摘要：混凝土是水泥、砂、石与水按一定比例配合，经过搅拌、成型、养护制得。因其本身为透水介质，所以在水利工程中发生裂缝的情况是不可避免的。这种现象的发生，不仅大大降低了水工建筑物的抗渗能力，而且使混凝土内部的钢筋材料受到腐蚀，减少了钢筋的使用寿命，并对水工建筑物的承载能力造成严重影响，甚至危及水工建筑物的结构的稳定性。所以分析混凝土裂缝渗透形成的原因，并研究出有效的预防措施就显得至关重要。
关键词：水利工程；混凝土裂缝；原因；防治措施
1水利工程施工混凝土裂缝成因
1.1干缩裂缝
混凝土在凝固的过程中，会逐渐散热和蒸发，这是引起混凝土体积收缩的主要原因，尤其是一些大体积的混凝土。如果混凝土在收缩时受到外界环境的约束，就会自然的形成收缩应力，当这种应力超出当时混凝土极限抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝。裂缝的存在直接导致混凝土抗拉性能的降低，裂缝也会引导有害物质进入混凝土内部，造成钢筋锈蚀，甚至混凝土结构破坏。对于水库蓄水发电和灌溉来说，挡水混凝土结构的裂缝会直接引起渗漏，如果渗漏量达到一定程度，就直接危及工程的蓄水能力。对于混凝土重力坝来说，如果裂缝达到一定贯穿深度和宽度，会引起坝体扬压力的急剧增长，削弱坝体的抗滑能力，对结构抗震非常不利，甚至会对整个坝体的结构稳定和安全造成威胁。
1.2沉降裂缝产生的原因
混凝土的沉降裂缝产生的原因主要是在混凝土的配置搅拌过程中，对混凝土自身的配合比设计不合理，例如：混凝土中粗细集料的配合比例不当、水与石灰的配合比例不当等，或者是在混凝土的搅拌过程中粗料厚度过大但振捣工作不充分、不均匀，导致混凝土在凝结的过程中粗大的集料逐渐下沉，细小的集料逐渐上浮，最终产生不均匀的沉降，导致混凝土表面裂缝的出现。沉降裂缝一般会出现在混凝土初凝的过程之中。
1.3温度裂缝
混凝土浇筑完成后，水泥熟化散发大量的水化热，在混凝土内部和表面产生较高的温度。当表面温度迅速降低时，混凝土内外产生温度差，致使其内部和表面产生热胀冷缩不均匀现象。这种现象使混凝土表面产生极大的拉应力，当应力超过混凝土极限抗拉强度时，混凝土开裂，形成温度裂缝。温度裂缝形成原因主要有3种：一是混凝土施工时，在初凝初期以及硬化的过程中，会产生大量的水化热，导致混凝土内外产生温度差，形成混凝土裂缝。二是混凝土散热表面积较小，内部温度达到极限，散热较慢，形成温度裂缝。三是混凝土达到要求强度，表面拆模或者原来保温覆盖材料移除时，导致混凝土表面的温度急剧下降，内外形成温度差，产生温度裂缝。
1.4塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝在水利工程中，塑性收缩裂缝通常发生在混凝土没有完全凝结的时候，大多发生在高温多风、天干气热的气候条件下，抑或混凝土浇筑结束后表面未能及时覆盖的情况下，因混凝土表面严重脱水造成。混凝土塑性收缩裂缝形成的原因主要为：混凝土在完全凝结前强度较低，当受到外部高温大风天气的制约时，其表面水分流失快，这时混凝土内部结构受到较大的负压而引起体积急剧回缩，但混凝土强度无法承受负压所产生的收缩力，从而引起塑性收缩裂缝的产生。
2水利工程工程控制混凝土裂缝的措施
2.1控制混凝土原材料的质量
要根据当前工程的实际要求和国家的规定规范选取适合的原材料，合理添加混凝土添加剂。例如：在水利工程中选用的水泥是普通硅酸盐水泥，该水泥具有安全性能好、早期强度高、后期强度稳定、抗渗能力强、干缩性小、耐寒性好、抗腐蚀性强等优点，适合较为阴冷的施工环境和施工季节；在混凝土的骨料中，可以选择采用反击破碎机轧制的碎石料，并且注意选择坚硬、清洁、风化颗粒含量少的石料，在经过实验检验合格后才大量使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，还可以在混凝土的调配搅拌过程中掺入一定份量的外加剂，例如：高效减水剂和引气剂两种外加剂，可以满足当前工程对混凝土防渗水性和脆性的要求。
2.2合理设计混凝土的配合比
在采用混凝土原料进行试拌时，应尽量降低水泥的用量，可适当掺加I级粉煤灰，并合理控制水胶比，骨料以二级配为宜。添加适量的粉煤灰有利于减少收缩，缓解温差，增强混凝土的抗腐蚀性，提高混凝土的和易性。如果在混凝土易出现裂缝的部位放置一些钢筋，如转角处、孔洞周围，这样混凝土中的拉应力将会直接由钢筋承担，从而抑制了裂缝的进一步发展。当然，为了防止混凝土产生裂缝，在进行水利工程结构设计时应充分考虑结构约束度的降低，同时混凝土中钢筋保护层的厚度值尽可能取小些，保护层的厚度越大，裂缝越容易产生。
2.3控制混凝土的施工过程
在水利工程的施工过程中，控制混凝土的施工质量对防止混凝土工程出现裂缝也有很大地帮助。例如：采用二次振捣法，可以对已经浇筑过的、即将进入初凝过程的混凝土进行二次振捣，使混凝土重新液化，从而消除混凝土自身含有的粗大骨料、多余的水膜等，为混凝土构件提供更稳定、更均匀的混凝土施工质量，减少混凝土沉陷裂缝、塑性裂缝的发生。在混凝土的施工过程中，尤其要注意加强对混凝土的振捣密实措施，清楚混凝土中的沁水，必要时可以在混凝土中掺加优质的粉煤灰，降低混凝土的水灰比，防止混凝土因为内部空隙太多而产生干缩裂缝。
2.4混凝土养护措施
混凝土浇筑完成后，要及时采取保温保湿措施，可在混凝土的表面覆盖1层薄膜，或在混凝土表面喷洒养护剂。当混凝土达到设计要求强度后拆模，拆模完成后要挂草帘，铺草席麻袋洒水，进行保湿养护处理。对易产生温度裂缝的混凝土浇筑施工时，应尽量安排在夜间组织施工，这样可最大程度地减小混凝土初凝时的温度，如果混凝土浇筑施工在大风或高温天气进行，应设置防风和遮阳装置，避免混凝土结构出现施工裂缝。钢筋锈蚀可引起混凝土裂缝，而氧化反应是引起钢筋锈蚀的主要原因，因此加强混凝土表面钢筋保护层厚度，增强混凝土密实度，防止空气进入，可避免钢筋锈蚀产生混凝土裂缝。防止混凝土结构产生裂缝的措施有：在混凝土表面喷刷防腐层、选择抗腐蚀性强的钢筋、选择优质骨料和低含碱量的水泥以及中性拌和水、合理降低水灰比等。
2.5裂缝的后期修补工作
（1）表面覆盖法。表面覆盖法是在混凝土裂缝表面涂上一层薄膜，增强混凝土的耐久性及防水性。在施工时，应事先用钢丝刷将混凝土表面打毛，再用清水冲洗干净，待充分干燥后用树脂将混凝土表面气孔全部填充满，最后在混凝土裂缝表面覆盖上修补材料，如塑料薄膜或彩布条等。（2）充填法。当混凝土裂缝宽度超过0.5mm时，可沿裂缝处将混凝土凿成“V”或“U”形的形槽，槽顶宽控制在10cm，然后用密封材料填满形槽。填充材料最好选用水泥砂浆、聚合物水泥砂浆及环氧砂浆等。若钢筋混凝土出现锈蚀现象，可将混凝土凿到能足够处理生锈的钢筋部分，待钢筋锈除后，再将填充材料充填到混凝土槽中。（3）注入法。注入法主要包括灌浆法和真空吸入法。灌浆法一般应用于深层的细长裂缝，真空吸入法则通过真空泵促使缝内产生真空，然后将灌浆材料注入到裂缝内部。此方法对任何表面裂缝处理都适用，选用的灌浆材料主要以水泥浆材、弹性聚氨酯浆材、普通环氧浆材为主。
3结语
作为水利工程施工过程中使用的主要材料，混凝土工程的质量好坏影响着水利工程质量的好坏。混凝土裂缝作为工程施工过程中最常见的混凝土质量问题，施工单位必须给予足够的重视，注重对混凝土原材料的选择，严格控制混凝土施工过程中的质量控制，做好混凝土裂缝的修补工作，最终提高混凝土结构的质量，提升水利工程整体的质量水平。
参考文献：
[1]浅谈水利工程施工中如何控制混凝土裂缝[J].曹明.建材与装饰. 2016（46）
[2]李登成.关于水利工程施工中混凝土裂缝的危害与对策[J].建筑工程技术与设计，2015（6）：565.
论文作者:陆颖
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/9/18
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