水利工程是我國(guó)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)工程，目前我國(guó)正在大規(guī)模、高速度地進(jìn)行水利工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，但是水工混凝土卻經(jīng)常受到各種裂縫的威脅，增加了建筑物使用過(guò)程中的修理與加固費(fèi)用，影響或限制了結(jié)構(gòu)的正常使用功能，并縮短結(jié)構(gòu)的使用年限，影響效益和安全，造成經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重浪費(fèi)資源，甚至引發(fā)社會(huì)問(wèn)題。因此有必要對(duì)水工混凝土的常見(jiàn)裂縫進(jìn)行分析和研究。

　　一、水工混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及類(lèi)型

　　水工混凝土一般為防水混凝土，它是因本身的密實(shí)性而具有一定防水抗?jié)B能力的整體式混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。它兼有承重、圍護(hù)和抗?jié)B的功能，還可滿足一定的耐凍融及耐侵蝕要求。防水混凝土結(jié)構(gòu)具有材料來(lái)源廣泛、工藝操作簡(jiǎn)單、工程成本低廉、結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)、防水抗?jié)B耐久等特點(diǎn)。防水混凝土結(jié)構(gòu)以其獨(dú)特的優(yōu)越性成為水工工程建筑的首選。

　　水工防水混凝土按類(lèi)型，可分為普通防水混凝土和外加劑防水混凝土。

　　1、普通防水混凝土

　　普通防水混凝土是在普通混凝土骨料級(jí)配的基礎(chǔ)上，以調(diào)整和控制配合比的方法，提高自身密實(shí)度和抗?jié)B性的一種混凝土。混凝土硬化后，粗骨料彼此之間被具有一定密實(shí)度的水泥砂漿所填充，并切斷混凝土內(nèi)部沿石子表面形成的連通的毛細(xì)滲水通道，使混凝土具有較好的抗?jié)B性。

　　2、外加劑防水混凝土

　　外加劑防水混凝土是指用摻入適量外加劑的方法，改善混凝土內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，以增加密實(shí)性，提高抗?jié)B性的混凝土。外加劑主要是以吸附、分散、引氣、催化，或與水泥的某種成分發(fā)生反應(yīng)如物理、化學(xué)作用，使混凝土得到改性。外加劑防水混凝土的類(lèi)型有減水劑防水混凝土，加氣劑防水混凝土、聚合物水泥混凝土等。

　　二、常見(jiàn)裂縫及原因分析

　　裂縫是混凝土建筑物最常見(jiàn)的病害之一。混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等�；炷�土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過(guò)程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降底也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力，當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂縫能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護(hù)不周，時(shí)干時(shí)濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導(dǎo)致裂縫。

　　根據(jù)水工混凝土建筑物的結(jié)構(gòu)性特點(diǎn)和所處工作環(huán)境的不同，常見(jiàn)裂縫主要有塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、凝縮裂縫、凍脹裂縫等類(lèi)型。

　　1、塑性收縮裂縫

　　裂縫多在新澆筑并暴露于空氣中的結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)，形狀很規(guī)則，且長(zhǎng)短不一，互不連貫，裂縫較淺，類(lèi)似于干燥的泥漿面。大多在混凝土初凝后，一般在澆筑后4小時(shí)左右，當(dāng)外界氣溫高，風(fēng)速大，氣候很干燥的的情況下出現(xiàn)。

　　原因分析

　　（1）混凝土澆筑后，表面沒(méi)有及時(shí)覆蓋，受風(fēng)吹日曬，表面游離水分蒸發(fā)太快，產(chǎn)生急劇收縮，而此時(shí)混凝土早期強(qiáng)度低，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開(kāi)裂。

　�。�2）使用收縮率較大的水泥，水泥用量過(guò)多，或使用過(guò)量的粉砂，或混凝土水灰比過(guò)大。

　　（3）混凝土水灰比過(guò)大，模板、墊層過(guò)于干燥，吸水大。

　　（4）澆筑在斜坡上的混凝土，由于重力作用有向下流動(dòng)的傾向，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。

　　2、沉降收縮裂縫

　　裂縫多沿結(jié)構(gòu)上表面鋼筋通長(zhǎng)方向或箍筋上斷續(xù)出現(xiàn)，或在埋設(shè)件的附近出現(xiàn)。裂縫呈梭形，寬度1-4mm，深度不大，一般到鋼筋上表面為止。多在混凝土澆筑后發(fā)生，混凝土硬化后停止。

　　原因分析

　　混凝土澆筑振搗后，粗骨料沉落，擠出水分、空氣，表面呈現(xiàn)泌水，而形成豎向體積縮小沉落，這種沉落受到鋼筋、預(yù)埋件、模板、大的粗骨料以及先期凝固混凝土的局部阻礙或約束，或混凝土本身各部相互沉降量相差過(guò)大而造成裂縫。

　　3、凝縮裂縫

　　混凝土表面呈現(xiàn)碎小的六角形花紋狀裂縫，裂縫很淺，常在初凝期間出現(xiàn)。

　　原因分析

　　混凝土表面過(guò)度的抹平壓光，使水泥和細(xì)骨料過(guò)多的浮到表面，形成含水量很大的砂漿層，它比下層混凝土有較大的干縮性能，水分蒸發(fā)后，產(chǎn)生凝縮而出現(xiàn)裂縫。有時(shí)在混凝土表面撒干水泥壓光，也會(huì)產(chǎn)生這種裂縫。

　　4、凍脹裂縫

　　結(jié)構(gòu)、構(gòu)件表面沿主筋、箍筋方向出現(xiàn)寬窄不一的裂縫，深度一般到主筋。

　　原因分析

　　冬期施工混凝土結(jié)構(gòu)、構(gòu)件未保溫，混凝土早期遭受凍結(jié)，將表層混凝土凍漲，解凍后，鋼筋部位變形仍不能恢復(fù)，而出現(xiàn)裂縫、剝落。

　　三、裂縫預(yù)防措施

　　1、塑性收縮裂縫預(yù)防措施

　　（1）配制混凝土?xí)r，嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，選擇級(jí)配良好的石子，減小孔隙率和砂率；同時(shí)，要振搗密實(shí)，以減少收縮量，提高混凝土抗裂強(qiáng)度。

　�。�2）澆筑混凝土前，將基層和模板澆水濕透，避免吸收混凝土中的水分。

　�。�3）混凝土澆筑后，對(duì)裸露表面應(yīng)及時(shí)用潮濕材料覆蓋，認(rèn)真養(yǎng)護(hù)，防止強(qiáng)風(fēng)吹襲和烈日曝曬。

　　（4）在氣溫高、濕度低或風(fēng)速大的天氣施工，混凝土澆筑后，應(yīng)及早進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，使其保持濕潤(rùn)；大面積混凝土宜澆完一段，養(yǎng)護(hù)一段。在炎熱季節(jié)，要加強(qiáng)表面的抹壓和養(yǎng)護(hù)工作。

　　（5）在混凝土表面噴一度氯偏乳液養(yǎng)護(hù)劑，或覆蓋塑料薄膜或濕草袋，使水分不易蒸發(fā)。

　　2、沉降收縮裂縫預(yù)防措施

　　（1）加強(qiáng)混凝土配制和施工操作控制，不使水灰比、砂率過(guò)大；振搗要充實(shí)，但不過(guò)振。

　�。�2）對(duì)于截面相差過(guò)大的混凝土構(gòu)筑物，可先澆筑較深部位，靜停1-2小時(shí)，待沉降穩(wěn)定后，再與上部截面混凝土同時(shí)澆筑，避免沉降過(guò)大導(dǎo)致裂縫。

　�。�3）適當(dāng)增加混凝土的保護(hù)層厚度。

　　3、凝縮裂縫預(yù)防措施

　　（1）混凝土表面刮抹應(yīng)限制到最少程度。

　�。�2）防止在混凝土表面撒干水泥刮抹，如表面粗糙，可撒稠水泥漿再壓光。

　　4、凍脹裂縫預(yù)防措施

　　結(jié)構(gòu)、構(gòu)件在冬期施工，配制混凝土應(yīng)采用普通水泥，低水灰比，并摻加適量早強(qiáng)抗凍劑，以提高早期強(qiáng)度。對(duì)混凝土進(jìn)行蓄熱保溫或加熱養(yǎng)護(hù)，直至達(dá)到40%設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

　　四、裂縫治理

　　1、表面修補(bǔ)法

　　表面修補(bǔ)法主要包括表面涂抹砂漿法、表面涂抹環(huán)氧膠泥法、表面鑿槽欠補(bǔ)法、表面貼條法等；

　　2、內(nèi)部修補(bǔ)法

　　內(nèi)部修補(bǔ)法主要包括水泥灌漿法、化學(xué)灌漿法等。

　　五、結(jié)語(yǔ)

　　由于裂縫的影響，很多水工混凝土建筑物受到威脅和挑戰(zhàn)，分析裂縫出現(xiàn)的原因，預(yù)防是關(guān)鍵，這需要在設(shè)計(jì)、施工，特別是施工中加強(qiáng)控制，確�；炷�土質(zhì)量，減少裂縫隱患及威脅。