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【摘 要】混凝土施工是水利工程建设中的一个重要环节，是整个工程的核 心质量保证。而裂缝控制则是混凝土质量控制的重要组成部分，对此有必要加以深入的研究与探讨，以预防和控制裂缝的产生，不断提升水利工程建设的整体质量。
【关键词】水利工程 混凝土施工 裂缝控制
随着当今社会的发展，水工混凝土裂缝是水工建筑物最為常见的病害之一，诱导这种情况发生在原因是多方面多类型的。裂缝对水工建筑物所造成的危害程度是不一样的，裂缝越深所产生的后果就更严重，同时还可能诱发其他病害的出现与发展，长此以往，对水工建筑物的耐久性产生巨大的危害。鉴于其后果的严重性，从事相关人员必须对此加以重视，积极采取措施加以防范与解决.
一、水工混凝土裂缝的危害
混凝土裂缝会使水工建筑物产生渗漏，造成两种后果：裂缝在压力水作用下会逐步扩宽和发展；水渗入混凝土内部后会引起水解破坏，导致混凝土结构物的破坏的几率较大。调查表明，裂缝引起渗漏水的比列为60%。
混凝土碳化会加剧混凝土收缩开裂，导致混凝土结构物破坏。空气中的二氧化碳在混凝土裂缝的的作用下渗透到混凝土内部，并与水泥的某些水化产物发生化学反应，产生碳酸钙。潮湿的环境使得二氧化碳能与水泥中的化学成分相互作用，改变分子结构，降低混凝土的碱度，这样钢筋纯化膜被破坏， 空气与水一起渗透进入裂缝，钢筋就会被锈蚀 。
二、大家都知道太阳暴晒会使混凝土产生裂缝，这是由于混凝土热胀冷缩使其体积发生改变、产生胀缩，当有约束力存在时，混凝土受到暴晒，表面与内部温差会加大，在内部产生温度应力，这种拉力会让抗拉强度底的混凝土拉裂从而出现裂缝。由外荷载引起的裂缝；由变形引起的裂缝；由施工操作引起的裂缝是水工混凝土结构裂缝产生的的三种原因。水工建筑物产生裂缝的主要原因如下：
1.大体积混凝土水化时会产生的大量水化热，这种热量由于得不到散发，会导致混凝土内外温差较大，从而在其内部产生温度应力，使混凝度发生超过其承受极限的形变而引起裂缝。
2.混凝土在硬化的过程中，由于干缩会引起的体积变形，在受到约束时，这种变形会产生很大宽度，甚至会贯穿整个构件的裂缝。
3.因为混凝土的塑性塌落而引起的裂缝一般出现在一些厚度较大的结构构件当中
4.因太阳暴晒而产生的裂缝是工程中最常见的现象之一。温度裂缝所产生的原因是在有约束力作用的情况下，混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩，因受约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度低，易被温度引起的拉应力拉裂，所以就产生温度裂缝。
5.混凝土加水拌和后，水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应，析出的胶状碱———硅胶从周围介质中吸水膨涨，体积增大3倍，从而使混凝土涨裂产生裂缝。
6.在炎热的大风天气，混凝土表面水分蒸发过快，造成混凝土内部水化热过高，在混凝土浇筑数小时仍处于塑性状态，易产生塑性收缩裂缝。
7.构件超载产生的裂缝。例如：构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝，构件 在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。
8.当结构的基础出现不均匀沉陷，就有可能会产生裂缝，随着沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。
9.当钢筋混凝土处于侵蚀性水的环境中时，混凝土厚度不够密封性不良，使钢筋与空气接触，造成钢筋的氧化，氧化后的钢筋体积会比原来大很多，混凝土会因氧化后钢筋体积的膨胀而裂开。
三、控制混凝土裂缝的具体措施
1.混凝土配合比的优化设计。掺入粉煤灰，选择减水剂，保证泵送流动度。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。
2.原材料的选择。砂料细度模数控制在2.4以上，含泥量控制在1%内。碎石针片状控制在10%以内，含泥量控制在1%内，尽可能使用低水热化水泥，控制原材料的质量不使混凝土产生收缩。
3.施工安排。混凝土的浇筑尽可能避开高温、曝晒、多风、降温 的天气，若需要上述条件下施工时必须有相应遮挡、保温措施。
4.施工过程控制。a.二次振捣法消除混凝土沉缩裂缝。对于浇筑后坍落度已经消失开始初凝的混凝土进行二次振捣，混凝土会重新液化，能较好地消除粗骨料、钢筋下面的水膜，消除沉缩收缩量。泵送混凝土特别需要二次振捣。b.二次压光消除混凝土塑性收缩裂缝。此 种裂缝是混凝土表面水分散失引起的，发生在混凝土初凝至终凝期 间，消除此种裂缝应使用机械抹光机进行大面积、高强度的提浆抹光， 然后使用机械收光机进行大面积、高强度的收光，将极大地提高混凝土的平整度和表面强度，在混凝土终凝前再进行二次人工抹压收光。c.控制约束裂缝的措施。混凝土约束裂缝的产生是混凝土内外温差过大或收缩引起的约束拉力超过了混凝土的抗拉强度，在混凝土内外温 差过大、气温骤降时，及时采取保温、保湿措施，加强测温和气温预报，做到防护及时。闸墩下部与底板同时浇筑或尽量缩短闸墩与闸底板之 间浇筑的时间间隔，可有效控制闸墩裂缝发生。
5.混凝土干缩裂缝的控制措施。混凝土存在空隙产生湿胀干缩，加强振捣使之密实，清除混凝土中的泌水，加强表面的抹压收光，掺加优质粉煤灰，降低水灰比，可有效地控制混凝土湿胀干缩裂 缝产生。
6.防止混凝土干缩而导致裂缝的控制措施。混凝土存在空隙产生湿胀干缩，在建造过程中加强振捣使混凝土密实，以达到清除混凝土中的泌水，同时加强表面的抹压收光，掺加优质粉煤灰，降低水灰比，可以有效地控制混凝土湿胀干缩裂缝产生。
7.为防止温度裂缝，所以对混凝土内部进行了温度控制。在大体积混凝土内部埋设热电耦测温，以便掌握混凝土内部的温升变化及内部最高温度的发生时间，通过蓄热保温的方式使混凝土内外温差控制在25℃以内。为了达到对温度的控制，通常会使用两层农膜加干铺，外加两层草袋的做法。 8.混凝土的养护和表面保护。良好的养护可使混凝土保持或 接近饱和状态，水化作用速度最大，也是控制混凝土裂缝发生的措施之一，一般保温、保湿养护不得少于14d。
四、水利工程构筑物已产生裂缝的修补方法国内外学者把裂缝分为死缝、活缝和增长缝等3种。对于死缝可以采用刚性材料填充修补；对活缝则采用弹性材料修补；对于增长缝，必须消除引发裂缝的因素。裂缝修补除了要恢复防水性和耐久性为目的之外，还要从结构安全及美观角度出发进行修补，当前 的修补方法主要有以下三大类。
1.充填法对于裂缝宽度大于0.5mm的裂缝，沿裂缝处凿成 “U”形或“V”形槽，槽顶宽约10cm，在槽中充填密封材料。充填材料 采用水泥砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆、聚合物水泥砂浆等。如果 钢筋混凝土结构中钢筋已经锈蚀， 则将混凝土凿开到能够处理已经生锈的钢筋部分，将钢筋除锈，再在槽中充填水泥砂浆或环氧树脂砂浆等材料。
2.目前的注入法可分为压力灌浆法与真空吸入法两种。对于裂缝较深且细所适用的方法為灌浆法；另一种方法是真空注入法，此方法适用于各种表面裂缝的修补，真空注入法是利用真空泵使缝内形成真空，然后再将浆材注入裂缝中去。所用到的灌浆材料主要有：水泥浆材、普通环氧浆材、弹性聚氨酯浆材、水溶性聚氨酯浆材等.
3.通过在细微的裂缝表面涂膜等处理手段，来提高混凝土的防水和耐力性的修补方法就叫做表面覆盖法，表面覆盖法分为涂覆裂缝部分和全部涂覆两咱处理方式。在进行施工的过程当中，首先要对混凝土的表面用钢丝刷进行打毛，清理上面附着的杂物，并用清水冲洗后充分干燥处理，然后再用树脂等物填充混凝土表面产生的气孔，最后用修补材料覆盖表面。
五、结语
混凝土的质量好坏直接决定着水利工程的优劣，因为它承担着水利工程建筑的结构稳定性与安全防渗等主要职责。因此，为了保障水利工程的顺利进行及完工后的稳定性与安全性，在施工过程中应尽量减少或有效的控制混凝土裂缝的产生及其范围的扩展，提高混凝土结构的质量，以提升水利工程建筑的安全性能。■
参考文献
[1] 王东文，尚衍绍. 水利施工中混凝土裂缝探讨[J]. 科技风. 2009（03）
[2] 王文斌. 水利工程中混凝土裂缝的成因及其防治[J]. 科技促进发展. 2009（12）
[3] 杨白军. 浅析水利施工中混凝土裂缝的防治[J]. 科技风. 2011（16）
【关键词】水利工程 混凝土施工 裂缝控制
随着当今社会的发展，水工混凝土裂缝是水工建筑物最為常见的病害之一，诱导这种情况发生在原因是多方面多类型的。裂缝对水工建筑物所造成的危害程度是不一样的，裂缝越深所产生的后果就更严重，同时还可能诱发其他病害的出现与发展，长此以往，对水工建筑物的耐久性产生巨大的危害。鉴于其后果的严重性，从事相关人员必须对此加以重视，积极采取措施加以防范与解决.
一、水工混凝土裂缝的危害
混凝土裂缝会使水工建筑物产生渗漏，造成两种后果：裂缝在压力水作用下会逐步扩宽和发展；水渗入混凝土内部后会引起水解破坏，导致混凝土结构物的破坏的几率较大。调查表明，裂缝引起渗漏水的比列为60%。
混凝土碳化会加剧混凝土收缩开裂，导致混凝土结构物破坏。空气中的二氧化碳在混凝土裂缝的的作用下渗透到混凝土内部，并与水泥的某些水化产物发生化学反应，产生碳酸钙。潮湿的环境使得二氧化碳能与水泥中的化学成分相互作用，改变分子结构，降低混凝土的碱度，这样钢筋纯化膜被破坏， 空气与水一起渗透进入裂缝，钢筋就会被锈蚀 。
二、大家都知道太阳暴晒会使混凝土产生裂缝，这是由于混凝土热胀冷缩使其体积发生改变、产生胀缩，当有约束力存在时，混凝土受到暴晒，表面与内部温差会加大，在内部产生温度应力，这种拉力会让抗拉强度底的混凝土拉裂从而出现裂缝。由外荷载引起的裂缝；由变形引起的裂缝；由施工操作引起的裂缝是水工混凝土结构裂缝产生的的三种原因。水工建筑物产生裂缝的主要原因如下：
1.大体积混凝土水化时会产生的大量水化热，这种热量由于得不到散发，会导致混凝土内外温差较大，从而在其内部产生温度应力，使混凝度发生超过其承受极限的形变而引起裂缝。
2.混凝土在硬化的过程中，由于干缩会引起的体积变形，在受到约束时，这种变形会产生很大宽度，甚至会贯穿整个构件的裂缝。
3.因为混凝土的塑性塌落而引起的裂缝一般出现在一些厚度较大的结构构件当中
4.因太阳暴晒而产生的裂缝是工程中最常见的现象之一。温度裂缝所产生的原因是在有约束力作用的情况下，混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩，因受约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度低，易被温度引起的拉应力拉裂，所以就产生温度裂缝。
5.混凝土加水拌和后，水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应，析出的胶状碱———硅胶从周围介质中吸水膨涨，体积增大3倍，从而使混凝土涨裂产生裂缝。
6.在炎热的大风天气，混凝土表面水分蒸发过快，造成混凝土内部水化热过高，在混凝土浇筑数小时仍处于塑性状态，易产生塑性收缩裂缝。
7.构件超载产生的裂缝。例如：构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝，构件 在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。
8.当结构的基础出现不均匀沉陷，就有可能会产生裂缝，随着沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。
9.当钢筋混凝土处于侵蚀性水的环境中时，混凝土厚度不够密封性不良，使钢筋与空气接触，造成钢筋的氧化，氧化后的钢筋体积会比原来大很多，混凝土会因氧化后钢筋体积的膨胀而裂开。
三、控制混凝土裂缝的具体措施
1.混凝土配合比的优化设计。掺入粉煤灰，选择减水剂，保证泵送流动度。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。
2.原材料的选择。砂料细度模数控制在2.4以上，含泥量控制在1%内。碎石针片状控制在10%以内，含泥量控制在1%内，尽可能使用低水热化水泥，控制原材料的质量不使混凝土产生收缩。
3.施工安排。混凝土的浇筑尽可能避开高温、曝晒、多风、降温 的天气，若需要上述条件下施工时必须有相应遮挡、保温措施。
4.施工过程控制。a.二次振捣法消除混凝土沉缩裂缝。对于浇筑后坍落度已经消失开始初凝的混凝土进行二次振捣，混凝土会重新液化，能较好地消除粗骨料、钢筋下面的水膜，消除沉缩收缩量。泵送混凝土特别需要二次振捣。b.二次压光消除混凝土塑性收缩裂缝。此 种裂缝是混凝土表面水分散失引起的，发生在混凝土初凝至终凝期 间，消除此种裂缝应使用机械抹光机进行大面积、高强度的提浆抹光， 然后使用机械收光机进行大面积、高强度的收光，将极大地提高混凝土的平整度和表面强度，在混凝土终凝前再进行二次人工抹压收光。c.控制约束裂缝的措施。混凝土约束裂缝的产生是混凝土内外温差过大或收缩引起的约束拉力超过了混凝土的抗拉强度，在混凝土内外温 差过大、气温骤降时，及时采取保温、保湿措施，加强测温和气温预报，做到防护及时。闸墩下部与底板同时浇筑或尽量缩短闸墩与闸底板之 间浇筑的时间间隔，可有效控制闸墩裂缝发生。
5.混凝土干缩裂缝的控制措施。混凝土存在空隙产生湿胀干缩，加强振捣使之密实，清除混凝土中的泌水，加强表面的抹压收光，掺加优质粉煤灰，降低水灰比，可有效地控制混凝土湿胀干缩裂 缝产生。
6.防止混凝土干缩而导致裂缝的控制措施。混凝土存在空隙产生湿胀干缩，在建造过程中加强振捣使混凝土密实，以达到清除混凝土中的泌水，同时加强表面的抹压收光，掺加优质粉煤灰，降低水灰比，可以有效地控制混凝土湿胀干缩裂缝产生。
7.为防止温度裂缝，所以对混凝土内部进行了温度控制。在大体积混凝土内部埋设热电耦测温，以便掌握混凝土内部的温升变化及内部最高温度的发生时间，通过蓄热保温的方式使混凝土内外温差控制在25℃以内。为了达到对温度的控制，通常会使用两层农膜加干铺，外加两层草袋的做法。 8.混凝土的养护和表面保护。良好的养护可使混凝土保持或 接近饱和状态，水化作用速度最大，也是控制混凝土裂缝发生的措施之一，一般保温、保湿养护不得少于14d。
四、水利工程构筑物已产生裂缝的修补方法国内外学者把裂缝分为死缝、活缝和增长缝等3种。对于死缝可以采用刚性材料填充修补；对活缝则采用弹性材料修补；对于增长缝，必须消除引发裂缝的因素。裂缝修补除了要恢复防水性和耐久性为目的之外，还要从结构安全及美观角度出发进行修补，当前 的修补方法主要有以下三大类。
1.充填法对于裂缝宽度大于0.5mm的裂缝，沿裂缝处凿成 “U”形或“V”形槽，槽顶宽约10cm，在槽中充填密封材料。充填材料 采用水泥砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆、聚合物水泥砂浆等。如果 钢筋混凝土结构中钢筋已经锈蚀， 则将混凝土凿开到能够处理已经生锈的钢筋部分，将钢筋除锈，再在槽中充填水泥砂浆或环氧树脂砂浆等材料。
2.目前的注入法可分为压力灌浆法与真空吸入法两种。对于裂缝较深且细所适用的方法為灌浆法；另一种方法是真空注入法，此方法适用于各种表面裂缝的修补，真空注入法是利用真空泵使缝内形成真空，然后再将浆材注入裂缝中去。所用到的灌浆材料主要有：水泥浆材、普通环氧浆材、弹性聚氨酯浆材、水溶性聚氨酯浆材等.
3.通过在细微的裂缝表面涂膜等处理手段，来提高混凝土的防水和耐力性的修补方法就叫做表面覆盖法，表面覆盖法分为涂覆裂缝部分和全部涂覆两咱处理方式。在进行施工的过程当中，首先要对混凝土的表面用钢丝刷进行打毛，清理上面附着的杂物，并用清水冲洗后充分干燥处理，然后再用树脂等物填充混凝土表面产生的气孔，最后用修补材料覆盖表面。
五、结语
混凝土的质量好坏直接决定着水利工程的优劣，因为它承担着水利工程建筑的结构稳定性与安全防渗等主要职责。因此，为了保障水利工程的顺利进行及完工后的稳定性与安全性，在施工过程中应尽量减少或有效的控制混凝土裂缝的产生及其范围的扩展，提高混凝土结构的质量，以提升水利工程建筑的安全性能。■
参考文献
[1] 王东文，尚衍绍. 水利施工中混凝土裂缝探讨[J]. 科技风. 2009（03）
[2] 王文斌. 水利工程中混凝土裂缝的成因及其防治[J]. 科技促进发展. 2009（12）
[3] 杨白军. 浅析水利施工中混凝土裂缝的防治[J]. 科技风. 2011（16）