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摘要：在许多水利工程建筑物中，混凝土施工是水利工程建设中的重要环节。而混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难以解决的工程实际问题，是水利工程施工当前最严峻的问题之一。本文对水利工程中常见的混凝土裂缝的成因进行了探讨，并有针对性地提出了一些防治施工技术。
关键词：水利施工；混凝土；防治措施
当前时期下，我国的水利工程在经济快速增长驱动力的带动下而取得了迅速的发展。混凝土因其取材广泛，抗压强度高，并且耐火性好以及养护费用低等特点，而成为当前时期下水工普遍使用的建筑材料之一。然而，在实际的水利工程施工过程中，往往会发生混凝土结构产生裂缝的现象，那么这就会在很大程度上降低水利工程建筑的质量，进而导致其使用价值的下降。由此可见，水利工程施工过程中所产生的裂缝是当前水利工程施工的一个比较严重的问题，应该尽早地加以解决和控制。基于此，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，而且还需在实际的施工过程中对裂缝所产生的原因进行深入地分析与讨论，并提出相应的控制对策。保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
1、水利工程中混凝土表面裂缝的危害
混凝土建筑物裂缝渗漏在水工建筑物各种损坏现象当中属于比较常见的一大病害，会使混凝土产生严重渗漏、裂缝，影响结构安全和正常使用及渗漏的结果：①在经受压力荷载和温度胀缩的反复作用下使裂缝逐步扩宽和发展；⑦当水渗入混凝土内部后，使混凝土的碱度降低，使钢筋纯化膜遭受破坏，当水和空气同时期渗入，促使钢筋锈蚀，并可能由此导致混凝土结构物的破坏。根据调查，裂缝引起的各种不利后果中，渗漏水占60％。水分子的直径约0.3×104mm，可穿过任何肉眼可见的裂缝(以0.05mm为界)。混凝土碳化会加剧混凝土开裂，一旦混凝土开裂就无法再愈合，而且在外界荷载与环境条件(包括干湿、冷热循环)作用下继续收缩，导致混凝土结构物破坏。混凝土裂缝的存在，导致水泥水化物中游离的氢氧化钙能吸收软土中的水和土孔隙中的二氧化碳，相互作用形成碳酸钙，这就是常说的混凝土碳化，混凝土碳化有混凝土“癌症”之说，碳化会使混凝土的碱度降低。同时，增加混凝土孔溶液中氢离子数量，因而会使混凝土对钢筋的保护作用减弱，当水和空气同时期渗入，钢筋就产生锈蚀。综上，混凝土的裂缝(蠕变)对钢筋混凝土结构具有重要意义，会切断结构的断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害性是较严重的。轻则影响建筑物的外观和正常使用，前者导致混凝土材料的疲劳；后者则使破坏过程加剧并复杂化而难于防治。
2、水利施工中混凝土裂缝的成因
混凝土在水利施工过程中产生的裂缝有很多原因，经过分析，主要原因归纳为以下几点：
2.1 温度影响
混凝土施工硬化期间，水泥会放出大量水热以及化热，造成内部温度上升，在表面引起拉应力，后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。
2.2 湿度影响
大部分混凝土内部湿度变化很小或者说变化较慢，但表面湿度相对来说变化较大，有时会发生剧烈变化。由于养护不得当、造成表面湿度不均匀，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。
2.3 混凝土自身性能影响
混凝土是一种拉抗强度是抗压强度的1／10左右的脆性材料，短期加荷时的极限拉伸变形也只有(0.6～1.0)×104，长期加荷时的极限拉伸变形也只有(1.2～2.0)×104。但由于原材料各部分比例搭配不均匀，在施工中难免出现离析现象，导致同块混凝土的不同部位强度的不均匀，个别部分抗拉能力较低，裂缝便因此而出现。
2.4 施工影响
①在现场浇捣混凝土的过程中，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生；⑦因为混凝土工程进行的抹面次数不能满足要求，更容易出现裂缝现象；③在养护方面，由于现场养护措施不到位，会造成混凝土早期脱水，从而引起收缩裂缝。
3、水利施工中的混凝土裂缝的防治措施
3.1 合理地设计方案
在水利施工过程中，混凝土作业之前明确混凝土可以承受的裂缝宽度，在进行设计时要考虑这个宽度，将混凝土裂缝产生进行控制。此外，可以通过在混凝土中增加钢筋数量，加大钢筋直径，合理设计间距来增加混凝土的强度。为了降低混凝土开裂的概率，可以选择直径比较细的钢筋，采用比较密集的间距。
3.2 原材料的质量要达标
按照结构要求去选择合适的混凝土强度的等级和水泥的等级、品种以及级配较好的石、沙的原材料，含沙量也应该符合要求和规范。要尽量地避免使用早强较高的水泥，与此同时还可以适当地减少水泥用量，应该尽量将其控制在460kg／m3以下，减少水化产生的热量。
3.3 添加外加剂以防止裂缝
使用外加剂也是防止混凝土开裂的一大措施，比如用碱水防裂剂等。如果外加剂使用正确，可以保证工程的质量，防止产生裂缝，并且能提高混凝土耐久性。碱水防裂剂的主要作用是：水灰比会影响到混凝土的干缩，碱水防裂剂能使混凝土的用水量减少；水泥量也会影响到混凝土的收缩率，添加碱水防裂剂可以减少水泥用量，它的体积可用骨料来补充；添加碱水防裂剂之后混凝土的缓凝时间比较恰当，可以有效防止水泥快速水化热，避免产生因水泥长期不凝带来的塑性收缩的增加。
3.4 加强施工的质量
在水利工程的施工过程中，混凝土裂缝防治工作极为重要，这主要体现在对新浇混凝土进行的早期养护工作中，可以保证混凝土尽可能在早期少产生收缩。其做法是要控制好构件湿润养护，对那些大体积的混凝土在有条件时应该采用流水或者蓄水养护，养护的时间是14-28d。对那些较大体积的混凝土，在施工的过程中还还应该充分地考虑到水泥水热化问题。除了采取一些必要降温措施之外，还要尽量避免水化热的高峰期集中出现。在混凝土浇注捣实成型之后，要采取必要蓄水保温的措施，比如在表面覆盖彩条布、薄膜和湿麻袋等东西进行养护，从而防止因为混凝土的内外温度差别过大而产生的裂缝。对于那些地下结构的混凝土，则应该尽早回填土，这样对减少裂缝的出现有益处。
3.5 对混凝土的裂缝进行表面修补
这种方法既适合对承载力无影响的深进裂缝和表面裂缝的处理，也适用于对大面积的细小裂缝的防漏和防渗处理。当混凝土的表面裂缝分布较广或者较多时，通常应该增加一层细石混凝土或者水泥砂浆。首先要把裂缝附近混凝土的表面凿毛，接下来沿着深进裂缝将其凿成深15～20ram、宽150～200mm的凹槽，然后用钢丝刷配上高压水进行清洗并洒上水使其湿润，之后再刷一层水泥砂浆，用1：2的水泥砂浆分成2-3层进行涂抹，总的厚度应该控制在10～20mm之间，再用铁抹压密抹光。最后使用水泥净浆和1：2.5的水泥砂浆进行交替抹压4～5遍，就可以形成刚性防水层，进行覆盖，并洒水养护。
3.6 对约束条件进行改
改善约束条件措施主要包括：①合理地分缝分块；⑦应该避免基础起伏过大；③应该合理地安排施工的工序，避免把侧面长期地暴露和高差太大。另外，还应该改善混凝土性能，提高其防裂的能力，对其加强养护。
4、结语
裂缝是水利建筑物混凝土结构中普遍存在的一种现象；它的出现不仅会降低水利建筑物的抗渗能力，影响水利建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，低材料的耐久性，影响水利建筑物的承载能力。所以，必须对混凝土裂缝进行调查研究，在工程中采取有效的预防措施来预防，以保证水利工程建筑物的构件的安全、稳定。
关键词：水利施工；混凝土；防治措施
当前时期下，我国的水利工程在经济快速增长驱动力的带动下而取得了迅速的发展。混凝土因其取材广泛，抗压强度高，并且耐火性好以及养护费用低等特点，而成为当前时期下水工普遍使用的建筑材料之一。然而，在实际的水利工程施工过程中，往往会发生混凝土结构产生裂缝的现象，那么这就会在很大程度上降低水利工程建筑的质量，进而导致其使用价值的下降。由此可见，水利工程施工过程中所产生的裂缝是当前水利工程施工的一个比较严重的问题，应该尽早地加以解决和控制。基于此，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，而且还需在实际的施工过程中对裂缝所产生的原因进行深入地分析与讨论，并提出相应的控制对策。保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
1、水利工程中混凝土表面裂缝的危害
混凝土建筑物裂缝渗漏在水工建筑物各种损坏现象当中属于比较常见的一大病害，会使混凝土产生严重渗漏、裂缝，影响结构安全和正常使用及渗漏的结果：①在经受压力荷载和温度胀缩的反复作用下使裂缝逐步扩宽和发展；⑦当水渗入混凝土内部后，使混凝土的碱度降低，使钢筋纯化膜遭受破坏，当水和空气同时期渗入，促使钢筋锈蚀，并可能由此导致混凝土结构物的破坏。根据调查，裂缝引起的各种不利后果中，渗漏水占60％。水分子的直径约0.3×104mm，可穿过任何肉眼可见的裂缝(以0.05mm为界)。混凝土碳化会加剧混凝土开裂，一旦混凝土开裂就无法再愈合，而且在外界荷载与环境条件(包括干湿、冷热循环)作用下继续收缩，导致混凝土结构物破坏。混凝土裂缝的存在，导致水泥水化物中游离的氢氧化钙能吸收软土中的水和土孔隙中的二氧化碳，相互作用形成碳酸钙，这就是常说的混凝土碳化，混凝土碳化有混凝土“癌症”之说，碳化会使混凝土的碱度降低。同时，增加混凝土孔溶液中氢离子数量，因而会使混凝土对钢筋的保护作用减弱，当水和空气同时期渗入，钢筋就产生锈蚀。综上，混凝土的裂缝(蠕变)对钢筋混凝土结构具有重要意义，会切断结构的断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害性是较严重的。轻则影响建筑物的外观和正常使用，前者导致混凝土材料的疲劳；后者则使破坏过程加剧并复杂化而难于防治。
2、水利施工中混凝土裂缝的成因
混凝土在水利施工过程中产生的裂缝有很多原因，经过分析，主要原因归纳为以下几点：
2.1 温度影响
混凝土施工硬化期间，水泥会放出大量水热以及化热，造成内部温度上升，在表面引起拉应力，后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。
2.2 湿度影响
大部分混凝土内部湿度变化很小或者说变化较慢，但表面湿度相对来说变化较大，有时会发生剧烈变化。由于养护不得当、造成表面湿度不均匀，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。
2.3 混凝土自身性能影响
混凝土是一种拉抗强度是抗压强度的1／10左右的脆性材料，短期加荷时的极限拉伸变形也只有(0.6～1.0)×104，长期加荷时的极限拉伸变形也只有(1.2～2.0)×104。但由于原材料各部分比例搭配不均匀，在施工中难免出现离析现象，导致同块混凝土的不同部位强度的不均匀，个别部分抗拉能力较低，裂缝便因此而出现。
2.4 施工影响
①在现场浇捣混凝土的过程中，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生；⑦因为混凝土工程进行的抹面次数不能满足要求，更容易出现裂缝现象；③在养护方面，由于现场养护措施不到位，会造成混凝土早期脱水，从而引起收缩裂缝。
3、水利施工中的混凝土裂缝的防治措施
3.1 合理地设计方案
在水利施工过程中，混凝土作业之前明确混凝土可以承受的裂缝宽度，在进行设计时要考虑这个宽度，将混凝土裂缝产生进行控制。此外，可以通过在混凝土中增加钢筋数量，加大钢筋直径，合理设计间距来增加混凝土的强度。为了降低混凝土开裂的概率，可以选择直径比较细的钢筋，采用比较密集的间距。
3.2 原材料的质量要达标
按照结构要求去选择合适的混凝土强度的等级和水泥的等级、品种以及级配较好的石、沙的原材料，含沙量也应该符合要求和规范。要尽量地避免使用早强较高的水泥，与此同时还可以适当地减少水泥用量，应该尽量将其控制在460kg／m3以下，减少水化产生的热量。
3.3 添加外加剂以防止裂缝
使用外加剂也是防止混凝土开裂的一大措施，比如用碱水防裂剂等。如果外加剂使用正确，可以保证工程的质量，防止产生裂缝，并且能提高混凝土耐久性。碱水防裂剂的主要作用是：水灰比会影响到混凝土的干缩，碱水防裂剂能使混凝土的用水量减少；水泥量也会影响到混凝土的收缩率，添加碱水防裂剂可以减少水泥用量，它的体积可用骨料来补充；添加碱水防裂剂之后混凝土的缓凝时间比较恰当，可以有效防止水泥快速水化热，避免产生因水泥长期不凝带来的塑性收缩的增加。
3.4 加强施工的质量
在水利工程的施工过程中，混凝土裂缝防治工作极为重要，这主要体现在对新浇混凝土进行的早期养护工作中，可以保证混凝土尽可能在早期少产生收缩。其做法是要控制好构件湿润养护，对那些大体积的混凝土在有条件时应该采用流水或者蓄水养护，养护的时间是14-28d。对那些较大体积的混凝土，在施工的过程中还还应该充分地考虑到水泥水热化问题。除了采取一些必要降温措施之外，还要尽量避免水化热的高峰期集中出现。在混凝土浇注捣实成型之后，要采取必要蓄水保温的措施，比如在表面覆盖彩条布、薄膜和湿麻袋等东西进行养护，从而防止因为混凝土的内外温度差别过大而产生的裂缝。对于那些地下结构的混凝土，则应该尽早回填土，这样对减少裂缝的出现有益处。
3.5 对混凝土的裂缝进行表面修补
这种方法既适合对承载力无影响的深进裂缝和表面裂缝的处理，也适用于对大面积的细小裂缝的防漏和防渗处理。当混凝土的表面裂缝分布较广或者较多时，通常应该增加一层细石混凝土或者水泥砂浆。首先要把裂缝附近混凝土的表面凿毛，接下来沿着深进裂缝将其凿成深15～20ram、宽150～200mm的凹槽，然后用钢丝刷配上高压水进行清洗并洒上水使其湿润，之后再刷一层水泥砂浆，用1：2的水泥砂浆分成2-3层进行涂抹，总的厚度应该控制在10～20mm之间，再用铁抹压密抹光。最后使用水泥净浆和1：2.5的水泥砂浆进行交替抹压4～5遍，就可以形成刚性防水层，进行覆盖，并洒水养护。
3.6 对约束条件进行改
改善约束条件措施主要包括：①合理地分缝分块；⑦应该避免基础起伏过大；③应该合理地安排施工的工序，避免把侧面长期地暴露和高差太大。另外，还应该改善混凝土性能，提高其防裂的能力，对其加强养护。
4、结语
裂缝是水利建筑物混凝土结构中普遍存在的一种现象；它的出现不仅会降低水利建筑物的抗渗能力，影响水利建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，低材料的耐久性，影响水利建筑物的承载能力。所以，必须对混凝土裂缝进行调查研究，在工程中采取有效的预防措施来预防，以保证水利工程建筑物的构件的安全、稳定。