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摘要：在水利施工建设中，常常会发生混凝土开裂造成内部钢筋材料腐蚀，降低钢筋砼结构的承载力、耐久性和使用寿命，对人们的生命和财产安全产生威胁。所以，在水利工程建设过程中，应该采取有针对性的措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物的使用安全。
关键词：混凝土裂缝 原因 水利施工 防治措施
中图分类号：F407.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）30-0160-01
水利施工中的混凝土结构裂缝是普遍存在的一种现象，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
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。多见大体积混凝土表面部位及较薄的梁板中，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、骨料的性质和用量、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，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，一般沿与地面垂直或呈30℃～45℃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：
1.3.1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，水工大体积混凝土结构尺寸相对较大，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。
1.3.2约束应力
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。在混凝土的施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。
1.4塑性收缩裂缝
塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。较短的裂缝一般长20～30cm，较长的裂缝可达2～3m，宽1～5mm。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。
1.5化学反应引起的裂缝
碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救。
2 水利工程混凝土裂缝防治措施
2.1干缩裂缝防治措施
1）合理设置收缩缝；2）一是选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量；3）混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大，干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂；4）配筋率不宜过高，设置构造钢筋分布均匀，钢筋保护层不应过小，避免发生集中的大裂缝；5）严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量；6）加强混凝土的早期养护，并适应当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。
2.2沉陷裂缝防治措施
1） 在软硬基础之间尽量进行分缝施工或对分缝处进行局部加强，防止基础不均匀沉降产生的裂缝发生；2）松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固；3）保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀；4）对于在土基层上施工，应防止施工的水进入基础，造成基础局部软化，产生不均匀沉降，防止模板沉陷造成混凝土拉裂；5）模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。
2.3温度裂缝防治措施
防止这类裂缝产生的措施是；1）尽量选用低热或中热水泥；2）减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450kg/m以下；3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.60以下；4）改善骨科级配，掺加粉煤灰或高效减少水剂等来减少水泥用量，降低水化热；5）改善混凝土的攪拌工艺，采用“二次风冷”新工艺降低混凝土的浇筑温度；6）在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌和物的流动性、保水性，降低水热化，推迟热峰出现的时间；7）合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束；8）在大体积混凝土内部设置冷却管道，通过冷水或冷气冷却，降低混凝土内部温度，减小混凝土的内外温差；9）加强混凝土温度的监控，及时采取冷却保护措施；10）加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却，在寒冷季节，混凝土表面必须采取保温措施，以防寒潮袭击。
2.4塑性收缩裂缝的预防措施
首先是要选择合适的材料，一般选用干缩值较小、强度好的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。严格控制水灰比例，掺加高效减水剂来增加混凝土的强度，减少水和水泥的用量。在浇注混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。要及时在混凝土的表面覆盖一层薄膜或进行喷雾，保证混凝土的表面湿度，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。如果在高温和大风天气施工的话，最好设置防风和遮阳的设施，积极保护混凝土结构。
2.5化学反应引起的裂缝的预防措施
碱—骨料化学反应对结构件的耐久性影响极大。为了控制碱—骨料的化学反应速度应选择低碱骨料和低含碱量水泥.减少碱骨料反应，并提高混凝土的密实度和采用较低的水灰比。
3 结论
总之，水利施工中裂缝问题关系到水利建筑物的耐久性及安全性，水工建筑物的安全运行关注到人民的生命财产安全。是我们水利工程建设与维护的重要课题，为此我们还需要在日常的工作和学习中进一步深入地了解和研究，为企业带来更大的利益，进一步的保障人民的生命财产安全。所以，必须对混凝土裂缝进行深入细致的调查研究，在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，以保证水利工程建筑物构件的安全、稳定、经久、耐用。
参考文献：
[1]闺小兵，土石坝防渗技术综述[J]，山西水利，2005，6，4
[2]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展.混凝土，2002.5
关键词：混凝土裂缝 原因 水利施工 防治措施
中图分类号：F407.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）30-0160-01
水利施工中的混凝土结构裂缝是普遍存在的一种现象，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
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。多见大体积混凝土表面部位及较薄的梁板中，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、骨料的性质和用量、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，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，一般沿与地面垂直或呈30℃～45℃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：
1.3.1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，水工大体积混凝土结构尺寸相对较大，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。
1.3.2约束应力
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。在混凝土的施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。
1.4塑性收缩裂缝
塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。较短的裂缝一般长20～30cm，较长的裂缝可达2～3m，宽1～5mm。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。
1.5化学反应引起的裂缝
碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救。
2 水利工程混凝土裂缝防治措施
2.1干缩裂缝防治措施
1）合理设置收缩缝；2）一是选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量；3）混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大，干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂；4）配筋率不宜过高，设置构造钢筋分布均匀，钢筋保护层不应过小，避免发生集中的大裂缝；5）严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量；6）加强混凝土的早期养护，并适应当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。
2.2沉陷裂缝防治措施
1） 在软硬基础之间尽量进行分缝施工或对分缝处进行局部加强，防止基础不均匀沉降产生的裂缝发生；2）松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固；3）保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀；4）对于在土基层上施工，应防止施工的水进入基础，造成基础局部软化，产生不均匀沉降，防止模板沉陷造成混凝土拉裂；5）模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。
2.3温度裂缝防治措施
防止这类裂缝产生的措施是；1）尽量选用低热或中热水泥；2）减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450kg/m以下；3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.60以下；4）改善骨科级配，掺加粉煤灰或高效减少水剂等来减少水泥用量，降低水化热；5）改善混凝土的攪拌工艺，采用“二次风冷”新工艺降低混凝土的浇筑温度；6）在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌和物的流动性、保水性，降低水热化，推迟热峰出现的时间；7）合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束；8）在大体积混凝土内部设置冷却管道，通过冷水或冷气冷却，降低混凝土内部温度，减小混凝土的内外温差；9）加强混凝土温度的监控，及时采取冷却保护措施；10）加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却，在寒冷季节，混凝土表面必须采取保温措施，以防寒潮袭击。
2.4塑性收缩裂缝的预防措施
首先是要选择合适的材料，一般选用干缩值较小、强度好的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。严格控制水灰比例，掺加高效减水剂来增加混凝土的强度，减少水和水泥的用量。在浇注混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。要及时在混凝土的表面覆盖一层薄膜或进行喷雾，保证混凝土的表面湿度，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。如果在高温和大风天气施工的话，最好设置防风和遮阳的设施，积极保护混凝土结构。
2.5化学反应引起的裂缝的预防措施
碱—骨料化学反应对结构件的耐久性影响极大。为了控制碱—骨料的化学反应速度应选择低碱骨料和低含碱量水泥.减少碱骨料反应，并提高混凝土的密实度和采用较低的水灰比。
3 结论
总之，水利施工中裂缝问题关系到水利建筑物的耐久性及安全性，水工建筑物的安全运行关注到人民的生命财产安全。是我们水利工程建设与维护的重要课题，为此我们还需要在日常的工作和学习中进一步深入地了解和研究，为企业带来更大的利益，进一步的保障人民的生命财产安全。所以，必须对混凝土裂缝进行深入细致的调查研究，在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，以保证水利工程建筑物构件的安全、稳定、经久、耐用。
参考文献：
[1]闺小兵，土石坝防渗技术综述[J]，山西水利，2005，6，4
[2]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展.混凝土，2002.5