摘要：在水工结构混凝土施工裂缝和渗漏中经常出现的问题，会影响施工安全有序的全过程。随着现代社会的不断发展，国民生活和水工结构之间的关系越来越密切，建筑质量保证水工结构物的基础不仅是完成，而且是国家经济发展水平稳步祈祷的关键因素，应及时分析水工结构施工裂缝和渗漏原因，减少损失降到最低，水工裂缝结构建设和具体讨论泄漏的原因，并提出了一系列的控制措施。
关键词：水工结构；建筑裂缝；防治
水利建设与国民经济和人民生活密切相关，其建设质量决定了工程能否安全有效地进行。它是项目实施的一个重要部分。钢筋混凝土建筑裂缝引起渗漏现象较为普遍，其中大部分为精细、不规则的表面裂缝（裂缝宽度小于0.05mm），无危害，一般不会危及建筑物的安全及正常使用，混凝土中的许多细小裂缝将自行修复。水工结构具有较高的防渗要求，污水具有一定的腐蚀作用。裂缝会对钢条造成腐蚀，危及结构安全。特别是建筑物应避免和控制有害穿透裂缝的发生。防止有害裂纹的发生和发生后的补救措施是问题的症结所在。
1.水工结构的特点
大多数水工结构容易受到自然条件的影响，如气候、地形、水文等。这些因素对建筑物的选址有很大的影响。如果在容易失去土地的地区选择水工结构，这是非常危险的。潮湿和寒冷地区也有可能对建筑产生影响，并考虑到潮湿气候对混凝土的影响。水工结构施工难度较大，因为大部分是建在水的区域内，施工时不仅要解决施工中的防洪、截流施工、避免施工流程等问题。另一方面，一些水下和地下工程和基础建设需要复杂的施工技术。水利建设的条件是复杂的。例如，当排水工程的供水需要排水时，会对排水过程的坡度和河道产生很大的影响。当水工结构在水中时，建筑本身的水压也非常高，所以这两种情况都不利于水工施工，这将影响到建筑物的稳定性和强度。水工施工的主要原料是混凝土，混凝土本身具有很强的抗渗透能力，不易漏水，而且是一种耐冷、耐腐蚀的密室。
2.大体积混凝土裂缝成因
混凝士结构裂缝产生的原因比较复杂，多种因素相互影响，裂缝类型也在发展转化。相关资料显示，裂缝的产生主要是由施工因素造成的，占早期裂缝的70％左右，混凝土材料方面的原因占20％左右，设计不当方面的原因占10％左右。混凝土结构裂缝的产生主要与材料性质和配合比、结构设计及受力荷载、施工、使用及环境条件等有关。以下就这几个方面的因素研究裂缝产生的原因。
2.1混凝土自身的因素
2.1.1混凝土的收缩
收缩是混凝士的重要特性，收缩变形易导致混凝土开裂。收缩变形类型主要有自收缩、塑性收缩、干燥收缩、沉降收缩、化学收缩、温度收缩、碳化收缩等。混凝土的收缩受水泥类型、细度、胶凝材料用量、水灰比、骨料性质、施工和养护等因素影响。混凝七硬化过程中，受到各种收缩娄型的综合作用。对于大体积混凝土来说，冷缩是早期收缩的主要形式，干燥收缩是长期收缩的主要形式，其它收缩形式所占比例相对较小。
2.1.2水泥的水化热
水泥水化过程中的温度变化是大体积混凝土中的主要温度因素，水化过程中产生一定的热量，在一些结构尺寸较小的混凝土结构物中，这些热量可以比较容易的散发出去，而大体积混凝土结构物一般结构尺寸较大，混凝土又是热的不良导体，故水化过程产生的热量聚集在混凝土内部不易散失。实测数据表明，水泥水化热引起的温升，在水利工程大体积混凝土中一般达到20"--'25℃甚至更高。由于结构物有一个自然散热条件，混凝土内部的最高温度大多发生在混凝土浇筑后的最初3～5d。
由于浇筑初期混凝士的弹性模量较低，对水化热引起的急剧温升体积变形约束不大，故相应的温度应力也较小，达不到混凝土所能承受的拉应力限值，不会产生温度裂缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着混凝土龄期的增长，弹性模量逐步增高，对混凝土内部降温收缩的约束愈来愈大，产生相当大的拉应力，当拉应力大于混凝土的抗拉强度时，便会出现温度裂缝。
2.1.3混凝土所用材料的影响
大体积混凝土开裂的主要原因是混凝土的收缩受到各种条件的约束后而产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度。所以开裂实际上反映的是收缩值、弹性模量和强度的关系问题，而这三项指标是和水泥种类和水泥用量有关的。水泥的种类对干缩值影响很大，采用普通硅酸盐水泥的混凝土的收缩值比用矿渣硅酸盐水泥的收缩值小25％左右，所以当水泥采用不当时，由于干缩值差别较大，混凝土很容易开裂。水泥的细度对干缩值影响也很大，水泥越细，比表面积越大，混凝上也越容易开裂。
2.2施工工序原因
一般情况下混凝土结构物一般需要先支模，后绑钢筋，再进行混凝土的浇筑，大型的水工结构物混凝土浇筑需要分几次进行浇筑，每次浇筑的混凝土量是需要控制的。在浇筑混凝土过程中，当浇筑完一次混凝土后，第二次再进行混凝土的浇筑时需要考虑时间因素，两次浇筑的时间不能间隔太长，如果两次浇筑的时间间隔太长，会使配制好的混凝土中水分损失，对混凝土的坍落度影响较大，会造成后期浇筑后混凝土产生不规则的裂缝；部分现场施工人员直接在混凝土中加水，又会影响配制好的混凝土的性质。浇筑完后需对混凝土进行养护，然后进行模板拆除，但施工时，会出现拆模过早，而导致混凝土结构达不到设计标准，不能满足各种荷载组合，从而导致裂缝的产生。
3.针对水工结构建筑裂缝及渗漏采取的防治措施
3.1重视温度裂缝，及时采取措施
在水工结构施工过程中，温度裂缝是造成裂缝和渗流的重要原因。因此，我们必须采取有效的措施来预防和治疗温度裂缝。首先，它可以改善骨料级配，并与硬混凝、空气和增塑剂混合，防止内部和外部温差过大，从而导致温度裂缝。其次，在搅拌混凝土的过程中，可以适当地加水，使砾石及时冷却，从而降低水泥混凝土浇注温度，避免温度开裂现象。
3.2变形缝渗水预防措施
水的止水应该是光滑的，大小应该是准确的，其表面的油应该是干净的，没有沙坑，没有钉孔。橡胶塞的形状、尺寸和物理性能应满足设计要求，无裂纹或气泡。金属挡板的接缝应根据其厚度折叠或重叠，其长度不得小于20mm。必须采用双面焊接。橡胶止损带适用于整个生产，如需要连接长，应使用热接头，但不得使用折叠，焊缝应平整牢固，不得有裂纹胶现象。t形、十字和Y接头应在工厂加工。止水器应牢固安装，位置准确，与变形接缝垂直。变形缝的中心线和中心线为正。不要在水中打洞或用钉子固定。水闸的两个翼的混凝土必须牢固固定，尤其是底板上的穿孔或铁钉固定的位置。混凝土必须压实，以防止在止损区周围聚集过多的骨料。在变形联合施工过程中，变形节点应防止竖向错位，防止剪切破坏。
3.3加强混凝土养护
混凝土的养护包括自然养护和蒸汽养护。一般情况下都是采用的是自然养护方法，有条件的情况下可以采用蒸汽养护。混凝土的自然养护大致可以分为除去表面覆盖物养护和带模养护两大类，在带模养护期间，应采取带模包裹、浇水等基本的措施进行养护，保证不干燥。在混凝土浇筑后48小时左右可以稍微松开点模板，这种方法可以保证拆模较为顺利，最后再继续洒水养护至规定龄期。
结论
对于我国的水利工程以及相关的其它水工结构来说，大体积混凝土一直以来存在很大的裂缝隐患，并且产生的裂缝由于各种因素的作用可能会继续扩大，直至产生无法挽回的损害。所以研究水工结构中大体积混凝土的裂缝成因，对我们国家的发展有着非常重要的实际意义。本文通过对大体积混凝土进行一些相关研究，分析了大体积混凝土裂缝的成因以及对应的控制方法，希望能对工程实践有一些参考作用。
参考文献
[1]王铁梦.建筑物的裂缝控制[M].上海：上海科学技术出版社，1987.
[2]朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制[M].北京：中国电力出版社，1999.
[3]王建军.大体积混凝土裂缝产生原因及措施[J].新疆：建安施工，2003.11.42~431.
论文作者:冯志东
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/14
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 水工论文; 结构论文; 体积论文; 温度论文; 水化论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;