淺談水利工程混凝土裂縫的處理方法

摘要：混凝土是由粗、細(xì)骨料、水及部分氣體組成的一種非均質(zhì)脆性混合材料，在溫度、濕度變化的作用下，各種材料物理性質(zhì)的不一致，相互作用力產(chǎn)生的約束力不同就形成了混凝土裂縫，裂縫是水工混凝土中最常見的缺陷之一，是造成混凝土被破壞的主要原因，處理難度較大。本文對(duì)水工混凝土裂縫處理工藝進(jìn)行了敘述，抒發(fā)自己的見解，僅為水利工程實(shí)踐提供參考。

關(guān)鍵詞：混凝土裂縫；水工混凝土；處理工藝；水利工程

引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)水利工程的外觀要求也越來(lái)越高，而裂縫正是水利工程混凝土中最常見的缺陷之一，又是造成混凝土被破壞的主要原因，其處理的難度很大，如何根據(jù)裂縫所在結(jié)構(gòu)中的位置、裂縫的物理尺寸以及裂縫的危害程度等因素來(lái)確定處理方法，這就是我們一直要研究解決的問(wèn)題。

1、混凝土裂縫的分類

混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多，主要包括：砼的收縮、溫度應(yīng)力、配筋不足、砼材料及配合比不當(dāng)、養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、施工質(zhì)量差等，在此不作詳細(xì)分析，我們對(duì)裂縫的分類介紹一下，混凝土裂縫按照產(chǎn)生原因可分為變形裂縫、結(jié)構(gòu)裂縫兩種；按照深度可分為表層裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫三種；按裂縫開度變化可分為死縫、活縫、增長(zhǎng)縫三種。

2、裂縫的處理方法及工藝

目前我們處理水工混凝土的裂縫方法大致可分為兩種，分別是表面處理（封閉防滲）和內(nèi)部處理（灌漿）。

2.1表面處理的原理及方法

表面處理的原理是進(jìn)行縫口封閉，以防止?jié)B漏和鋼筋銹蝕。對(duì)于有抗沖耐磨要求的過(guò)流面裂縫，表面處理可增強(qiáng)其抗沖耐磨能力。

表面處理的方法包括表面噴涂、高分子聚合物縫口浸漬、貼環(huán)氧玻璃絲布、縫口粘貼橡皮板、縫口粘貼碳纖維布、沿縫口鑿槽嵌縫等。

（1）噴涂法：適用于寬度小于0.3mm表面裂縫，將裂縫表面清理干凈，無(wú)塵土、灰渣，采用聚脲進(jìn)行表層涂刷即可，處理方法比較簡(jiǎn)單。

（2）縫口浸漬處理。浸漬是高分子材料的復(fù)合單體聚合作用，對(duì)混凝土表層產(chǎn)生浸漬滲入，使表面淺層裂縫的縫口封堵粘合。由于高分子材料浸漬聚合后具有較高的強(qiáng)度，因此可提高混凝土表面的抗沖磨能力。這種處理方法不受季節(jié)的限制，但浸漬過(guò)程需要干燥環(huán)境，不宜在雨天進(jìn)行。表面裂縫的浸漬處理方法是在經(jīng)過(guò)清洗干燥的縫口，用鐵絲圈罩住，形成一條沿裂縫走向密封管狀紙罩，在紙罩內(nèi)將浸漬基液浸人縫中，待基液固化后進(jìn)行聚合。

（3）縫口貼玻璃絲布。此法除用于縫口保護(hù)外，還用于嵌縫止漏。一般采用“三液兩布”（即3層環(huán)氧基液和2層玻璃絲布）的“玻璃鋼”，也可采用“兩液一布”。

（4）縫口粘貼橡皮板?？p口粘貼橡皮板主要用于處理?yè)跛畨味斡蛄芽p，防滲效果好。由于橡皮彈性好且抗?jié)B性能優(yōu)越，宜用以修補(bǔ)尚未穩(wěn)定的裂縫。常用橡皮板厚5 mm，橡皮表面應(yīng)先用鋼絲刷刷毛或以濃硫酸浸泡腐蝕，進(jìn)行表面鑿毛使粘貼牢固。

（5）縫口粘貼碳纖維布：主要適用于梁、板等預(yù)應(yīng)力構(gòu)建件補(bǔ)強(qiáng)加固，施工環(huán)境溫度宜為10℃～25℃，混凝土表面應(yīng)清刷干凈并保持干燥，基底用專用膠找平，用專用膠進(jìn)行涂刷粘貼。

（6）縫口鑿槽嵌縫。對(duì)于平面上縫寬大于0.3mm的表面裂縫常用鑿槽法處理，即沿裂縫兩側(cè)進(jìn)行標(biāo)記，用風(fēng)鎬、風(fēng)鉆或人工將混凝土鑿開寬度、深度均為2cm槽，將槽內(nèi)清理干凈，漏出新鮮混凝土，槽內(nèi)填充環(huán)氧砂漿或微膨脹預(yù)縮水泥砂漿或丙乳砂漿。縫面鑿槽是一種較為簡(jiǎn)易的方法，由于能夠消除縫端的應(yīng)力集中，防止裂縫延伸，因此被廣泛采用。

2.2裂縫的內(nèi)部處理方法及工藝

灌漿是混凝土裂縫內(nèi)部補(bǔ)強(qiáng)最重要的方法，應(yīng)用范圍最廣，主要用于深層及貫穿裂縫修補(bǔ)。常用的灌漿處理方法有水泥灌漿和化學(xué)灌漿，下面分別進(jìn)行介紹。

（1）水泥灌漿

水泥是一種粉狀水硬性無(wú)機(jī)膠凝材料，經(jīng)水?dāng)嚢韬蟮乃酀{是一種懸濁液體，在其凝固過(guò)程中體積發(fā)生收縮，硬化后在縫內(nèi)會(huì)留下一條細(xì)縫。較細(xì)的裂縫，水泥顆粒無(wú)法灌人，故水泥漿僅用于灌注寬度≥21mm的裂縫。水泥漿的起始水灰比一般采用1：1～3：1，不宜過(guò)稀，因漿液越稀其干縮后產(chǎn)生的縫隙越大。水泥灌漿之所以用得比較普遍，主要是因這種材料比較易取且價(jià)廉，適用于大面積處理工作。由于水泥系脆性材料，故水泥灌漿更適用于“死縫”；又因水泥自身強(qiáng)度較低，灌人裂縫后，在溫度應(yīng)力作用下，反復(fù)承受拉力和壓力，以至發(fā)生解體或被滲水溶蝕。對(duì)己灌水泥漿的裂縫，數(shù)年后挖開觀察，多呈粉末狀，也無(wú)強(qiáng)度和粘結(jié)力可言。因此，為提高水泥灌漿的可灌性和耐久性，克服水泥漿凝結(jié)后體積收縮的缺陷，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外許多企業(yè)開展研究，旨在減小水泥粒徑，使其能夠灌人更細(xì)的縫隙，灌后體積不會(huì)收縮，并且能夠改善力學(xué)性能，提高抗拉和抗壓強(qiáng)度。

（2）化學(xué)灌漿

化學(xué)灌漿具有水泥灌漿所無(wú)法比擬的優(yōu)越性，水泥灌漿已較少應(yīng)用，而化學(xué)灌漿應(yīng)用日益廣泛，根據(jù)灌漿補(bǔ)漏目的不同，對(duì)灌漿材料的要求也有不同，漿材品種也逐漸增多，有的具有失水干縮或遇水膨脹等特性，能在靜水中和動(dòng)水中凝固；有的能在極短的時(shí)間里凝結(jié)；有的彈性好，能適應(yīng)裂縫活動(dòng)和變化。以堵漏為目的灌漿，常選用丙凝、水玻璃以及水溶性聚氨酯等材料，這些材料的抗?jié)B性能極好；以恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性為目的，則常選用粘結(jié)強(qiáng)度高的環(huán)氧、甲凝類漿材；以封堵處理活性裂縫為目的，常選用彈性聚氨酯材料。

貼嘴灌漿工藝流程是：鉆孔→清縫→貼灌漿嘴→嵌縫→試漏（用風(fēng)、水或漿）→灌漿→拔管封孔→效果檢查。騎縫灌漿可采用手持式電鉆鉆孔，孔徑20mm左右，孔深10cm，貼嘴間距15cm～20cm，深度宜穿過(guò)縫面。當(dāng)采用斜孔貼嘴灌漿時(shí)，斜孔間距一般為2m，深度宜穿過(guò)縫面，貼嘴間距30cm～50cm。在結(jié)構(gòu)允許的前提下，灌漿壓力宜盡量大，常用0.3～0.5 MPa。進(jìn)漿孔應(yīng)選用漏量大并與縫面暢通的孔，并預(yù)留排水和排氣孔。進(jìn)漿程序由低到高，由一側(cè)向另一側(cè)依次推進(jìn)。一般宜選用2泵同時(shí)灌注。當(dāng)?shù)?孔進(jìn)漿時(shí)，鄰孔作排水和排氣孔，待該孔內(nèi)水、氣排盡出漿后，接上另1泵，2泵同時(shí)灌注，依此類推，直至最后1孔，按標(biāo)準(zhǔn)結(jié)束灌漿后將孔口橡膠管反握并用鐵絲綁扎。

3、結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)發(fā)展，施工技術(shù)的進(jìn)步，將來(lái)會(huì)有更加安全可靠地處理方法，但不管是何種方法，在處理裂縫前，首先要對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并制定出相應(yīng)的處理方案、實(shí)驗(yàn)方案，試驗(yàn)成功后再進(jìn)行處理，以達(dá)到好的效果，保證工程的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]王鐵夢(mèng)《工程結(jié)構(gòu)裂縫控制》