水工混凝土裂缝的主要原因及防治措施
摘要:受多种不利因素影响水工混凝土极易出现裂缝，而裂缝的存在势必会降低工程结构的安全性能。

因此，为有效预防混凝土裂缝的产生施工技术人员必须采取科学有效的控制措施，文章全面探讨了水工混凝土的裂缝类型及其成因，在此基础上提出有效的防治对策，为保证混凝土施工质量及延长结构的服役年限提供技术支持。

关键词:水工混凝土;裂缝类型;原因分析;防治对策
前言：
水工混凝土存在结构体积大、易受环境约束、热传导性差、抗拉强度低的特点，工程中非常容易形成裂缝，所以有效控制裂缝逐渐成为水利工程质量控制的重点。

受工程特性、外界环境和施工工艺等因素影响，水工混凝土裂缝存在不断扩张的趋势，其中混凝土收缩变形、配合比设计、内外部约束、环境温度、材料特性、体型体量、水泥水化、施工条件等因素均可导致混凝土裂缝。

实践表明，设计不当、混凝土材料和施工因素导致混凝土裂缝的概率为 5%、15%、80%。

所以，为了降低混凝土有害裂缝的出现，保证工程结构质量及其设计使用年限，有必要采取切实可行的防裂技术。

1.水工混凝土裂缝类型
1.1干缩裂缝
混凝土养护结束后往往会出现干缩裂缝，实践表明干缩裂缝在养护结束 15d 内存在较高的发生概率。

其中，外界自然因素影响和混凝土养护不合理是产生干缩裂缝的主要原因，在两者的综合影响下混凝土流失较多的水分，并产生大范围的干缩，当干缩应力超过结构强度极限时就形成了裂缝。

在外观形态上这类裂缝多呈网状，干缩裂缝的存在极大的降低了结构的抗渗水性、抗压性能和服役寿命[1]。

1.2塑性收缩裂缝
实际工程中，因混凝土内部存在较大的水分流失较易产生塑性收缩裂缝，与
形成的土缩裂缝相比塑性收缩裂缝往往于完全凝固前形成，这也是两者最显著的
差异。

混凝土表面含有的水分受强风力、太阳暴晒等外界环境作用被汽化挥发，
从而使得结构内、外部出现不平衡压力，并形成中间宽、两边窄的裂缝，这给后
期工程的运行带来极大的安全隐患。

1.3沉陷裂缝
由于地基不均匀沉降产生的沉陷裂缝较难控制，其中技术人员未科学树立软
土地地基属引起不均匀沉降的关键因素，软基承载力低、稳定性差等易形成沉降。

与其它裂缝相比沉陷裂缝存在较深的深度，同时地基方向和深度也会在一定程度
上影响沉陷裂缝宽度。

一般地，沉陷裂缝宽度随着地基沉降深度的增大而增加，
且外界不利因素也会对沉陷裂缝产生一定影响。

1.4温度裂缝
混凝土内部与表面存在较大的温差是引起温度裂缝的主要原因，水工混凝土
温度裂缝多形成于养护及浇筑环节。

水泥作为构成混凝土的重要原材，水泥水化
会释放极大的热量，因结构表面散热较快能够快速的冷却，而内部热量比较聚集
不易散发，当温差超过某临界值时就产生了温度裂缝。

其中，分缝及大坝施工过
程中最易产生温度裂缝。

2.水工混凝土裂缝的主要原因
2.1温度控制不合理
温度裂缝是水利工程中常见的一种问题。

混凝土浇筑后内外之间存在较大的
差异，尤其是大体积混凝土，温度的差异会导致结构热胀冷缩，混凝土如果承受
不住较大的拉应力就会产生裂缝。

施工过程中内部热量没有及时释放、养护阶段
没有采取有效的保温措施都是造成温度控制不当的原因。

当混凝土内外温度差超
过25℃后那么就会引发较为严重的温度裂缝，威胁整体工程的结构性能[2]。

2.2原材质量不合格
砂石、水泥等组成混凝土的原材料质量优劣，在很大程度上直接决定了混凝
土是否会出现裂缝。

若将质量不过关的原材料用于拌制混凝土，将大大提高裂缝
出现的概率，明显降低水利结构强度，无法保证工程的安全运行。

2.3混凝土构件受力不合理
水工建设需要面临复杂的情况，结构需要承受来自多方面的作用力和荷载，
无论是规划设计还是施工人员都要加强混凝土结构受力情况的分析。

当前有的施
工单位或者设计人员没有全面地了解混凝土结构内部受力情况，导致设计的混凝
土内部结构和实际受力情况存在的差异性较大，由于结构设置不合理进而导致各
个构件无法均衡受力，最终引发裂缝问题。

2.4施工操作失误
一直以来，各参建部门都高度重视水利工程施工质量，为有效保证混凝土质
量施工企业制定了相应的操作手册、规章制度，并在施工现场专门安排人员巡查。

然而，在建设施工及原材料选配时技术人员依然存在诸多问题，这也是裂缝形成
的重要原因。

3.水工混凝土裂缝的防治措施
3.1混凝土配合
在配置混凝土前需要合理设计配合比，通过试验明确最佳的配合方式。

在施
工中，工作人员要对混凝土结构承受最大裂缝宽度进行明确，并且后期施工中以
裂缝跨度为基础，采用加大钢筋直径等方法将混凝土的裂缝率降低。

在混凝土施
工中，要合理设计混凝土的配合比。

在施工前，应当将混凝土能够承受的最大裂
缝宽度明确，在后期以裂缝宽度为准开展钢筋工程的施工作业，将混凝土发生裂
缝的概率降低。

3.2防治温度裂缝
温度裂缝预防的主要措施就是控制混凝土浇筑中内部温度的上升情况[3]。

1.
合理选用水泥，尽量选择发热量少的材料，在保证水泥适配性的基础上分析水泥的标号，从中选择发热最小的水泥。

2.
将水泥的用量尽量减少，从而达到控制水化热的效果。

通常可以添加掺料来减少水泥用量，在节省水泥的同时达到控制水化热的目的。

第三，加强浇筑过程控制。

一方面可以做好入模温度控制，在配置混凝土阶段提前冷却搅拌用水，避免阳光直晒原材料，将原材料的温度尽量降低。

另一方面，在浇筑过程中可以埋设水管，通过注入冷水，利用冷水循环系统及时带走浇筑过程中混凝土内部的热量，降低内部集聚的热量，缩小混凝土结构内外温差。

3.3合理选择原材料
技术人员要加强对混凝土原材料的质量控制，特别是对水泥类型，要严格按照建设标准挑选各方面符合要求、品质良好的材料，从根本上杜绝蜂窝、麻面等质量问题的出现。

水泥类型选择时应结合现场实际情况、施工技术方案，全面掌握工程使用流程和各类水泥基础信息合理选择。

水泥进场时，施工单位应专门专业的技术人员进行验收，对水泥是否结块凝固、生产许可证、质量检验合格证等仔细的检查，对检验不合格或者生产许可证缺少的水泥坚决禁止入场，从而保证混凝土的抗渗透性、抗压强度符合要求。

3.4混凝土养护
在浇筑完混凝土后要立刻开展养护工作，重点加强温湿度的控制。

通常通过蒸汽养护、洒水等方式达到保湿的效果。

温度养护是预防温度裂缝的重要方式，可以覆盖草帘、塑料薄膜等，将混凝土结构内外温差尽量减小。

此外，技术人员要注意加强监测混凝土结构的强度等性能参数，根据结果及时调整养护技术，将发生混凝土质量问题的概率降低[4]。

结论：
文章从混凝土裂缝类型、成因的角度，全面识别了导致水工混凝土裂缝的要因，其中水泥水化热属于导致温度裂缝的主因，混凝土外部约束、自身收缩及环境温度变化也会对裂缝的形成产生较大的影响。

总体而言，水工混凝土裂缝控制应引起相关技术人员的高度重视，通过对不同防裂技术的对比分析确定最佳的裂缝防控对策，以进一步改良和优化混凝土防裂技术发展。

参考文献：
[1]陈立明. 机场水泥混凝土道面常见病害成因及预防措施[J]. 建材与装饰,2020(05):46-47.
[2]李建洲. 探究水泥混凝土路面裂缝成因及预防治理措施[J]. 甘肃科技纵横,2020,49(01):40-42+66.
[3]吕卫东,刘高雷. 石漠戈壁区桥涵工程混凝土产生裂缝的原因及处理措施分析[J]. 工程技术研究,2020,5(05):143-144.
[4]安苏龙. 水泥混凝土路面加铺沥青混凝土裂缝处理方法比较[J]. 建材技术与应用,2020(02):1-3.。