摘 要：水利工程大部分是由砼预制拼装或现浇而成的，在水利施工中砼的裂缝是人们十分重视并致力于解决的问题。本文作者对砼裂缝产生的原因以及防治措施进行了阐述。
关键词：水利施工,砼裂缝,产生原因,防治措施
在水利工程施工过程中，水泥的使用量在所有材料中占比重最大。这是由于砼具有来源广泛、价格低廉、可塑性强、耐火且抗风化作用强等一系列的优点。但是，混凝土也有其自身的缺点，在施工过程中由于各种因素的影响造成砼变形，以及砼在硬化的过程中可能会出现气泡、裂纹以及一些微小的空隙。因此，在水利工程中，应对混凝土的裂缝产生原因进行仔细分析，并在施工中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。
一、砼裂缝的产生原因
(一)荷载引发的裂缝
由于施工时构件超出了设计的荷载，在集中荷载的作用下产生了内力弯矩现象， 构件在较大的剪力作用下产生了斜裂缝， 并向不同的方向延伸。 在外荷载直接的应力作用下产生直接应力裂缝，还可能受外荷载引起次生应力产生的次应力裂缝。
(二)砼收缩造成的裂缝
在水利施工过程中，经常会遇到砼因为收缩而产生的裂缝，主要是由塑性收缩以及干缩收缩引发的砼收缩裂缝。水利施工时砼在浇筑 4～5 小时左右时，会出现一些激烈的反应，导致沁水以及水分的蒸发，出现砼失水收缩的现象，同时因为骨料的自重下沉，此时的砼尚未硬化，导致产生塑性收缩裂缝。砼在变硬后， 随着表层的水分逐渐蒸发，湿度也会降低，使砼的体积减小，产生了表面收缩大小不均匀的现象，致使砼产生干缩收缩裂缝。
(三)温度变化产生的裂缝
砼有热胀冷缩的性质，当外部环境或者是内部温度发生变化时，会导致砼变形，如果砼在变形时受到约束，使其结构内产生一定的应力，当应力超过了砼抗拉强度时就会产生温度裂缝。如果砼内外的温差过大，会引发内约束裂缝;如果由于砼的体积过大，使砼的绝热度与浇灌的温度差超过 25℃以上会引发外约束的裂缝;如果砼的裂缝为深进或者是贯穿性的， 它的位置与沉陷的方向一致，就会有大的沉陷裂缝产生。
(四)材料质量问题引发的裂缝
砼主要由水泥、砂以及粗骨料、外加剂等成分构成，如果材料不合格，比如：水泥的安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标;砂石的粒过小、等级较差，空隙大等问题;外加剂的杂质含量高对钢筋的锈蚀大等材料出现的问题都会引发砼的裂缝。
(五)施工质量造成的裂缝
施工质量是影响水利施工的重要因素，如果施工工艺不合理，施工的质量低，构件或者结构的浇筑过快，起模或者砼搅拌、运输的时间过长，砼振捣不密实、不均匀，砼初期养护时过于干燥等施工质量问题都会引发裂缝的产生。
(六)钢筋力学差异以及锈蚀引发的裂缝
在普通的钢筋砼中，裂缝的形态主要出于位置、偏心构件以及其它的结构受弯的位置并沿着受弯的截面分布，因为砼的抗压能力较强， 但是缺乏抗拉、抗剪的强度而引发的裂缝。由于砼的质量锈蚀或者是保护层较薄，砼的保护层受二氧化碳侵蚀碳化导致钢筋表面被锈蚀而引发的裂缝。
(七)安定性裂缝
安定性裂缝主要是龟裂，通常是因为混凝土的质量不合格引起的。另外，钢筋因为外界的腐蚀也会引起混凝土裂缝。
二、砼裂缝的防治方法
(一)预防荷载引发裂缝的防治
要进行合理的配筋，在水利施工中，要选用砼粘性较好的变形钢筋，钢筋的应力不超过一定的高度，直径不能过粗，使钢筋在混凝土中均匀的分布，能有效的控制由于荷载引发的砼裂缝。
(二)加强大体积砼的温度防护
对于大体积的砼更应该注意其保温工作，能够有效的减少砼裂缝。通常情况下选择草袋连同塑料薄膜的联合使用法，实现草袋的保温效果、塑料薄膜的保湿效果，在保证内外温度差低于25℃时，才能进行拆除。还要撤去对砼的约束，允许其自由的变形，并设置伸缩缝，以预防热胀冷缩现象的发生，防止因温度变化而导致的砼裂缝。
(三)砼收缩裂缝的防治
应该设置合理的砼收缩缝;改善水泥的性能，严格控制好砼的水灰比，尽量将水泥的使用量降至最低;配筋率也不易过高，能够均匀的设置钢筋收缩缝的分布，避免有较大的裂缝产生;要加强对混凝土的养护工作，并适当的延长混凝土的保温覆盖时间，并且涂刷养护剂进行养护;通过这些措施实现对砼收缩缝的防治工作。
(四)加强对施工工艺的安排
加强砼的振捣工作，在保证砼密实性的基础上，提高砼的强度和抗渗性，加强对混凝土的养护工作，大体积的砼，应注意合理的分箱分室，进行间隔浇筑，做好保温工作，在砼的强度达到规定的值后，才可以进行施工。
(五)控制材料的配合比
砼的配合比在经过反复的试验后，按照严格的配合比进行施工工作，要注意加强对水泥以及外加剂的配合量， 根据不同的外加剂在适当的范围内延长搅拌的时间，适当控制入模的时间及入模温度， 防治由于材料的配合不当引发的砼裂缝。
(六)加强混凝土养护措施
在混凝土拆模后要挂草帘或铺草浇水，以便养护保湿。初浇注的混凝土就好像初生婴儿，要加倍的关心和爱护。混凝土的保养不仅是为了预防初期产生裂缝，还能促进混凝土后期的稳定，保障其承压能力和强韧度。对于混凝土的养护，在现代水利工程施工中，都需要得到充分的认识和重视。由于钢筋锈蚀是氧化反应，氧化是产生锈的主要原因，因此，加强混凝土的密实度，防止空气进入，加强混凝土表面的保护层厚度，预防氧化。在混凝土表面喷涂或涂刷聚合水泥砂浆、沥青、环氧树脂等防腐层。选择抗腐蚀性强的钢筋材料和混凝土材料，避免使用碱骨料等措施，对防止混凝土裂缝有较好的效果。碱骨料化学反应对结构的耐久性影响很大，为控制碱骨料的化学反应，最好选择优质骨料和低含碱量的水泥以及中性拌和水，在提高混凝土密实度的同时合理降低水灰比。
(七)优化混凝土的设计配合比
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。在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋，从而让钢筋代替混凝土承担拉应力，这样可以有效的控制裂缝的发展。为了避免裂缝的出现，在设计中利用中低强度低水泥充分利用混凝土的后期强度。在工程结构设计中要特别注意降低结构的约束度。对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值，因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。
(八)避免混凝土基础不均匀沉降
解决方法有：减轻结构的重量，合理安排施工的工序，改善混凝土结构等。如果只简单的依靠减轻结构重量来控制沉降，只会使整个结构的自身重量加大，稳定性不强，会加重不均匀的沉降。在工程实践中，应以抵抗不均匀沉降为主要保护措施。
(九)施工管理措施
在水利施工中，要增加技术含量，加强技术管理。技术是贯彻整个施工工艺流程的重要工作。在混凝土浇筑施工过程中的施工技术至关重要，可以影响到整个工程的质量及安全。因此，技术管理在施工中具有重要作用。要建立技术交底责任制，并加强施工质量检验、监督和管理，从而提高质量;严格依照施工技术规范及质量标准进行检验，建立健全质量检测机构和检验制度。其次，实行全面的质量管理，全面提高工程质量。在全面质量管理中，质量和全部管理目标的实现有关，它把过去的以事后检验和把关为主转变为以预防为主;从过去的就事论事、分散管理，转变为以系统的观点为指导进行全面的综合治理，突出以质量为中心，围绕质量开展全员的工作，从而提高工程质量。
三、结束语
总而言之，混凝土产生裂缝的原因是多方面的，如荷载引起的应力裂痕、有地基沉降不均引起的沉降裂、温差或温度转变引起的温度裂痕，养护不善引起的缩短裂痕等。为防止混凝土产生裂缝，必须从配合比设计、施工质量控制、混凝土温度控制、混凝土养护、施工管理等方面采取系统措施。
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本文选自国家级期刊《陕西水利》。《陕西水利》是陕西省水利厅主管、陕西水利系统唯一公开发行的水利行业综合指导杂志。本刊已入编《中国核心期刊(遴选)数据库》《中国学术期刊(光盘版)》《中文科技期刊数据库》“万方数据——数字化期刊群”等，正刊、增刊稿件均可在万方、知网、重庆维普上查询。主要发表：水利、施工，水文、水利灌区管理，水利改革，水文化研究等各类，涉水的原创性学术理论、工作实践、成果综述性文章。
