水利工程是我國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)工程，目前我國正在大規(guī)模、高速度地進行水利工程基礎(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程中的修理與加固費用，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)濟損失，嚴(yán)重浪費資源，甚至引發(fā)社會問題。因此有必要對水工混凝土的常見裂縫進行分析和研究。

　　一、水工混凝土結(jié)構(gòu)的特點及類型

　　水工混凝土一般為防水混凝土，它是因本身的密實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)具有材料來源廣泛、工藝操作簡單、工程成本低廉、結(jié)構(gòu)整體性強、防水抗?jié)B耐久等特點。防水混凝土結(jié)構(gòu)以其獨特的優(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，提高自身密實度和抗?jié)B性的一種混凝土�；炷�土硬化后，粗骨料彼此之間被具有一定密實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、常見裂縫及原因分析

　　裂縫是混凝土建筑物最常見的病害之一。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。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束，又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降底也會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，即會出現(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)護不周，時干時濕，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)性特點和所處工作環(huán)境的不同，常見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，且長短不一，互不連貫，裂縫較淺，類似于干燥的泥漿面。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，表面沒有及時覆蓋，受風(fēng)吹日曬，表面游離水分蒸發(fā)太快，產(chǎn)生急劇收縮，而此時混凝土早期強度低，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂。

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

　�。�3）混凝土水灰比過大，模板、墊層過于干燥，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

　　混凝土表面過度的抹平壓光，使水泥和細(xì)骨料過多的浮到表面，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。有時在混凝土表面撒干水泥壓光，也會產(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，選擇級配良好的石子，減小孔隙率和砂率；同時，要振搗密實，以減少收縮量，提高混凝土抗裂強度。

　�。�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，對裸露表面應(yīng)及時用潮濕材料覆蓋，認(rèn)真養(yǎng)護，防止強風(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)及早進行噴水養(yǎng)護，使其保持濕潤；大面積混凝土宜澆完一段，養(yǎng)護一段。在炎熱季節(jié)，要加強表面的抹壓和養(yǎng)護工作。

　�。�5）在混凝土表面噴一度氯偏乳液養(yǎng)護劑，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）加強混凝土配制和施工操作控制，不使水灰比、砂率過大；振搗要充實，但不過振。

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

　　（3）適當(dāng)增加混凝土的保護層厚度。

　　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，并摻加適量早強抗凍劑，以提高早期強度。對混凝土進行蓄熱保溫或加熱養(yǎng)護，直至達(dá)到40%設(shè)計強度。

　　四、裂縫治理

　　1、表面修補法

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

　　2、內(nèi)部修補法

　　內(nèi)部修補法主要包括水泥灌漿法、化學(xué)灌漿法等。

　　五、結(jié)語

　　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、施工，特別是施工中加強控制，確�；炷�土質(zhì)量，減少裂縫隱患及威脅。