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摘要：混凝土裂缝是水利工程建筑申普遍存在且难以治理的问题。水利工程中混凝土裂缝产生的原因众多复杂，分析裂缝的成因，探讨防治措施。对水利工程建筑物的应用有着极其重要的意义。本文对水利工程中混凝土的防治措施进行了分析。
关键词：水利工程；混凝土；裂缝；防治措施
1水利工程混凝土裂缝类型及形成原因
1.1干缩裂缝
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或混凝土浇筑完毕后的一周左右。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。大体积混凝土中平面部位多见较薄的梁板中，多沿其短向分布。
干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀，影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比，水泥的成分，水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂用量等有关。
1.2沉陷裂缝
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致：或者因为模板钢度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，～般沿与地面垂直或呈30℃～45°C角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。
1.3温度裂缝
温度裂缝主要是由温度应力产生，温度应力产生原因有以下两种情况：
（1）第一自生应力
边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低、内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。
（2）第二约束应
结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。在混凝土的旎工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝士表面温度急剧下降而产生收缩。表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期，通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。此种裂缝的出现，会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力。
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2水利施工中的混凝土裂缝原因分析
2.1温度差异而导致的混凝土裂缝
近年来，随着水利工程规模、质量要求的不断提升，许多大型的水利施工工程项目得以涌现。大型的项目在物资的使用量上自然而然的也需要扩大化。大型的水利施工工程很多时候会使用到大型的混凝土建筑材料，这种材料在使用上所要达到的质量技术要求也较之以往的材料要高。水化热是大型的混凝土在凝固的过程中容易出现的情况，这就会使混凝土材料其内部与外部环境的温度存在差异。水对混凝土冻胀压力或渗透压力会在温度的差异中形成，混凝土裂缝也随之产生。
2.2混凝土施工材料所受到的外力失衡而导致的混凝土裂缝
有关人员在进行水利施工时，应明晰建筑材料的受力情况和建筑结构的实际使用情况。大型水利工程项目不断增多，其实在无形中加大了混凝土材料的受力情况的分析难度。之所以会有混凝土裂缝问题的出现主要原因是由于混凝土材料在水利工程中的横纵面受力不均。在对原来的水利工程进行加固修复中，堤坝上部的结构也是需要进行加固处理的，所以堤坝的中下部很容易出现受力过重的情况，最终将导致纵面的受力不均。另外，水库内的水流方向都是单一的，所以混凝土结构的横向荷载就此形成，横面的受力不均的现象出现也就不足为奇了。
2.3工程所处的复杂的地质地形条件所导致的混凝土裂缝
受到施工工程量大的影响，水利工程在选址上远离人流密集区或市中心是一般优先考虑的。错综复杂是这类地区地质地形的基本条件，恶劣天气下地质条件很容易出现变化，进而使得水利工程中的混凝土产生质量方面的问题。由于夏季气候条件使得水利工程的地下水循环流速较快，加大了地下水对水利结构的物理冲击力度。在巨大的冲击力的作用下，水利工程堤坝的主体底层地基结构的稳定性会下降，而容易出现上层结构的下沉性裂缝。在地下水对水利工程结构的不断冲击下，地下水就会渗透到混凝土结构中，进而导致整个施工工程的混凝土质量全部受到影响。
3水利施工中的混凝土裂缝防治措施
3.1在预防由于温度的差异而导致的混凝土裂缝方面，将混凝土本身的发热程度进行有效降低是宜选用的方法。混凝土中水泥的发热度决定了混凝土的发热程度。所以，施工中应该选择发热量较低的水泥，为的是最大化的减少由于水泥本身温度过高而产生混凝土温度过高的情况。另外，对施工材料进行配比调和的时候，需要在一定程度上科学降低水泥在混凝土的比例，以工程实际所需要的材料质量要求进行水泥的配比。值得注意的还有，在对混凝土处理和施工的过程中，混凝土的入仓时机是应该格外注意的环节，将混凝土的浇筑技术和浇筑时间进行全方面的掌握。在整个施工过程中，宜采取薄层浇筑和预埋水管等方法以便加快混凝土的散热速度，从而将混凝土在施工过程中的热度进行有效降低。
3.2在预防由于受力不均而导致的混凝土裂缝方面，应该加大施工监督管理的力度，为了能够使得水利工程后期的修复和加固顺利进行，必须使用与实际施工相适应的技术。在工程的准备阶段，要以实际的施工条件为准，实行技术评测。在工程进行中，要对技术方面加大监督管理力度，严格规范施工工序，最终建立一套完善的质量监督机制，使得工程质量得以实质性的提升。
3.3在预防由于地质地形的复杂情况而导致的混凝土裂缝方面，首先要针对实际的施工条件进行一个科学合理的评估。进行实地考察时，利用各种技术方式方法来评测施工的地质特征，预测中施工中有可能产生的地质地形问题。还要建立相应的有关地质问题的预防机制，这样就可以在地质条件产生变化，导致混凝土裂缝时就可以从容的采取解决措施加以处理，使得水利工程的修复质量达到要求。这样防御性和监督机制就可以进行有效的结合，保障水利工程质量
4结语
在水利工程建筑中，裂缝是一种比较常见的现象，混凝土裂缝的产生不仅会影响整个工程的稳定性，还会降低建筑物的整体使用性，加快内部钢筋的锈蚀程度，降低混凝土的强度，严重地影响水利工程的使用年限。因此，建筑行业必须加强对混凝土裂缝的关注程度，把解决裂缝问题作为重点工作之一。根据工程的具体情况来提出相应的解决办法，进而推动水利工程施工建设的发展，促进我国水利事业的快速前进。
参考文献：
[1]李常升.水利工程质量监控与通病防治全书[M].北京：中国环境科学出版社，1999.
[2]黄国兴，陈改新.水利工程混凝土建筑物修补技术及应用[M].北京：中国水利水电出版社，1986.
论文作者:余帅
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 水利工程论文; 应力论文; 温度论文; 水利论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;