1 混凝土裂缝的类型及成因分析 

1.1 裂缝类型 

    混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其它外加材料混合而形成的非均质多项复合脆性材料，当它的拉应力大于抗拉强度或拉伸变形大于极限拉伸变形时，就会产生裂缝。 

    按发生深度不同，裂缝可分为表层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝；按活动性质不同，裂缝可分为死缝、活缝、增长缝；按成因不同，裂缝可分为温度裂缝、碱骨料反应裂缝、钢锈裂缝、干缩裂缝、超载裂缝和地基不均匀沉陷裂缝等；按开度不同，裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝（指肉眼可见的、缝宽大于 0.02mm 的裂缝）。 

1.2 裂缝成因分析 

    引起混凝土裂缝的原因是多方面的、复杂的，但归结起来就是材料、施工、环境、结构及荷载等几方面的因素。在修补前应对裂缝进行全面调查与检测，考虑与之相关的因素，仔细分析裂缝的成因。根据裂缝产生的原因、裂缝的活动性质、已产生的危害或进一步发展可能造成的危害，提出裂缝修补拟达的目标，确定裂缝修补的原则，制定修补方案。如果忽略裂缝的成因分析，盲目行事，往往会导致修补无效，造成人力、物力、财力有大量浪费。 

2 水工混凝土裂缝修补的技术要点 

2.1 工艺要求 

    裂缝修补应严格控制施工质量才能达到预期的修补效果。为此，在裂缝修补工艺上必须做到： ① 对修补部位进行全面凿毛处理，用风清理或用水多次清洗除去表面附着物； ② 聚合物砂浆施工严格按配合比进行，最好固定配料人员减少人为误差，控制原材料的质量，尤其是砂子的含泥量； ③ 施工过程中，尽量避免带水作业； ④ 钢筋绑扎牢固，确保保护层厚度； ⑤ 施工温度在 5~ 30 ℃ ； ⑥ 混凝土的养护工作要按时做好，确保混凝土的强度发展良好。 

2.2 修补时机 

    裂缝修补一般宜在低水头或地下水位较低时进行，且要在适宜于修补材料凝固的温度或干燥条件下进行。对于受气温影响的裂缝，宜在 1a 中的低温季节、裂缝开度中等偏大的情况下修补，以避免在混凝土收缩裂缝变小时，材料对裂缝尖端产生劈裂作用。对不受气温影响的裂缝，宜在裂缝稳定的情况下修补。 

3 水工混凝土裂缝的修补方法 

    国内外修补裂缝的方法很多，水工混凝土建筑物裂缝的修补方法可归纳为表面修补、凿槽填补、灌浆和锚固 4 类。 

3.1 表面修补 

    这是一种在微细裂缝（一般宽度小于 0.2mm ）的表面上涂膜，修补混凝土微细裂缝的修补方法，分涂抹、粘贴和喷浆 3 种方法。 

（ 1 ）涂抹法。涂抹法适用于修补深度未达到钢筋表面难以灌入的发丝裂缝。施工时，首先将裂缝附近的混凝土凿毛，清除表面的附着物和松动颗粒，并使之充分干燥，用修补材料涂抹于混凝土表面。涂抹材料要求具有密封性、水密性和耐久性，其变形性能应与被修补的混凝土变形性能相近。常用的材料有水泥砂浆（水泥：砂浆 =1 ： 1 的干硬性水泥砂浆）、环氧砂浆、丙烯酸砂浆、防水快凝砂浆等。 

（ 2 ）粘贴法。粘贴法适用范围于大面积漏水的防渗堵漏部位的混凝土面上，达到密封裂缝、塑料带及其他粘贴在裂缝部位的混凝土面上，达到密封裂缝、防渗堵漏的目的，如图 1 所示。该法常用的材料有橡皮、玻璃丝、紫铜片、塑料带、高分子土工布等。 

（ 3 ）喷浆法。喷浆法适用于混凝土建筑物表面的微细裂缝（表面裂缝）。施工时，先把老混凝土面凿毛并冲洗干净，保持湿润状态，再将钢丝牢固地绑扎在钢筋骨架上，最后喷上混凝土（层厚一般为 80~ 100mm ，最小 50mm ）。混凝土宜采用 32.5~ 42.5mm 级普通硅酸盐水泥拌合，喷射压力为 0.1~0.3MPa ，湿润养护 7d 以上。该法不用支护模板、施工难度小、工期短、造价低且抗裂性能好，是一种简单易行的裂缝修补方法。 

    表面修补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。 

3.2 凿槽填补 

    填补法适用于修补对水工结构整体有影响、水平面上较宽的裂缝或活缝，也可以用于修补因钢筋锈蚀引起的顺筋裂缝。此法作业简单，费用低。修补时，先沿裂缝凿 1 条“ U ”型或“ V ”型深槽（见图 2 ），冲洗干净后涂抹 1 层界面粘结剂或低黏度基液，然后在槽内充填各种密封材料。充填材料可用沥青密封膏、聚氨脂封膏、聚硫密封膏、水溶性丙烯酸密封膏等。 

修补混凝土顺筋裂缝时，需将混凝土凿除到能够充分处理已生锈的钢筋部分，将网筋除锈后进行防锈处理，再在槽中充硬性水泥砂浆或环氧树脂砂浆等材料。 

3.3 低压灌浆修补 

    灌浆是混凝土裂缝内部补强效果最好、应用范围最广的一种方法，主要用于深层及贯穿裂缝的修补。裂缝灌浆有水泥灌浆和化学灌浆 2 种，修补时应按裂缝的性质、开度及其施工条件等情况选定。大体积混凝土裂缝或较宽的裂缝（开度大于 0.3mm ），宜采用水泥灌浆；一般混凝土结构裂缝或较细裂缝（开度小于 0.3mm ），一般可采用化学灌浆。此外，渗漏比较严重的裂缝及伸缩缝且采用化学灌浆。化学灌浆常用的灌浆材料是环氧树脂、水溶性聚氨脂、甲基丙烯酸脂、聚酯树脂、丙烯酰氨等。 

    灌浆修补工艺为：钻孔 →清洗孔壁→嵌缝止浆→压水（压气）检查→配制浆液→灌浆→冲洗管路→封孔。灌浆方法有双液法和单液法 2 种，对较宽裂缝，需用较短凝结时间的浆液，宜用双液法；对细微裂缝，需用较长凝结时间的浆液，宜用单液法灌注。垂直裂缝灌浆一般从下往上灌注，水平裂缝可从一端向另一端或中间向两边灌注，以便排除裂缝中空气和水分。灌浆时间宜丢在年最低气温季节。灌浆压力不宜过大， 一般为 0.2~0.6MPa. 

3.4 锚固修补 

    锚固修补多应用于恢复混凝土结构物承载能力的补强加固，分为缝合锚固和预应力锚固 2 种。缝合锚固是以钢锚栓沿混凝土裂缝隔一定距离将裂缝锚紧，以裂缝进一步扩展，改善结构的承载力。预应力锚固是沿与裂缝相垂直的方向预先钻孔、配制锚杆或锚索，然后拉紧锚杆或锚索使其产生预应力，从而将混凝土裂缝压紧，达到使裂缝宽度减小或闭合的目的，预应力还可增加结构物的承载能力及刚度。锚固法的施工难度较大，除采用其他裂缝处理法仍不能满足结构受力需要的重要受力部位的裂缝外，一般不宜轻易有用。 

4 结语 

    水工混凝土建筑物裂缝的修补方法很多，除了本文所述的 4 种常用方法外，还有混凝土置换法、电化学防、仿生自愈合法等修补方法。在工程实践中，要根据工程具体情况选用合适的混凝土裂缝修补方法。此外，混凝土裂缝修补除了恢复防水性、耐久性及结构安全的目的外，也有从美观角度出发而进行的修补。在满足修补目的的前提下，还必须考虑经济性，明确修补范围及修补规模。