湖北泰江水利建设有限公司
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。因此，分析混凝土裂缝的成因，采取合理有效的措施对混凝土裂缝进行预防和控制，对提高水利工程建筑物的安全性和稳定性具有重要意义。
关键词：水利工程；混凝土裂缝；原因；控制措施
1水利工程施工中混凝土裂缝的原因
1.1温度裂缝
温度和湿度对混凝土有着非常重要的影响作用。在混凝土的实际制作过程中，硬化时水泥材料将会释放出大量的水化热能，并使混凝土的内部温度不断地上升，从而在其表面形成了一定的拉应力，之后在冷却的过程之中，其内部也会形成一定程度的拉应力，如果混凝土表面和其内部的拉应力超过了混凝土所能承受的抗裂能力时，混凝土就会产生裂缝。另外，在水利工程施工完成之后，如果对混凝土的护理措施不周，再加上混凝土周围温度不断变化，也很容易导致混凝土裂缝。因此，温度及湿度对混凝土的质量有着不可忽视的重要影响，是控制混凝土裂缝产生必须考虑的重要因素。
1.2收缩裂缝
混凝土自身在结硬过程中发生体积变形，变形的力量与混凝土自身的约束力相互作用而产生的裂缝。混凝土收缩裂缝的产生原因主要与自身的材料特性有关，收缩裂缝过大时会贯穿混凝土构件整体，在混凝土配筋率较高的构件中出现的较为频繁。此外，在对已经成型的混凝土进行重新浇灌时也比较容易出现收缩裂缝。
1.3沉降裂缝
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。
1.4施工工艺造成的混凝土裂缝
没有按照标准的施工工艺、未严格遵循施工流程造成了混凝土裂缝的出现。例如：在混凝土搅拌过程中，对混凝土的搅拌不充分、振捣不密实，使得混凝土产生一定的离析现象，内部集料没有均匀，在混凝土结构施工完毕之后就会产生不均匀的拉应力，最终造成混凝土裂缝的出现。再比如在钢筋混凝土结构施工完毕之后，对钢筋混凝土的保护层厚度施工不足，造成了空气中有氧化物浸入，诱发钢筋混凝土中的钢筋生成氧化铁，使得钢筋生锈。在生锈的钢筋和原有钢筋的体积作用下，使得混凝土内部产生一定的膨胀应力，最终导致混凝土裂缝的出现。
2水利工程中混凝土裂缝的控制措施
2.1优化混凝土的设计配合比
采集原材料进行试拌，尽可能地减少水泥用量，添加I级粉煤灰，将水胶比控制在规范允许的范围内，粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易性、降低温升、减少收缩、提高抗侵蚀具有良好的作用。在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋，从而让钢筋代替混凝土承担拉应力，这样可以有效的控制裂缝的发展。为了避免裂缝的出现，在设计中利用中低强度的水泥，充分利用混凝土的后期强度。在工程结构设计中，要特别注意降低结构的约束度。对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值，因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。
2.2进行温度控制
控制混凝土的入模温度，最高浇筑温度应控制在35℃以内。可采用降温法降低混凝土的浇筑温度，主要做法是骨料拌合前用冷水冲洗，混凝土拌合用水采用冷水。再就是在混凝土内部预埋水管，利用冷却水管里流动的冷却水带走大体积混凝土内部积聚的水泥水化热，进而控制结构物内部的温度。在混凝土浇筑结束之后，为使大体积混凝土的内外温差降低，可采用混凝土表面的保温方法，在表面覆盖土工布、麻袋等。做好温度量测和温度监测，随时控制混凝土内的温度变化情况。混凝土中心温度与混凝土表面温度之间的差值，以及混凝土表面温度与环境最低温度之间的差值，均应小于25℃。根据温差值及时调整保温和养护措施，使混凝土温度梯度和温度不至过大，以有效控制有害裂缝的出现。
2.3控制混凝土的施工过程
在进行浇筑之前需要对混凝土进行检查，避免施工过程中出现混凝土结团、离析等现象，影响浇筑的顺利进行危害土建工程的完整性。在进行混凝土浇筑施工时，应逐层进行施工，在开始浇筑下一层之前必须要保证上一层施工完的混凝土是初凝状态，只有按照这样的步骤进行混凝土浇筑，施工才能取得比较满意的施工效果。一般来说，混凝土浇筑的时间一般应该控制在5h以内，同时，还应该防止混凝土出现冷缝。在二次浇筑过程中，应该及时对相应的浇筑进行控制，并且两次浇筑的时间不能超过1.5h，还要不断采用振捣棒进行振捣。还要把控混凝土凝固温度，严格避免出现温度骤然变化的情况，在混凝土凝注时，施工部门必须提前对近几天的天气状况进行了解，避免在温差变化较大的时期对混凝土进行浇筑，此外在夏季高温时期，施工现场在对混凝土搅拌过程中，要具备相应的降温措施，避免由于搅拌时温度太高造成混凝土温度裂缝的产生。在混凝土浇筑完成以后，应该积极的采取相应的保护措施并且做好清洁工作。
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控制混凝土裂缝的修补
对于已经产生裂缝的混凝土，施工单位也应该采取一定的技术手段进行修补。混凝土的裂缝可以分为死缝、活缝和增长缝3种，其中死缝可以使用刚性材料对裂缝进行填充，不会影响混凝土建筑本身的质量；活缝可以使用弹性材料进行修补，防止混凝土缝隙的扩大；对于增长缝，首先应该消除混凝土缝隙增长的原因，再根据缝隙的性质采用相应的材料进行修补。当前混凝土裂缝的修补方法主要包括充填法、注入法和表面覆盖法3种。混凝土的裂缝修补应该以恢复混凝土自身的防水性和耐久性为目的，同时还要注意混凝土结构的安全以及美观因素。
3结语
综上所述，裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现使水利工程中建筑物的承载能力、使用寿命以及安全因子大大降低，从而影响工程质量。因此，应具体考虑工程特点、环境条件，从设计、材料、施工、管理全面预防，控制混凝土裂缝，确保结构安全和避免不必要的损失。
参考文献：
[1]浅析水利工程中混凝土裂缝产生的原因和处理方法[J].高山，高远贵.四川水利.2019（06）
[2]水利工程施工中有效控制混凝土裂缝及接缝技术分析[J].卢进和.河南水利与南水北调.2020（04）