摘要：随着我国国民经济的快速增长，水利基础设施的建设发展迅速。 在水利工程的具体建造过程中，因出现裂缝而影响工程质量甚至导致结构垮塌的情况屡见不鲜。用于建筑的混凝土是由砂石、水泥、水和其他的材料混合在一起而成的材料。由于混凝土本身变形等一些问题的存在，混凝土裂缝问题已经成为水工建筑中最为常见的危害。本文对水工建筑中混凝土裂缝的成因进行了分析，并提出了裂缝问题出现时应当采取的解决措施。
关键词：水工建筑 混凝土 裂缝
虽然近年来水工建筑材料的性能不断提升，但在笔者的实际调研中发现，水工建筑在施工中、后期出现损害的情况仍较为常见，裂缝问题便属于最主要的损害问题，而为了尽可能降低裂缝问题的危害、保证水工建筑整体质量，正是本文围绕水工建筑中混凝土裂缝问题及应对开展具体研究的原因所在。
一、影响水工建筑质量的因素
于对水工建筑的要求越来越高，在保证水工建筑安全的前提下，我们还要重点关注不同水利工程建筑的使用目的，这样才可以最大程度上发挥水工建筑的功能，同时还可以有效提高水工建筑在使用和维护过程中的安全问题。影响水工建筑质量的因素主要包括以下两个方面：
1.1自然环境
在水工建筑的具体施工过程中，自然环境的影响也较大。因此工程师在设计之初要考察工程所在地的地形、地质、气象、水质等因素，将最难的设计方案设计出来才。水工建筑在进行设计施工的时候难度较大。一般情况下，在进行水工建筑施工方案的设计时一定要将汛期施工导流与截流等各方面的因素考虑到，只有全方位的考虑各种影响因素，才能有效地处理好施工建筑在施工过程中存在的安全隐患，不会因为欠缺缜密的设计而影响工期的延误和安全。
1.2 施工条件
水工建筑的施工所在地一般位于高山等一些环境相对恶劣的地方，地形较为复杂。在建筑过程中，大坝和防洪堤多采用挡水类的建筑物，在这种情况下对河岸的冲刷很可能会导致水工建筑出现裂缝，对下游沿线居民的生命财产安全造成不可挽回的损害
二、水工建筑物混凝土裂缝种类
在水工工程施工中，混凝土是工程中使用最普遍，用量广泛的一种混合材料。虽然使用率高，但混凝土均匀性差，离散性大，特别容易产生裂缝。笔者根据自已二十余年小型水利工程设计与施工经验，水工建筑物的混凝土裂缝主要有以下几种:
（1）收缩裂缝即在施工阶段因水泥水化热及外部气 温的作用引起混凝土收缩而产生的裂缝。收缩裂缝多为规则的条状，很少交叉，常发生在结构的变截面处，往往与受力钢筋平行。这种裂缝多发生在大体积的混凝土和梁、板、柱等块体构件，危害较大，尤其对暴露在大气中的构筑物影响更大。如不加以防止，很可能会造成严重后果。
（2）超载裂缝即混凝土构件超载使用时，造成变形、 受力不均等原因产生的裂缝，一般均发生在构件受力弯矩最大的部位，成条状，但分布不像收缩裂缝那样均匀，扩展方向也相反，一般沿受力钢筋垂直方向或斜向发展。产生超载裂缝的原因，往往是在施工中构件上受到了不适当的施工荷载或者上部建筑物过早施工。
（3）沉降收缩裂缝。对于那些水上建筑混凝土埋设件部分和表 面往往是出现沉降收缩裂缝最为明显的地方，裂缝的形状表为近梭形、宽度较窄、一般延伸到钢筋材料的表面，造成该种现象的原因主要是混凝土材料浇筑后粗骨料沉落将其中的一定空气和水分挤出。
（4）冻胀裂缝该种裂缝的产生是由于混凝土材料浇筑初期受到冰冻的影响，这一裂缝产生的负效应往往是比较深远的。当建筑物所处的环境的温差变化越大时，混凝土在受到寒潮袭击时出现冻胀裂缝可能性就越大，而裂缝的发展表现出无规律性，主要产生在混凝土的表面较浅的位置，而 冻胀裂缝往往是造成大结构裂缝产生的主要原因。
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三、混凝土裂缝问题的原因分析
2.1 温度的变化
温度引起的变化。水泥的使用过程中就会产生一定的水化热，水泥内部就会形成一定的热量。而混凝土的导热性往往有很差，加上水泥结构内部体积、截面等原因，会将大量的热量积聚在混凝土本身的结构过程中，不能完全的得到释放，这样造成了岩石的内部结构稳定过高。有数据表明混凝土表面热量挥发的速度快，这样势必会造成结构内部和表面一定程度的温差，这样出于材料内外表面的压力就产生了，当这种内外压差值超过了 20-250C，这就导致了内外之间的压力差超过其自身的极限抗拉强度，导致裂缝的形成。外界气温的变化也 使混凝土产生裂缝的主要原因[1]。当外部环境的温度处于上升 阶段的时候，混凝土施工温度则得到提升，若外界的温度下约束条件[2]。水工建筑与混凝土结构密不可分，大坝的基础有较大弹性模量的岩石来支持，确保底板处于混凝土大坝基础的外部约束条件下。当对现浇底板混凝土进行水化热升温时，混凝土结构的体积就会发生膨胀，进而产生变形。当水化热反应发挥作用不断衰减后，温度也逐渐下降，收缩现象则表现的更加明显，压力差是造成裂缝形成的主要原因。
2.2 干燥收缩
当混凝土结构内部水分出现变化时，势必会使混凝土出现干缩湿胀的问题。混凝土在硬化过程中由于与水的接触，表现为水分充足，从而出现膨胀的现象; 相反，混凝土则会出现干缩的现象。混凝土结构的水分不均匀就产生了表面形成的裂缝。
四、预防混凝土裂缝的方法
（1）施工方案与预防方面
采取良好的施工方案与预防措施对控制混凝土裂缝有着很大的关系。施工方案主要应确定一定的浇筑量，施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割，最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外，分层位置即水平施工缝设留位置也应加以注意。一般来说，应尽量留在变截面处，或远离受拉钢筋部位而设在混凝土的受拉区，确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工，则应采取材料降温措施来控制混凝土入仓温度。
（2）施工质量方面
由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在 95% 以上，如果在施工阶段控制住了裂缝，则在使用阶段开裂的可能性也就小了。因此，施工阶段是裂缝预防的主要阶段，在施工阶段要注意以下几个问题: 混凝土要有合适的配合比，选择合适的配合比，不仅要满足强度要求、施工要求，还要考虑从防止产生裂缝的需要出发。适当的选择好水灰比，在满足强度的原则下，尽可能减少水泥用量。钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固，以免施工中发生变形。钢筋上的污物和氧化层要清除，以免影响粘结力。浇筑和振捣操作要合理，特别是振捣操作技术往往不被人们所重视。振捣不足就无法保证混凝土应有的密实度，过分的振捣则对水泥混凝土均匀有害，要恰到好处。
（3) 养护方面
养护的目的是使混凝土正常硬化，强度增长，不受或少受外界影响。关键是设法使混凝土温度慢慢下降到接近外界气温，缩小降温过程的温差。以便减小温度应力，尽量防止裂缝的产生。常规的养护方法是喷水，对一般混凝土结构，减少表面收缩，防止龟裂是可行的。大体积混凝土由于块体内外温度不一致，强度增长不同，常常是在强度增长慢的表面开裂，其养护就不能只满足于常规方法。具体说，尽量晚拆模，拆模后要立即覆盖或及时回填，，避开外界气候的影响，养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准，即 7 ～ 28 d，时间增加几天效果更好。
结语：
综上所述，混凝土的施工裂缝会给施工质量造成一定的负面影响，如何才能更加的科学的来解决这一问题，对于延长建筑使用期限和对建筑业发展都是有至关重要的作用。
参考文献:
［1］王玉杰．水工建筑中混凝土裂缝问题分析［J］．工业 .2015( 14) : 185．
［2］王涛．水工建筑中混凝土裂缝问题分析［J］．城市建设理沦研究: 电子版，2015( 23) ．
论文作者:赵淑廷
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/12
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 水工论文; 建筑论文; 温度论文; 过程中论文; 水化论文; 《基层建设》2019年第17期论文;