼裂縫的防治措施

　　1、預(yù)防荷載作用引起的裂縫的措施是合理的配筋。在施工過程中，選用砼粘結(jié)較好的變形鋼筋，控制鋼筋的應(yīng)力不過高，鋼筋的直徑不過粗，并鋼筋在砼中分布比較均勻。這樣就能較好地控制正常使用條件下裂縫寬度，不致過寬。

　　2、盡量選用低熱或中熱降低泥礦渣水泥、粉煤灰水泥，減少水泥用量將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下;降低水灰比，一般砼的水灰比控制在0.60以下;改善骨料級配，摻合粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，降低水化熱;改善砼的拌合工藝，采用“二次風冷”新工藝降低砼的澆筑溫度，在砼中摻合一定量的具有減水、增塑、緩凝等做用的外加劑。改善砼拌合物的流動性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰出現(xiàn)的時間。

　　3、合理安排施工工序，分層，分塊澆筑，以利于散熱，減少約束，在大體積砼內(nèi)部設(shè)置冷卻管道，通過冷水或者冷氣冷卻，減小混凝土的內(nèi)部溫差;加強混凝土溫度的監(jiān)控，及時采取冷卻保護措施。

　　4、加強砼養(yǎng)護，砼澆筑后，及時用濕潤的草簾、麻片的覆蓋物覆蓋，并灑水養(yǎng)護，保證砼緩慢冷卻，在寒冷季節(jié)，砼面必須采取保溫措施。

　　5、合理設(shè)置收縮縫，改善水泥性能，降低水灰比減少水泥用量，配筋率不宜過高，設(shè)置構(gòu)造鋼筋收縮裂縫健分部均勻，避免發(fā)生較為集中的大裂縫，加強砼養(yǎng)護時期，并且適當延長砼保溫覆蓋時間，涂刷養(yǎng)護劑養(yǎng)護。

　　6、仔細選擇集料的級配，做好砼配合比的設(shè)計，特別是要控制水灰比，采用適量的減水劑;施工時砼既不能漏振，也不能過振，避免砼泌水現(xiàn)象的發(fā)生，防止模板沉陷，如果發(fā)在此類裂縫，可在砼終凝之前重新抹面壓光，使裂縫閉合。

　　7、根據(jù)地基條件及上部結(jié)構(gòu)形式，采用合理的構(gòu)造措施或設(shè)置沉降縫。

　　四、水工砼工程的常見缺陷修補方法

　　1、開槽法修補裂縫：配合比采用環(huán)氧樹脂(10)、聚硫橡膠(3)、水泥(12.5)、砂(28)按比例拌合。首先用人工曬干篩分后的干砂、水泥按比例配好攪拌均勻后，將環(huán)氧樹脂聚硫橡膠也按配比拌勻。然后摻入已拌好的砂和水泥當中，再繼續(xù)攪拌。最后用少量的丙酮將已拌好的砂漿稀釋到適中的稠度(約0.4斤丙酮)。及時將已拌合好的改性環(huán)氧樹脂砂漿用橡膠桶裝到已鑿好吹凈吹干后的砼鑿槽內(nèi)進行嵌入。從砂漿開始拌合到嵌入砼縫內(nèi)，一組砂漿的整個施工過程需要30分鐘左右完成。嵌入后的砂漿養(yǎng)護即砂漿嵌入縫槽內(nèi)處理好后2小時內(nèi)及時用毛氈、麻袋將聚硫橡膠改性環(huán)氧砂漿進行覆蓋，待完全初凝后，開始用水進行養(yǎng)護。

　　2、低壓注漿法修補裂縫：低壓注漿法適宜于寬度為0.2～03mm的砼裂縫修補。修補工序如下：裂縫清理→試漏→配制漿液→壓力注漿→二次注漿→清理表面。當裂縫數(shù)量較多時，先要在裂縫位置上貼醫(yī)用白膠布，使裂縫封閉，大約10分鐘后，揭去膠布條，露出小縫，粘接注漿嘴用鍵包嚴。固化后周邊可能有裂口，須反復(fù)用漿補上，以避免漏漿。

　　3、表面覆蓋法修補裂縫：這是一種在細微裂縫(一般寬度小于0.2mm)的表面上涂膜，已達到修復(fù)混凝土細微裂縫的目的。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法，這種方法的缺點是修補工作無法深入到裂縫內(nèi)部，對延伸裂縫難以追蹤其變化。

　　表面覆蓋法所用材料視修補目的的建筑物所處不同環(huán)境而異，通常采用彈性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜等。施工時，首先用鋼絲刷將砼表面打毛，清除表面附著著，用水沖洗干凈后充分干燥，然后用樹脂填充砼表面的氣孔，再用修補材料涂覆表面。

　　五、結(jié)束語

　　在實際施工中，引起水工砼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因是多方面的，它的出現(xiàn)不僅會降低水工建筑物的抗?jié)B能力，影響水工建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的腐蝕，砼的碳化，降低砼的耐久性，影響水工建筑物的承載能力。所以，在施工中，必須改良工藝，采取各種有效的預(yù)防措施來應(yīng)對裂縫的出現(xiàn)以及發(fā)展。

　　參考文獻

　　[1] 黃國興，水利工程混凝土建筑物修補技巧及利用，中國水利水電出版社，1999