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摘要：水工混凝土裂缝是一个非常复杂的过程，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。因此对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，应根据成因具体问题具体分析，贯彻预防为主的原则。
关键词：水工混凝土；裂缝；预防；处理
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
一、水工混凝土裂缝的类型
（1）按裂缝产生的原因划分由外荷载（包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载）引起的裂缝；由变形（包括温度变形、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）按裂缝深度划分常见的有贯穿裂缝、深層裂缝及表面裂缝三种。
二、裂缝的危害
混凝土结构出现裂缝后使人产生不安全感。裂缝宽度超过规定值，其深度和长度又足够大时，将使钢筋保护层破坏，导致钢筋锈蚀，钢筋锈蚀后的体积膨胀又进一步使混凝土裂缝扩大，如此恶性循环的结果将使混凝土结构逐渐破坏，丧失承载能力，同时，裂缝的出现降低了混凝土的密实性，易受以水为载体的侵蚀性介质的侵蚀，如硫酸盐、氯盐等侵蚀。承受水压的结构通过裂缝漏水，混凝土抗冻也因裂缝的存在而进一步降低。裂缝的产生大大降低了混凝土的耐久性。
20世纪60年代前，混凝土裂缝相对较少，现在越来越多，这与混凝土结构材料与施工工艺的改变关系很大。
（1）混凝土结构的改变:目前预制混凝土结构用得较少，现浇结构大量使用，其变形全部在现场完成，产生裂缝难以避免。随着大型设施的出现更多地使用超长、超厚及超静定结构，而且随着混凝土强度等级的提高，结构体积的加大，其刚度也大大增加了。
（2）混凝土强度等级提高，这样水泥用量的提高和脆性的增加而增多了开裂的可能性。
（3）水泥性能改变，新的水泥标准提高了水泥强度，水泥厂则从配料上增加C3S和C3A的比例，同时提高了水泥粉磨细度，这些措施也同时提高了水泥的水化热及收缩率，使混凝土容易产生温度裂缝和收缩裂缝。
（4）矿物掺和料及外加剂的广泛应用，使用不当也会带来产生裂缝的后果。
（5）施工工艺的改变，使用大流动性混凝土虽然加快了施工进度，但其用水量、胶材用量和砂率将随之提高，从而增加了开裂的机会。
三、水工混凝土裂缝的预防对策
1、设计方面的措施
一般要求对永久荷载和可变荷载应按《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用。设计时除应符合《混凝土结构设计规范》GB50010的规定，还应根据具体情况:地震裂度等级、建筑物规模、地基基础情况，当地气候条件、使用功能的需要等因素，全面慎重考虑对混凝土结构采取有效的设计措施，控制混凝土收缩、温度变化、地基基础不均匀沉陷等原因产生的裂缝。
对较长的建筑结构在设计时可采取分割措施如设沉降缝、防震缝、伸缩缝，以减少混凝土收缩、温度变化或地基不均匀沉降产生的结构构件内部拉应力。
2、施工方案与预防方面。
采取良好的施工方案与预防措施，对控制混凝土裂缝着很大的关系。施工方案主要应确定一定的浇筑量，施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割，最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外，分层位置即水平施工缝设留位置也应加以注意。一般来说，应尽量留在变截面处，或远离受拉钢筋部位而设在混凝土的受拉区，确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工，则应采取材料降温措施来控制混凝土入模温度。
3、施工质量方面
由于施工质量原因而产生的裂缝发生率95%以上，如果在施工阶段控制住了裂缝，则在使用阶段开裂的可能性也就小了。因此，施工阶段是裂缝预防的主要阶段，在施工阶段要注意以下几个问题:混凝土要有合适的配合比，选择合适的配合比，不仅要满足强度要求、施工要求，还要考虑从防止产生裂缝的需要出发。适当的选择好水灰比，在满足强度的原则下，尽可能减少水泥用量。钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固，以免施工中发生变形。钢筋上的污物和氧化层要清除，以免影响黏结力。浇筑和振捣操作要合理，特别是振捣操作技术往往不被人们所重视。振捣不足就无法保证混凝土应有的密实度，过分的振捣则对水泥混凝土均匀有害，要恰到好处。
4、养护方面
养护的目的是使混凝土正常硬化，强度增长，不受或少受外界影响。关键是设法使混凝土温度慢慢下降到接近外界气温，缩小降温过程的温差。以便减小温度应力，尽量防止裂缝的产生。常规的养护方法是喷水，对一般混凝土结构，减少表面收缩，防止龟裂是可行的。大体积混凝土由于块体内外温度不一致，强度增长不同，常常是在强度增长慢的表面开裂，其养护就不能只满足于常规方法。具体说，尽量晚拆模，拆模后要立即覆盖或及时回填，避开外界气候的影响，养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准，即7～28d，时间增加几天效果更好。
四、水工混凝土工程的常见缺陷修补技术
1、低压注浆法修补裂缝
低压注浆法适用于宽度为0.2 mm～0.3 mm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10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。
2、开槽法修补裂缝
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0.2 kg丙酮）。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30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、表面覆盖法修补裂缝
这是一种在微细裂缝（一般宽度小于0.2 mm）的表面上涂膜，以达到修补混凝土微细裂缝的方法。分为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。
除以上三种常用的混凝土裂缝修补法外，还有结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等修补方法，要根据工程具体情况选用合适的混凝土裂缝修补方法。
参考文献：
[1]李进亮. 浅议水工混凝土裂缝的预防与控制[J].科技资讯，2011，9.
[2]丁红强. 浅议水工混凝土裂缝的预防与控制[J].西部探矿工程，2010，7.
关键词：水工混凝土；裂缝；预防；处理
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
一、水工混凝土裂缝的类型
（1）按裂缝产生的原因划分由外荷载（包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载）引起的裂缝；由变形（包括温度变形、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）按裂缝深度划分常见的有贯穿裂缝、深層裂缝及表面裂缝三种。
二、裂缝的危害
混凝土结构出现裂缝后使人产生不安全感。裂缝宽度超过规定值，其深度和长度又足够大时，将使钢筋保护层破坏，导致钢筋锈蚀，钢筋锈蚀后的体积膨胀又进一步使混凝土裂缝扩大，如此恶性循环的结果将使混凝土结构逐渐破坏，丧失承载能力，同时，裂缝的出现降低了混凝土的密实性，易受以水为载体的侵蚀性介质的侵蚀，如硫酸盐、氯盐等侵蚀。承受水压的结构通过裂缝漏水，混凝土抗冻也因裂缝的存在而进一步降低。裂缝的产生大大降低了混凝土的耐久性。
20世纪60年代前，混凝土裂缝相对较少，现在越来越多，这与混凝土结构材料与施工工艺的改变关系很大。
（1）混凝土结构的改变:目前预制混凝土结构用得较少，现浇结构大量使用，其变形全部在现场完成，产生裂缝难以避免。随着大型设施的出现更多地使用超长、超厚及超静定结构，而且随着混凝土强度等级的提高，结构体积的加大，其刚度也大大增加了。
（2）混凝土强度等级提高，这样水泥用量的提高和脆性的增加而增多了开裂的可能性。
（3）水泥性能改变，新的水泥标准提高了水泥强度，水泥厂则从配料上增加C3S和C3A的比例，同时提高了水泥粉磨细度，这些措施也同时提高了水泥的水化热及收缩率，使混凝土容易产生温度裂缝和收缩裂缝。
（4）矿物掺和料及外加剂的广泛应用，使用不当也会带来产生裂缝的后果。
（5）施工工艺的改变，使用大流动性混凝土虽然加快了施工进度，但其用水量、胶材用量和砂率将随之提高，从而增加了开裂的机会。
三、水工混凝土裂缝的预防对策
1、设计方面的措施
一般要求对永久荷载和可变荷载应按《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用。设计时除应符合《混凝土结构设计规范》GB50010的规定，还应根据具体情况:地震裂度等级、建筑物规模、地基基础情况，当地气候条件、使用功能的需要等因素，全面慎重考虑对混凝土结构采取有效的设计措施，控制混凝土收缩、温度变化、地基基础不均匀沉陷等原因产生的裂缝。
对较长的建筑结构在设计时可采取分割措施如设沉降缝、防震缝、伸缩缝，以减少混凝土收缩、温度变化或地基不均匀沉降产生的结构构件内部拉应力。
2、施工方案与预防方面。
采取良好的施工方案与预防措施，对控制混凝土裂缝着很大的关系。施工方案主要应确定一定的浇筑量，施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割，最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外，分层位置即水平施工缝设留位置也应加以注意。一般来说，应尽量留在变截面处，或远离受拉钢筋部位而设在混凝土的受拉区，确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工，则应采取材料降温措施来控制混凝土入模温度。
3、施工质量方面
由于施工质量原因而产生的裂缝发生率95%以上，如果在施工阶段控制住了裂缝，则在使用阶段开裂的可能性也就小了。因此，施工阶段是裂缝预防的主要阶段，在施工阶段要注意以下几个问题:混凝土要有合适的配合比，选择合适的配合比，不仅要满足强度要求、施工要求，还要考虑从防止产生裂缝的需要出发。适当的选择好水灰比，在满足强度的原则下，尽可能减少水泥用量。钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固，以免施工中发生变形。钢筋上的污物和氧化层要清除，以免影响黏结力。浇筑和振捣操作要合理，特别是振捣操作技术往往不被人们所重视。振捣不足就无法保证混凝土应有的密实度，过分的振捣则对水泥混凝土均匀有害，要恰到好处。
4、养护方面
养护的目的是使混凝土正常硬化，强度增长，不受或少受外界影响。关键是设法使混凝土温度慢慢下降到接近外界气温，缩小降温过程的温差。以便减小温度应力，尽量防止裂缝的产生。常规的养护方法是喷水，对一般混凝土结构，减少表面收缩，防止龟裂是可行的。大体积混凝土由于块体内外温度不一致，强度增长不同，常常是在强度增长慢的表面开裂，其养护就不能只满足于常规方法。具体说，尽量晚拆模，拆模后要立即覆盖或及时回填，避开外界气候的影响，养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准，即7～28d，时间增加几天效果更好。
四、水工混凝土工程的常见缺陷修补技术
1、低压注浆法修补裂缝
低压注浆法适用于宽度为0.2 mm～0.3 mm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10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。
2、开槽法修补裂缝
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0.2 kg丙酮）。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30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、表面覆盖法修补裂缝
这是一种在微细裂缝（一般宽度小于0.2 mm）的表面上涂膜，以达到修补混凝土微细裂缝的方法。分为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。
除以上三种常用的混凝土裂缝修补法外，还有结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等修补方法，要根据工程具体情况选用合适的混凝土裂缝修补方法。
参考文献：
[1]李进亮. 浅议水工混凝土裂缝的预防与控制[J].科技资讯，2011，9.
[2]丁红强. 浅议水工混凝土裂缝的预防与控制[J].西部探矿工程，2010，7.