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，使砼產生裂縫，微裂縫通常是一種無害裂縫，對砼結構的承重、防滲及其它功能不產生危害。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，最終形成我們肉眼可見的宏觀裂縫，這些裂縫已經形成水利工程中常見的工程病害，輕者使砼內部的鋼筋材料腐蝕，降低鋼筋砼結構的承載力、耐久性和使用價值;嚴重的將直接威脅到人民的生命、財產安全。所以對砼裂縫的控制已成為水利工程建設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，對水利工程建筑物不會產生不良影響。

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

　　二、 裂縫產生的成因分析

　　1、大體積砼由于水化熱不得散發，導致混凝土內外溫差較大，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生的裂縫，這種裂縫有時會很大，甚至會貫穿整個構件。

　　3、在厚度較大的構件中，由于砼的塑性坍落引起的裂縫。

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

　　5、水泥和水化學反應引起裂縫。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，產生大量的水化熱引起溫度升高產生的裂縫。

　　6、砼塑性坍落發生在砼澆筑后的頭幾個小時內，這時砼還處于塑性狀態，如砼出現泌水現象，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、水工建筑物砼結構在荷載作用下，由于截面的砼拉應力多數是大于砼極限拉伸值，所以構件在使用時總是帶縫工作的。這類裂縫總是與主拉應力方向大致垂直，且最先在荷載效應最大處產生。如果荷載效應相同，裂縫首先在砼抗拉能力最薄弱處產生。

　　8、當結構的基礎出現不均勻沉陷，就有可能會產生裂縫，隨著沉陷的進一步發展，裂縫將進一步擴大。

　　9、當鋼筋砼處于不利環境中，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，選用砼粘結較好的變形鋼筋，控制鋼筋的應力不過高，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，在大體積砼內部設置冷卻管道，通過冷水或者冷氣冷卻，減小混凝土的內部溫差;加強混凝土溫度的監控，及時采取冷卻保護措施。

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

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

　　6、仔細選擇集料的級配，做好砼配合比的設計，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，避免砼泌水現象的發生，防止模板沉陷，如果發在此類裂縫，可在砼終凝之前重新抹面壓光，使裂縫閉合。

　　7、根據地基條件及上部結構形式，采用合理的構造措施或設置沉降縫。

　　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氧樹脂砂漿用橡膠桶裝到已鑿好吹凈吹干后的砼鑿槽內進行嵌入。從砂漿開始拌合到嵌入砼縫內，一組砂漿的整個施工過程需要30分鐘左右完成。嵌入后的砂漿養護即砂漿嵌入縫槽內處理好后2小時內及時用毛氈、麻袋將聚硫橡膠改性環氧砂漿進行覆蓋，待完全初凝后，開始用水進行養護。

　　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。當裂縫數量較多時，先要在裂縫位置上貼醫用白膠布，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、結束語

　　在實際施工中，引起水工砼結構產生裂縫的原因是多方面的，它的出現不僅會降低水工建筑物的抗滲能力，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，采取各種有效的預防措施來應對裂縫的出現以及發展。

　　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