摘要:近年来，国民经济和建筑产业快速发展，水利工程的需要大大增加，那么混凝土在工程建设的过程中是必不可少且至关重要的。大体积混凝土的使用率不断提高，但随之而来出现的问题也逐年增多，大体积混凝土开裂是近年来关注最多的一个问题，因此导致工程建设质量参差不齐，易引发重大事故。总之，大体积混凝土是否出现裂缝是水利工程建设优劣的关键，如何预防大体积混凝土出现开裂，对此进行有效的控制也是一个值得深思的问题，本文根据实际水利工程建设中混凝土经常出现裂缝的原因进行了探究和分析，并且提出了解决该问题切实可行的方法，对今后水利工程建设具有一定的意义。
关键词:水利工程；裂缝原因；混凝土；控制措施
随着我国建筑工艺的不断提高，水利工程建设的质量及外观要求也相应地做出改变。大体积混凝土作为目前工程结构的主要建筑材料，质量是否符合标准将是工程师极为重视的问题。现如今混凝土的裂缝问题层出不穷，造成原因也各不相同，引起了各工程师和施工单位的广泛关注，混凝土的裂缝不仅会对水利工程质量和人身安全造成极大的危害，而且会损害施工单位的形象和声誉，甚至损坏人民的利益。因此，各工程师和施工单位应当积极寻找导致混凝土出现裂缝的原因并且提出相应的解决措施，从而提高水利工程建设的整体质量和水平。
1大体积混凝土裂缝的成因
1.1塑性收缩
由于混凝土自身具有收缩性，所以混凝土容易产生裂缝。混凝土在浇筑后，开始养护，随着混凝土拌合物中的水分不断蒸发，内部的收缩速度显然小于外部收缩速度，因为混凝土的内外收缩速度不同，混凝土的自身抗拉力不如混凝土收缩力度，混凝土的裂缝就慢慢形成，由于裂缝形成后会随着混凝土内的水分蒸发速度不断扩大，变形加快，混凝土裂缝就会伴随着收缩的产生，大体积混凝土在浇筑完工后这种情况更加严重。
1.2温度变形
通常情况下，混凝土在水化过程中，它的水泥胶凝材料会和其他材料发生化学反应，从而产生500W/g之多的热量，这是因为混凝土的成分组成了一种非均质脆性的材料，分别是由水、砂石、骨料、水泥及其它外加材料混合而成的。不过大体积混凝土体积偏大，散热速度明显减慢，因此混凝土的内部留存了大部分混凝土拌合物所产生的热量，温度也随之增高。最终，因为混凝土本身的抗拉强度能力低于温度变形产生的张力，混凝土的内外形成较大的温差，结构出现变形开裂现象，就会产生温差裂缝。
1.3外荷载作用
水利工程的钢筋混凝土通常处于恶劣的环境中，大体积混凝土会受到不同次应力和状态荷载的影响，导致应力裂缝和次应力裂缝的产生，随着大体积混凝土的增多，构建在振动区域，极其容易遭受破坏。因为裂缝的不断增多，氯离子和阳离子会经过裂缝直接导致钢筋生锈，从而形成氧化铁，锈蚀程度进一步加深，形成恶性循环，结果导致水利工程质量不可弥补的受损。
1.4其它因素
除了以上几点原因，另外在水利工程建设过程中，还有很多造成混凝土开裂的因素，例如，混凝土搭配材料选择不合适，收缩性由于水泥性质不同也不同，如果没有充分考虑水泥的收缩性，混凝土就极有可能产生裂缝。其次，混凝土的施工混合比不合理，最重要的是水灰比过大也会导致混凝土出现裂缝。最后，混凝土的养护过程出现问题，如振捣不充分，养护不规范，模具拆除时间过早，混凝土裂缝也容易产生。
2大体积混凝土裂缝的预防措施
2.1原材料的控制和选择
合理挑选和确定混凝土的原材料对于预防混凝土开裂是至关重要的事情。
由于水泥种类多样，性能各异，所以水泥的挑选和用量应当严格控制才不会出现纰漏，首先像粉煤灰水泥、火山灰水泥及矿渣水泥等水化热较低的水泥更加适合在大体积混凝土中使用，这类水泥是加工混凝土较为适宜的品种，与此同时，水泥用量比例也需要严格控制。其次，严格把控砂石的含泥量也是非常有必要的，选择使用质量良好的粗骨料，合理调配水灰比，适当降低也是原材料控制方面的重要措施。最后，合理使用减水剂和泵送剂，可以有效改善混凝土的和易性和抗裂性，由于掺入了适当的粉煤灰和外加剂，可以降低混凝土的水泥用量及用水量，对碱-骨料反应具有抑制作用，有助于减小混凝土的自身收缩，且有利于帮助混凝土加强水分蒸发作用。
2.2温度的控制和掌握
在水利工程建设过程中，合理调节混凝土内外温度的温差，是解决大体积混凝土裂缝问题的关键性措施。所以为了防止混凝土在凝固过程中出现裂缝，一定要降低混凝土内部的温度，温度控制的好坏成为阻止裂缝出现的关键性因素。第一，混凝土内部可以埋设冷却水管，通过冷水在内部的循环，使热量散失的速度加快，在最大程度上使混凝土内部的热量流失，从而使混凝土温度上升的速度降低。第二，大体积混凝土通过分层浇筑的方式控制每层混凝土的温度，必须保证每层混凝土不能过高过厚，这样有利于混凝土散热。
2.3完善浇筑过程
水利工程大体积混凝土的浇筑过程也应当严格控制，浇筑时需要合理分层分段，确保混凝土均匀上升，适当延长每层之间的浇筑间隔时间，且在混凝土浇筑之前，需要认真仔细的检查模板支撑体系，以确保混凝土的强度、刚度及稳定性等各方面特性达到一定的标准。另外为了提高混凝土的和钢筋之间的粘合力和摩擦力，帮助排除集料和水平钢筋下部因溺水产生的水分和空隙，降低混凝土下沉而进一步出现裂缝的可能，可以采取第二次振捣的措施，这样不仅会加强混凝土内部的密实度，更会大大提升大体积混凝土的整体抗裂性。
2.4加强混凝土养护
混凝土养护工作是一项长期且持久的任务。各施工单位和工程师应将混凝土养护视为水利工程建设中不可或缺的一项程序。因此，加强混凝土保温保湿养护应该得到充分的重视，与此同时，合理延长养护时间。为了应对不利的气候条件，比如气温高、湿度低的情况下，覆盖保湿材料或喷水养护越早越好，并且严格把控混凝土内部和外部的温度，减少混凝土表层热量的散失，正确预估拆模时间，预防温度裂缝的产生。另外应注意在气温较高的季节进行水利工程建设的时候，在保温养护的过程中，应当严格控制保温材料的覆盖时间，避免混凝土刚刚完成浇筑后立即覆盖的情况发生，因为这样会阻挡混凝土内部热量的流失，不利于后期大体积混凝土深层裂缝防治工作的进行。
3总结
综上所述，根据对水利工程中大体积混凝土裂缝形成原因的分析和研究，大体积混凝土产生裂缝的问题可以通过相应的且具有针对性的措施加以解决，以此将水利工程中大体积混凝土裂缝问题的出现频率控制在的一定的范围内。由于近年来水利工程建设整体水平和质量的不断提升，大体积混凝土裂缝问题已经越来越得到建筑行业和社会的广泛关注，不论是施工单位，还是建筑工程师都应该对该问题有一个清晰的认知和了解，不断分析和研究尽量对该问题得出一个合理的解决方案，减少混凝土裂缝问题的发生，提高水利工程建设的整体质量。当然，因为混凝土裂缝的成因各种各样，具有复杂性，因此在探究解决措施的过程中不能急于求成，仍然需要付诸大量的研究和实践。
【参考文献】
[1] 李 强 伟.房屋建筑工程混凝土裂缝成因及控制建议[J].建筑工程技术与设计,2017,(35):1361.
[2] 殷 博.建筑工程混凝土裂缝成因及控制[J].中国房地产业,2019,(20):134.
[3] 王 聪.建筑工程混凝土裂缝成因及控制[J].建筑工程技术与设计,2018,(18):4261.