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摘 要：本文介绍了水工混凝土裂缝的产生原因，建议从结构设计、原材料选取、优化配合比、施工质量、温度控制、合理安捧施工程序以及混凝土的表面保护和养护等方面采取综合措施。
关键词：水工混凝土；裂缝原因；防控措施
水工混凝土发生裂缝的现象较为普遍，轻微的裂缝对建筑物的危害不是很大，但裂缝严重时会降低其抗渗功能，导致承载力下降，如果不及时有效处理，有可能破坏建筑物的整体稳定性。因而，对水工混凝土建筑物出现的裂缝不可掉以轻心，一定要从源头抓起，采取科学有效的防控措施，避免不应有的损失。
1 水工混凝土裂缝产生的原因
1.1表面裂缝 由于混凝土自身的非线性温度场约束，或者由于气温骤降，引起混凝土表面很大的降温和很陡的温度梯度，表面冷混凝土受内部热混凝土的约束而产生温度应力，当温度应力大于混凝土同龄期抗拉强度时，表面裂缝就会发生，如果不受其他因素继续影响，一般不会形成贯穿裂缝或深层裂缝。
1.2贯穿裂缝 由于混凝土浇筑温度过高，加上混凝土水化热沮升，形成混凝土的最高温度，当降到施工期最低温度或运行期的稳定温度时，即产生基础温差，由这种均匀降温产生并贯穿整个断面的温度应力，当其大于同龄期的混凝土的抗拉强度时，就将产生贯穿裂缝。
可以看出，表面裂缝是由于变形受自身（内部混凝土）约束而产生的，面贯穿裂缝是由于变形受外界（基础或老混凝土）约束而产生的。
2 防控措施
2.1合理设计混凝土结构的尺寸 大量统计资料表明：其他条件相同时，当混凝土结构或构件最大尺寸小于10m时，很少出现裂缝。当结构最大尺寸介于15～18m时，一般在长边的中部出现—条裂缝；20～25m时，通常出现2条裂缝，分别位于边长的三分点上。也就是说在一定范围内，随着结构尺寸的增加裂縫的条数增加，出现裂缝的机率大幅度增多。某船闸工程，长度大于15m的侧墙基本上都出现了裂缝，有的出现了数条裂缝。而相同施工条件的长度10m侧墙，基本没有出现裂缝。所以，在条件允许的情况下，通过设置沉降逢或后浇带，尽可能减小结构或构件的尺寸，可以减小裂缝发生的机率。
2.2原材料控制
2.2.1水泥品种的选择 为最大限度控制混凝土的最高温度，尽可能选择发热量低的中热硅酸盐水泥和低热硅酸盐水泥是最有效的途径之一。
2.2.2 砂石骨科的选择 在满足混凝土的各项设计指标的情况下应采用加大骨料粒径、改善骨料级配等措施来减小胶凝材料的用量，从而减小水化热引起的混凝土沮升。同时严格控制砂石骨科的泥块含量、含泥量及石于针片状的含量，可以提高混凝土的抗裂能力。
2.3施工措施
2.3.1优化混凝土配合比 在合理选择原材料的基础上，优化混凝土配合比。通过试验选取具有减水抗裂或减水膨胀作用的外加剂，同时掺加一定数量的优质粉煤灰来替代水泥作为胶凝材料使用，并尽可能减小混凝土拌和物塌落度。这样一方面可以减小水化热，另一方面可以减小混凝土硬化后的于缩，从而提高混凝土的抗裂性能。
2.3.2保证施工质量 通过试验确定混凝土配合比后，在使用的工程中，在保证水灰比不变的前提下，要根据砂石骨料的含水率及时调整施工配合比，确保混凝土的设计强度和均匀性。大量的研究表明，其他条件相同时，均匀性好的混凝土抗裂能力高。也就是说混凝土离差系数越小，出现裂缝的机率越小。
2.3.3温度控制 施工中严格进行温度控制是防止混凝土裂缝的主要措施之一。混凝土的浇筑温度和最高温升均应满足设计要求，除了采用中低热水泥和减小水泥用量控制最高温升外，夏季施工时，还应从降低混凝土出机口温度、减少运输途中和仓面的温度回升等方面控制混凝土的浇筑温度。
采用低温水、加冰等降温措施控制拌和水的温度。加冰时，尽可能使用冰片或冰屑，并适当延长搅拌时间；
通过搭设凉棚、喷洒低温水等措施控制骨料的温度（如用水冷时，应有脱水措施，使骨科含水量保持稳定）。缩短混凝土的运输时间，入仓后对混凝土及时进行平仓振捣，加快混凝土入仓覆盖速度，缩短混凝土的曝晒时间。条件具备时，可在仓面上搭设凉棚遮阳。另外，混凝土尽可能安捧在早晚、夜间进行浇筑。
2.3.4合理安排混凝土施工程序 合理安捧混凝土施工程序是防止贯穿裂缝、减少表面裂缝的主要措施之一。对于处于基础约束区的混凝土，新浇混凝土与先浇混凝土之间的时间间隔尽可能短，从而尽可能使两者的物理力学性能接近，减小先浇混凝土对新浇混凝土的约束。
2.3.5加强养护和表面保护 充分养护是保证混凝土强度等性能正常发展和防止干缩裂缝的重要措施。混凝土浇筑后，应及时撒水养护以保持混凝土表面湿润。一般浇筑完毕后12～18h内即开始养护，养护时间槐水泥晶种和结构重要性有所区别，最少不少于4d。
混凝土表面保护是防止表面裂缝的主要措施之一。水工混凝土结构的暴露面大，遇气温骤降极易发生施工初期的表面裂缝；遇气温年变化和气温骤降也可能发生施工中、后期表面裂缝或深层裂缝。应根据实际情况采取表面保温，尤其应重视防止气温骤降的冲击，在施工中加强天气预报，及时进行表面保护。当日平均气温2～3d内连续下降不小于6℃～8℃时，28d龄期内的混凝土表面必须进行保护；低温季节在拆模后应立即采用表面保护措施，而且气温骤降时不宜拆模。
关键词：水工混凝土；裂缝原因；防控措施
水工混凝土发生裂缝的现象较为普遍，轻微的裂缝对建筑物的危害不是很大，但裂缝严重时会降低其抗渗功能，导致承载力下降，如果不及时有效处理，有可能破坏建筑物的整体稳定性。因而，对水工混凝土建筑物出现的裂缝不可掉以轻心，一定要从源头抓起，采取科学有效的防控措施，避免不应有的损失。
1 水工混凝土裂缝产生的原因
1.1表面裂缝 由于混凝土自身的非线性温度场约束，或者由于气温骤降，引起混凝土表面很大的降温和很陡的温度梯度，表面冷混凝土受内部热混凝土的约束而产生温度应力，当温度应力大于混凝土同龄期抗拉强度时，表面裂缝就会发生，如果不受其他因素继续影响，一般不会形成贯穿裂缝或深层裂缝。
1.2贯穿裂缝 由于混凝土浇筑温度过高，加上混凝土水化热沮升，形成混凝土的最高温度，当降到施工期最低温度或运行期的稳定温度时，即产生基础温差，由这种均匀降温产生并贯穿整个断面的温度应力，当其大于同龄期的混凝土的抗拉强度时，就将产生贯穿裂缝。
可以看出，表面裂缝是由于变形受自身（内部混凝土）约束而产生的，面贯穿裂缝是由于变形受外界（基础或老混凝土）约束而产生的。
2 防控措施
2.1合理设计混凝土结构的尺寸 大量统计资料表明：其他条件相同时，当混凝土结构或构件最大尺寸小于10m时，很少出现裂缝。当结构最大尺寸介于15～18m时，一般在长边的中部出现—条裂缝；20～25m时，通常出现2条裂缝，分别位于边长的三分点上。也就是说在一定范围内，随着结构尺寸的增加裂縫的条数增加，出现裂缝的机率大幅度增多。某船闸工程，长度大于15m的侧墙基本上都出现了裂缝，有的出现了数条裂缝。而相同施工条件的长度10m侧墙，基本没有出现裂缝。所以，在条件允许的情况下，通过设置沉降逢或后浇带，尽可能减小结构或构件的尺寸，可以减小裂缝发生的机率。
2.2原材料控制
2.2.1水泥品种的选择 为最大限度控制混凝土的最高温度，尽可能选择发热量低的中热硅酸盐水泥和低热硅酸盐水泥是最有效的途径之一。
2.2.2 砂石骨科的选择 在满足混凝土的各项设计指标的情况下应采用加大骨料粒径、改善骨料级配等措施来减小胶凝材料的用量，从而减小水化热引起的混凝土沮升。同时严格控制砂石骨科的泥块含量、含泥量及石于针片状的含量，可以提高混凝土的抗裂能力。
2.3施工措施
2.3.1优化混凝土配合比 在合理选择原材料的基础上，优化混凝土配合比。通过试验选取具有减水抗裂或减水膨胀作用的外加剂，同时掺加一定数量的优质粉煤灰来替代水泥作为胶凝材料使用，并尽可能减小混凝土拌和物塌落度。这样一方面可以减小水化热，另一方面可以减小混凝土硬化后的于缩，从而提高混凝土的抗裂性能。
2.3.2保证施工质量 通过试验确定混凝土配合比后，在使用的工程中，在保证水灰比不变的前提下，要根据砂石骨料的含水率及时调整施工配合比，确保混凝土的设计强度和均匀性。大量的研究表明，其他条件相同时，均匀性好的混凝土抗裂能力高。也就是说混凝土离差系数越小，出现裂缝的机率越小。
2.3.3温度控制 施工中严格进行温度控制是防止混凝土裂缝的主要措施之一。混凝土的浇筑温度和最高温升均应满足设计要求，除了采用中低热水泥和减小水泥用量控制最高温升外，夏季施工时，还应从降低混凝土出机口温度、减少运输途中和仓面的温度回升等方面控制混凝土的浇筑温度。
采用低温水、加冰等降温措施控制拌和水的温度。加冰时，尽可能使用冰片或冰屑，并适当延长搅拌时间；
通过搭设凉棚、喷洒低温水等措施控制骨料的温度（如用水冷时，应有脱水措施，使骨科含水量保持稳定）。缩短混凝土的运输时间，入仓后对混凝土及时进行平仓振捣，加快混凝土入仓覆盖速度，缩短混凝土的曝晒时间。条件具备时，可在仓面上搭设凉棚遮阳。另外，混凝土尽可能安捧在早晚、夜间进行浇筑。
2.3.4合理安排混凝土施工程序 合理安捧混凝土施工程序是防止贯穿裂缝、减少表面裂缝的主要措施之一。对于处于基础约束区的混凝土，新浇混凝土与先浇混凝土之间的时间间隔尽可能短，从而尽可能使两者的物理力学性能接近，减小先浇混凝土对新浇混凝土的约束。
2.3.5加强养护和表面保护 充分养护是保证混凝土强度等性能正常发展和防止干缩裂缝的重要措施。混凝土浇筑后，应及时撒水养护以保持混凝土表面湿润。一般浇筑完毕后12～18h内即开始养护，养护时间槐水泥晶种和结构重要性有所区别，最少不少于4d。
混凝土表面保护是防止表面裂缝的主要措施之一。水工混凝土结构的暴露面大，遇气温骤降极易发生施工初期的表面裂缝；遇气温年变化和气温骤降也可能发生施工中、后期表面裂缝或深层裂缝。应根据实际情况采取表面保温，尤其应重视防止气温骤降的冲击，在施工中加强天气预报，及时进行表面保护。当日平均气温2～3d内连续下降不小于6℃～8℃时，28d龄期内的混凝土表面必须进行保护；低温季节在拆模后应立即采用表面保护措施，而且气温骤降时不宜拆模。