论文部分内容阅读
摘要：水工混凝土结构裂缝是水利工程的一种常见现象，因此，预防混凝土结构裂缝的产生是保证水工混凝土施工质量的重要因素。本文根据作者的工作经验，分析了水工建筑物施工中混凝土的成因并提出了相关的预防措施。
关键词：水工混凝土；结构裂缝；成因；预防措施
一、水工混凝土裂缝的形成原因
混凝土是由胶凝材料、骨料、水（或不加水）及其他外加材料按适当的比例配合、拌合制成混合物，经一定时间后硬化而成的材料，它具有较高的抗压性和良好的耐久性，同时也存在抗拉强度低、抗变形能力差、易开裂等显著特征。水工混凝土是经常性或周期性地受水作用的建筑物（或建筑物的一部分）所用的并能保证建筑物在上述條件下长期正常使用的混凝土。由于水工混凝土自身的特点和其特殊的工作环境，使得它均匀性差，离散性大，在硬化的过程中混凝土本身内部存在着许多小孔隙以及微裂缝，然而水工混凝土本身的结构就是带缝工作的，再加上受到外界环境的干扰，例如受到钢筋等材料的腐蚀，使得混凝土的强度和密实度不高，降低了抗渗能力，特别容易产生裂缝，使用寿命也受到了影响，不仅使人民的生命财产受到了威胁，还损失了国家的经济。根据本人的工作经验，总结了水工混凝土产生裂缝的原因主要有以下几种：
1、混凝土原材料质量引起的混凝土裂缝
混凝土主要是由水泥、骨料以及外加剂等一些材料组成的。由于受到这些组成因素不合格的影响，就会出现裂缝。所以说，在组成混凝土材料中骨料不符合标准，会影响到混凝土的强度和安全性，再搅拌的过程中，水量的掺入多少也会破坏坏混凝土的收缩性，也会使得混凝土出现裂缝。同时，我们不要忽视组成混凝土材料的外加剂的质量选择，预防它们在和水以及骨料结合后产生的化学反应，致使混凝土发生裂缝。
2、温度引起的裂缝
按照混凝土自身所具有的特性，在硬化的过程中会放出大量的水化热，在受到环境的影响下，混凝土会发生变化，混凝土的内部温度上升，使得其表面引起了拉应力，这样就会直接影响混凝土的强度，在降温的过程中，受到材料对混凝土的约束力，当温度应力超过其它外荷载所引起的应力，混凝土就会出现裂缝，所以说，温度的变化会使混凝土发生裂缝。在施工的过程中，很多原因都会使混凝土发生温度的变化，例如，季节存在温度差的变化以及天气的变化都会引起混凝土出现裂缝现象。
3、荷载引起的裂缝
在施工计算设计的过程中，由于设计的不合理，荷载的受力不正确；计算的安全系数不够；在设计结构的时候，构造设计的不合理，忽视了施工的可能性；在施工的过程中，随意地堆放施工工具和施工的材料，擅自更改施工的顺序和改变受力结构模式等。
4、塑性裂缝
这种裂缝主要是混凝土在硬化前形成的，同时这种裂缝可分为塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝。前者的形成主要是混凝土在硬化之前，在组成混凝土材料中的比重大的骨料的颗粒下沉，混凝土的竖向体积会变小，因而形成此种裂缝。后者的形成主要是混凝土在浇筑的过程中，表面受到外界环境的影响，发生温度了变化，由于混凝土的内外存在着严重的温度差，因而，产生了裂缝。
二、水工混凝土结构裂缝预防措施
1、提高原材料质量
在施工的过程中，由水泥、石灰、外加剂和水配制而成的混凝土是常用的施工材料，只有提高混凝土配制材料的质量，混凝土的整体施工质量才能得到提升。施工单位要在设计方案和施工标准的指导下，选择低热的水泥或者是低水热化的硅酸盐水泥，按照配合比要求控制水泥的用量。混凝土用水要保证洁净，水中的离子不能超过使用标准。施工人员还要对砂子的质量进行控制，砂子要求空隙小、含泥量低，在使用砂子之前要进行检验，提高混凝土的耐久性和强度。
2、控制水工混凝土温度
（1）尽量选用低热或中热水泥，如：矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
（2）减少水泥用量，在混凝土中掺加适量粉煤灰或减水剂。
（3）改善混凝土的浇筑温度，寒冷天气要尽快入仓，尽量提高入仓的温度，保证入仓温度在 45℃以上；炎热季节要降低入仓温度，砂石骨料要堆高遮阳，取用地下水为拌合用水，混凝土尽快入仓，入仓温度控制在30℃以下。
（4）在混凝土中掺加减水缓凝剂，改善混凝土拌合物的流动性和保水性，降低水化热，延缓热峰出现的时间。
（5）混凝土的温度应力与结构尺寸相关，混凝土结构尺寸越大，温度应力越大，因此要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小温度应力约束。
（6）在混凝土内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减小混凝土内外的温差。
（7）加强混凝土养护，混凝土浇筑后及时用湿润的草帘、麻布等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，使混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节混凝土表面应设置保温措施，以防寒潮袭击。
（8）在混凝土中配置表层毛细钢筋或者掺入纤维材料，（将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。
3、先进工艺在水工混凝土施工中的应用
在施工的过程中，很多裂缝是不可避免的，施工单位要不断加强新技术和新工艺在水工混凝土结构施工中的应用，减少混凝土结构性裂缝的产生。施工人员可以提高伸缩缝设置要求，利用墙体保温隔热技术来降低内外部温度应力对混凝土结构的影响，减少墙体开裂和裂缝的产生。此外，施工人员还可以使用增加构造柱的方法来提高抗剪强度，在降低墙体开裂几率的同时提高混凝土结构的稳定性。
4、加强施工管理
水工混凝土施工是技术性专业性极强的工作，混凝土的配制、浇筑以及养护都具有严格的技术流程，施工人员要加强施工的管理，减少外在因素对混凝土结构的影响。首先，混凝土配制要确定合适的配合比，对水泥用量以及水灰比进行控制，混凝土的搅拌要注意搅拌时间、投料量以及投料顺序。其次，混凝土浇筑的过程中，要对结构的移位和变形进行控制，及时的采取措施来防止结构变形和裂缝。再次，施工人员要结合具体的情况来选择养护方法，对养护时间进行确定，控制拆模时间和拆模顺序，降低混凝土结构的内外应力。混凝土结构的施工是专业性技术性极强的工作，施工单位要派驻技术人员进行现场的指导，提高施工人员的质量责任意识，提高施工的标准，最大限度的减少施工结构裂缝的存在。
三、水工混凝土已有裂缝的修补措施
1、表面修复法修复表面和深度裂缝
裂缝修复方法中，表面修复法是应用最为广泛且效果较为明显的裂缝修复方法之一，尤其是混凝土表面和深度裂缝效果最为明显，且对混凝土结构承载力的影响最小。具体的做法就是在混凝土裂缝表面涂抹水泥浆。
2、灌浆修复法修复严重裂缝
灌浆修复法是基于表面修复法无法修复的情况下再进行。特别是裂缝已经严重影响结构安全时，表面修复法的修复达不到结构安全的需要，就必须采取灌浆修复法修复裂缝。灌浆修复法，就是利用真空眼里设备把浆液压入裂缝，浆液随着时间的造价会逐步硬化，并在硬化后与混凝土形成一个稳定性强的整体结构，从而达到修复裂缝的目的，且密闭性能高。浆液的材质有很多，通常选取水泥浆液、环氧聚合物、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等。
3、嵌缝修复法修复混凝土裂缝
所谓嵌缝嵌缝修复法，就是在混凝土的裂缝处开槽，在开好的槽内填充止水材料，既可对裂缝进行封堵，也有利于裂缝外观的平整。
结束语
综上所述，水工混凝土裂缝产生的原因是错综复杂的，因此，应在具体工程实际中还需多分析、多总结，具体情况具体分析，以求采取有效措施控制混凝土裂缝的产生，确保工程质量。
参考文献
[1]刘清波.现浇混凝土板裂缝产生的原因及控制措施[J]中国新技术新产品,2011,(11).
[2]苏成才．试论水利工程中钢筋混凝土桥梁的裂缝控制[J]．科技与生活，2011(13):5-7．
[3]宋光明．混凝土裂缝防治在水利工程中的应用分析[J]．城市建设理论研究(电子版)，2012(2):43-45．
[4]SL/T191-96.水工混凝土结构设计规范[J]．
关键词：水工混凝土；结构裂缝；成因；预防措施
一、水工混凝土裂缝的形成原因
混凝土是由胶凝材料、骨料、水（或不加水）及其他外加材料按适当的比例配合、拌合制成混合物，经一定时间后硬化而成的材料，它具有较高的抗压性和良好的耐久性，同时也存在抗拉强度低、抗变形能力差、易开裂等显著特征。水工混凝土是经常性或周期性地受水作用的建筑物（或建筑物的一部分）所用的并能保证建筑物在上述條件下长期正常使用的混凝土。由于水工混凝土自身的特点和其特殊的工作环境，使得它均匀性差，离散性大，在硬化的过程中混凝土本身内部存在着许多小孔隙以及微裂缝，然而水工混凝土本身的结构就是带缝工作的，再加上受到外界环境的干扰，例如受到钢筋等材料的腐蚀，使得混凝土的强度和密实度不高，降低了抗渗能力，特别容易产生裂缝，使用寿命也受到了影响，不仅使人民的生命财产受到了威胁，还损失了国家的经济。根据本人的工作经验，总结了水工混凝土产生裂缝的原因主要有以下几种：
1、混凝土原材料质量引起的混凝土裂缝
混凝土主要是由水泥、骨料以及外加剂等一些材料组成的。由于受到这些组成因素不合格的影响，就会出现裂缝。所以说，在组成混凝土材料中骨料不符合标准，会影响到混凝土的强度和安全性，再搅拌的过程中，水量的掺入多少也会破坏坏混凝土的收缩性，也会使得混凝土出现裂缝。同时，我们不要忽视组成混凝土材料的外加剂的质量选择，预防它们在和水以及骨料结合后产生的化学反应，致使混凝土发生裂缝。
2、温度引起的裂缝
按照混凝土自身所具有的特性，在硬化的过程中会放出大量的水化热，在受到环境的影响下，混凝土会发生变化，混凝土的内部温度上升，使得其表面引起了拉应力，这样就会直接影响混凝土的强度，在降温的过程中，受到材料对混凝土的约束力，当温度应力超过其它外荷载所引起的应力，混凝土就会出现裂缝，所以说，温度的变化会使混凝土发生裂缝。在施工的过程中，很多原因都会使混凝土发生温度的变化，例如，季节存在温度差的变化以及天气的变化都会引起混凝土出现裂缝现象。
3、荷载引起的裂缝
在施工计算设计的过程中，由于设计的不合理，荷载的受力不正确；计算的安全系数不够；在设计结构的时候，构造设计的不合理，忽视了施工的可能性；在施工的过程中，随意地堆放施工工具和施工的材料，擅自更改施工的顺序和改变受力结构模式等。
4、塑性裂缝
这种裂缝主要是混凝土在硬化前形成的，同时这种裂缝可分为塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝。前者的形成主要是混凝土在硬化之前，在组成混凝土材料中的比重大的骨料的颗粒下沉，混凝土的竖向体积会变小，因而形成此种裂缝。后者的形成主要是混凝土在浇筑的过程中，表面受到外界环境的影响，发生温度了变化，由于混凝土的内外存在着严重的温度差，因而，产生了裂缝。
二、水工混凝土结构裂缝预防措施
1、提高原材料质量
在施工的过程中，由水泥、石灰、外加剂和水配制而成的混凝土是常用的施工材料，只有提高混凝土配制材料的质量，混凝土的整体施工质量才能得到提升。施工单位要在设计方案和施工标准的指导下，选择低热的水泥或者是低水热化的硅酸盐水泥，按照配合比要求控制水泥的用量。混凝土用水要保证洁净，水中的离子不能超过使用标准。施工人员还要对砂子的质量进行控制，砂子要求空隙小、含泥量低，在使用砂子之前要进行检验，提高混凝土的耐久性和强度。
2、控制水工混凝土温度
（1）尽量选用低热或中热水泥，如：矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
（2）减少水泥用量，在混凝土中掺加适量粉煤灰或减水剂。
（3）改善混凝土的浇筑温度，寒冷天气要尽快入仓，尽量提高入仓的温度，保证入仓温度在 45℃以上；炎热季节要降低入仓温度，砂石骨料要堆高遮阳，取用地下水为拌合用水，混凝土尽快入仓，入仓温度控制在30℃以下。
（4）在混凝土中掺加减水缓凝剂，改善混凝土拌合物的流动性和保水性，降低水化热，延缓热峰出现的时间。
（5）混凝土的温度应力与结构尺寸相关，混凝土结构尺寸越大，温度应力越大，因此要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小温度应力约束。
（6）在混凝土内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减小混凝土内外的温差。
（7）加强混凝土养护，混凝土浇筑后及时用湿润的草帘、麻布等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，使混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节混凝土表面应设置保温措施，以防寒潮袭击。
（8）在混凝土中配置表层毛细钢筋或者掺入纤维材料，（将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。
3、先进工艺在水工混凝土施工中的应用
在施工的过程中，很多裂缝是不可避免的，施工单位要不断加强新技术和新工艺在水工混凝土结构施工中的应用，减少混凝土结构性裂缝的产生。施工人员可以提高伸缩缝设置要求，利用墙体保温隔热技术来降低内外部温度应力对混凝土结构的影响，减少墙体开裂和裂缝的产生。此外，施工人员还可以使用增加构造柱的方法来提高抗剪强度，在降低墙体开裂几率的同时提高混凝土结构的稳定性。
4、加强施工管理
水工混凝土施工是技术性专业性极强的工作，混凝土的配制、浇筑以及养护都具有严格的技术流程，施工人员要加强施工的管理，减少外在因素对混凝土结构的影响。首先，混凝土配制要确定合适的配合比，对水泥用量以及水灰比进行控制，混凝土的搅拌要注意搅拌时间、投料量以及投料顺序。其次，混凝土浇筑的过程中，要对结构的移位和变形进行控制，及时的采取措施来防止结构变形和裂缝。再次，施工人员要结合具体的情况来选择养护方法，对养护时间进行确定，控制拆模时间和拆模顺序，降低混凝土结构的内外应力。混凝土结构的施工是专业性技术性极强的工作，施工单位要派驻技术人员进行现场的指导，提高施工人员的质量责任意识，提高施工的标准，最大限度的减少施工结构裂缝的存在。
三、水工混凝土已有裂缝的修补措施
1、表面修复法修复表面和深度裂缝
裂缝修复方法中，表面修复法是应用最为广泛且效果较为明显的裂缝修复方法之一，尤其是混凝土表面和深度裂缝效果最为明显，且对混凝土结构承载力的影响最小。具体的做法就是在混凝土裂缝表面涂抹水泥浆。
2、灌浆修复法修复严重裂缝
灌浆修复法是基于表面修复法无法修复的情况下再进行。特别是裂缝已经严重影响结构安全时，表面修复法的修复达不到结构安全的需要，就必须采取灌浆修复法修复裂缝。灌浆修复法，就是利用真空眼里设备把浆液压入裂缝，浆液随着时间的造价会逐步硬化，并在硬化后与混凝土形成一个稳定性强的整体结构，从而达到修复裂缝的目的，且密闭性能高。浆液的材质有很多，通常选取水泥浆液、环氧聚合物、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等。
3、嵌缝修复法修复混凝土裂缝
所谓嵌缝嵌缝修复法，就是在混凝土的裂缝处开槽，在开好的槽内填充止水材料，既可对裂缝进行封堵，也有利于裂缝外观的平整。
结束语
综上所述，水工混凝土裂缝产生的原因是错综复杂的，因此，应在具体工程实际中还需多分析、多总结，具体情况具体分析，以求采取有效措施控制混凝土裂缝的产生，确保工程质量。
参考文献
[1]刘清波.现浇混凝土板裂缝产生的原因及控制措施[J]中国新技术新产品,2011,(11).
[2]苏成才．试论水利工程中钢筋混凝土桥梁的裂缝控制[J]．科技与生活，2011(13):5-7．
[3]宋光明．混凝土裂缝防治在水利工程中的应用分析[J]．城市建设理论研究(电子版)，2012(2):43-45．
[4]SL/T191-96.水工混凝土结构设计规范[J]．