摘要：水工混凝土裂缝是一个普遍存在而又不易解决的工程实际问题。本文着重分析了水工混凝土裂缝的成因，提出了控制裂缝的相应技术措施。
关键词：水工混凝土；裂缝；成因；控制措施
1前言
裂缝是水工混凝土最常见的缺陷之一，工程统计表明大多数混凝土建筑物都存在不同程度的裂缝。裂缝既影响建筑物的 美观，也破坏了建筑物的完整性，从而影响水工建筑物的安全运行，造成渗水、漏水、降低水工建筑物的稳定安全系数等。虽然多数表面裂缝危害程度较小，但也存在着危害性很大的深层裂缝和贯穿裂缝，而且原来危害较小的表面裂缝会因外界条件的变化可能发展成为严重的深层或贯穿裂缝，因此，必须认真对待每一条已被发现的裂缝，科学地提出裂缝的控制和处理措施，减少裂缝的危害，以保障水工建筑物安全运行和发挥其应有的工程效益。
2 混凝土裂缝成因分析
裂缝产生的形式和种类很多，有设计方面的原因，但更多的是施工过程的各种因素组合产生的，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因人手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因，采取切实可行的预防措施，是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的方法。下面从大量的工程实践和参照相关科技文章的基础上，分析几种裂缝产生的常见原因。
2．1 设计原因在设计阶段，造成混凝土裂缝产生的因素
①构造钢筋配置不够，或钢筋直径太粗，位置摆放不合理。②结构断面设计不合理，有应力过于集中的边角。③混凝土保护层太薄。④预应力混凝土构件张拉孔设置不合理。⑤未充分考虑混凝土的收缩变形。
2．2 材料原因
① 粗细骨料含泥量过大，粉尘过多，造成混凝土收缩增大。② 骨料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，骨料粒径偏小、针片含量偏多，造成混凝土单方用灰量、用水量增多，混凝土收缩量增大。③骨料有碱活性反应，因反应生成物硅酸凝胶遇水膨胀3倍以上，而产生裂缝。④水泥等级选择偏高、早期强度快，水化热集中，易产生温度裂缝。⑤混凝土外加剂品种选择不合理，未根据浇筑环境合理调整外加剂缓凝时间。⑥钢筋不合格，抗拉强度不够，受拉时过早疲劳。
2．3 配合比原因
①建筑结构?昆凝土强度等级日趋提高，有许多结构不当的选择了过高的强度等级。习惯上认为：“强度等级越高安全度越大，就高不就低，提高强度等级没坏处”，这是一种误错误的认识，导致水泥标号增加，水泥及水用量增加，细骨料及粗骨料径偏小，砂率偏大等都使水化热及收缩增加。②对于泵送混凝土，坍落度、和易性要求高，水灰比和水泥用量增大，水化热相应增大，混凝土收缩加剧。③设计中水泥等级或品种选用不当，导致混凝土收缩增大。④ 配合比中水灰比过大，水化热高，易产生温度裂缝。⑤配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值。⑥配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。⑦ 外加剂及掺合料种类繁多，只有强度指标缺乏对水化热及收缩变形影响的准确分析，有许多外加剂严重的增加收缩变形，有的甚至降低耐久性。
2．4 建设期间的原因
①模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等造成混凝土开裂。②混凝土浇筑方案不合理，产生严重不偏心荷载，因模板不均匀下沉，造成下部已浇筑完成的混凝土开裂。③混凝土未达到设计强度前，因施工控制不严，超载堆荷，导致出现裂缝。④施工过程中，钢筋表面污染、混凝土保证层太小或太大，浇筑中碰撞钢筋使其移位引起裂缝。⑤ 现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。⑥养护方法不当。传统简易的养护方法已远不能适应泵送、高标号等具有较大收缩变形或温度应力混凝土的养护要求。
2．5 使用阶段的原因
①构筑物基础后期的不均匀沉降，产生沉降裂缝。②使用荷载超负，产生结构裂缝。③周围环境影响。如酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。④ 意外事件。如火灾、轻度地震等引起构筑物产生裂缝。⑤混凝土徐变也会造成开裂或裂缝发展。据文献记载受弯构件截面混凝土受压徐变，可以使构件变形增大2～3倍，预应力结构因徐变会产生较大的应力损失，降低了结构的抗裂性能。
3 混凝土裂缝控制措施
确定最大裂缝宽度限值，主要考虑两个方面的原因：一是外观要求；二是耐久性要求，并以后者为主。从外观要求考虑，裂缝过宽将给人以不安全感，同时也影响对结构质量的评价。满足外观要求的裂缝宽度限值，与人们的心理反应、裂缝开展长度、裂缝所处位置、乃至光线条件等因素有关，难以取得完全统一的意见。目前有些研究者提出可取0．25～0．3mm。
根据国内外的调查及试验结果，耐久性所要求的裂缝宽度限值，应着重考虑环境条件及结构构件的工作条件。处于室内正常环境，亦既无水源或很少水塬的环境下，裂缝宽度限值可放宽些。不过，这时还应按构件的工作条件加以区分。例如承重梁、板等主要承重结构构件，应从严控制制裂缝宽度。直接受雨淋的构件，无围护结构的房屋中径常受雨淋的构件，径常受蒸汽或凝结水作用的室内构件，以及直接触的构件，都具备钢筋锈蚀的必要和充分条件，因而都应严格限制裂缝宽度。
钢筋混凝土结构的裂缝是不可避免的，但其有害程度是可以控制的，有害与无害的界限由结构使用功能决定的。裂缝控制的主要方法是通过设计、施工、材料等方面综合技术措施将裂缝控制在无害范围内。综合技术措施包括：采用“抗与放”的设计原则，合理选择结构形式，降低结构约束程度，对与水平构件梁、板、柱等采用中低强度级混凝土，加强构造配筋，增加梁的腰筋间距。优选有利于抗拉性能的混凝土级配，尽力减小水灰比、减少坍落度、降低砂率增加骨料粒径，降低含泥量及杂质含量。选用影响收缩和水化热较小的外加剂和掺合料。采取保温保湿的养护技术，尽量利用混凝土后期强度。对于超长结构可采取跳仓浇灌或后浇带方法施工。
对于复杂的结构难免出现的有害裂缝影响正常使用和耐久性，可采用近代化学灌浆技术处理等方法，满足设计使用和耐久性要求。
4 结语
综上所述，水工混凝土裂缝控制是一个综合性问题。为了防止裂缝，必须从原材料选择、结构设计、温度控制、配合比优化、施工顺序安排、施工质量、混凝土的表面保护和养护以及先进的技术手段等方面采取综合措施。随着材料科学的不断发展和水利水电科学技术的不断进步，水工混凝土裂缝问题会得到更好的解决。