混凝土是一種以水泥為膠凝材料，與水和砂石骨料及其他外加材料按適當的比例配合，經攪拌成混凝土拌合物，再經硬化得到的人造石材。由于混凝土施工、本身變形和約束等一系列問題，使混凝土產生裂縫，裂縫是水工混凝土工程病害之一，主要由干縮、水泥水化熱、溫度、地基變形、荷載、地基凍脹等原因引起，近代科學研究和大量的混凝土工程實踐證明，在混凝土工程中裂縫問題是不可避免的，在一定的范圍內也是可以接受的，只是要采取有效的措施將其危害程度控制在一定的范圍之內，對水工建筑物安全是不會產生不良影響的。鋼筋混凝土規(guī)范也明確規(guī)定：有些結構在所處的不同條件下，允許存在一定寬度的裂縫。但在施工中應盡量采取有效措施控制裂縫產生，使結構盡可能不出現裂縫或盡量減少裂縫的數量和寬度，尤其要盡量避免有害裂縫的出現，從而確保工程質量。

一、裂縫產生的主要原因

水工混凝土產生裂縫的因素較多，最先產生微裂縫，微裂縫通常是一種無害裂縫，對混凝土結構的承重、防滲及其他功能不產生危害。但是受到荷載、溫差等作用之后，微裂縫就會不斷的擴展和連通，最終形成我們肉眼可見的宏觀裂縫，輕者使混凝土內部的鋼筋材料產生腐蝕，降低鋼筋混凝土結構的承載力、耐久性、使用價值等。就混凝土裂縫原因分析如下：

1、干縮裂縫

混凝土的干縮裂縫主要是由于毛細管壓力造成的。毛細管孔隙在干燥過程中逐步失水，產生很大的毛細管張力，混凝土體積產生收縮，由于混凝土周圍存在約束，內部又有拉應力，當拉應力超過混凝土材料抗拉強度時，便產生了干縮裂縫。

2、混凝土水化時產生的大量水化熱得不到散發(fā)，導致混凝土內外溫差較大，使混凝土的形變超過極限引起裂縫。或者在炎熱的大風天氣，混凝土表面蒸發(fā)較過快，造成混凝土內部水化熱過高，在混凝土澆筑數小時仍處于塑性狀態(tài)，易產生塑性收縮裂縫。

3、在厚度較大的構件中，由于混凝土的塑性塌落引起的裂縫。4、當有約束時，混凝土熱漲冷縮所產生的體積漲縮，因為受約束力的限制，在內部產生了溫度應力，由于混凝土抗拉強度低，容易被溫度引起的拉應力拉裂，從而產生溫度裂縫。由于太陽暴曬產生裂縫也是工程中最常見的現象。

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5、混凝土加水拌和后，水泥中的堿性物質與活性骨料中活性氧化硅等起反應，析出的膠狀堿——硅膠從周圍介質中吸水膨漲，體積增大三倍，從而使混凝土漲裂產生裂縫。

6、構件超載產生的裂縫，例如：構件在超出設計的均布荷載或集中荷載作用下產生內力彎矩，出現垂直于構件縱軸的裂縫，構件在較大剪力作用下，產生斜裂縫，并向上、下延伸。

7、當結構的基礎出現不均勻沉陷，就有可能會產生裂縫，隨著沉陷的進一步發(fā)展，裂縫會進一步擴大。

8、當鋼筋混凝土處于不利環(huán)境中，例如：侵蝕性水，由于混凝土保護層厚度有限，特別是當混凝土密實性不良，環(huán)境中的氯離子等和溶于水中的氧會使混凝土中的鋼筋生銹，生成氧化鐵，氧化鐵的體積比原來金屬的體積大的多，鐵銹體積膨脹，對周圍混凝土擠壓，使混凝土脹裂。

二、水工混凝土裂縫的預防措施

1、干縮裂縫的預防措施降低混凝土單位用水量，用水量的增加勢必使剩余水增加，因此，從確?；炷聊途眯猿霭l(fā)，應降低混凝土單位用水量；不同水泥，混凝土收縮也不同，按收縮值大小排序：礦渣水泥>普通水泥>粉煤灰水泥；降低混凝土周圍約束，若混凝土周圍約束過大，內部拉應力無法釋放，拉應力增大而使混凝土干裂，因此，應減少混凝土的分倉長度，以使混凝土內部拉應力能夠充分釋放；適量添加膨脹劑后可以使混凝土體積膨脹，在混凝土內部產生壓應力，部分抵消了混凝土因毛細孔隙干燥而產生的拉應力，從而起到控制干縮裂縫的作用。

　2、水化熱產生的裂縫預防措施

骨料降溫，骨料的溫度控制主要通過搭蓋涼棚和灑水降溫來進行。搭蓋涼棚可避免太陽光直射，減少骨料吸熱，澆筑前2～3小時再用深井水對粗骨料進行充分的灑水降溫。采取以上方法降溫后，澆筑前粗骨料內部溫度約為24℃，細骨料內部溫度約為26℃，降溫效果比較明顯。

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加冰降溫，在混凝土澆筑前購入冰塊，砸成粒徑約3cm的小塊加入砼生料中，充分拌合后量取出機口溫度，根據出機口溫度來確定加冰量。實際工作中，出機口的控制溫度為18℃，混凝土單方用冰量在60kg左右。因冰塊破碎工作量較大，粒徑也很難控制，加入冰塊后還需延長拌和時間，降低了混凝土澆筑速度，為克服該問題，實際工作中多采用拌和水降溫的方法，即把冰塊稍加破碎后放入拌和水池中來降低水溫。用此方法，通常能夠把拌和用水的溫度降至攝氏3～7℃左右。

夜間澆筑，白天氣溫較高，即使采用多種降溫措施也很難保證混凝土的入倉溫度，而夜間澆筑——特別是后夜?jié)仓瑲鉁叵鄬^低，采取溫控措施后，比較容易控制混凝土的入倉溫度。因此，工作中多把其他工序的施工安排在白天進行，而把混凝土澆筑安排在夜間進行。

3、混凝土養(yǎng)護措施

混凝土早期水化熱較大。經量測，一般在澆筑后24小時左右，內部溫度即達到最大值，而此時因規(guī)范要求鋼模板尚不能拆除，還不能直接進行表面灑水降溫，為降低混凝土溫度，除盡量降低水灰比外，在澆筑完畢后18小時即開始對鋼模板表面進行不間斷的灑水降溫，拆模后對混凝土表面進行全天候養(yǎng)護至14天，通過拆模前是否對鋼模板表面灑水降溫的對比觀察，采取對鋼模板表面灑水降溫的，明顯比未對鋼模板表面灑水降溫的混凝土產生裂縫少的多，因此，混凝土養(yǎng)護應從模板面的灑水降溫開始。

　4、控制鋼筋銹蝕引起的裂縫

鋼筋銹蝕后體積膨脹2～4倍，對周邊混凝土產生壓力，可能產生順筋裂縫，甚至脫落，從而影響建筑物的使用。而鋼筋銹蝕多為氣蝕、電離引起。因此，本工程自一開始就注意了鋼筋的銹蝕問題，并從以下幾個方面對鋼筋銹蝕加以控制的。

1）鋼筋出廠時，其表面有一層致密的氧化薄膜，可以對鋼筋起到一定的保護作用，但該薄膜遇水或受潮后因水的微酸性而脫落，使鋼筋酸性氧化而銹蝕。因此，鋼筋原材料和加工后的半成品均應作防潮處理。具體的做法是架空放臵和上蓋防水雨布。

2）鋼筋安裝前，其表面必須潔凈、無污物，對已發(fā)生銹蝕的部位，必須用鋼絲刷和砂布打磨干凈，以保證鋼筋與混凝土的有效結合，同時也可防止因電離而發(fā)生銹蝕。

3）降低混凝土水灰比和增加混凝土和易性。

4）加強振搗，提高混凝土致密性，減小混凝土炭化速度，使鋼筋有足夠長的時間不接觸空氣。

5、控制裂縫的設計措施

水工混凝土的強度等級大多在C20～C35范圍內選用，利用后期強度。如果設計強度過高，水泥用量過大，必然造成混凝土水化熱過高，混凝土塊體內部溫度高，混凝土內外溫差超過30℃以上，溫度應力容易超過混凝土的抗拉強度，產生開裂。豎向受力結構可以用高強混凝土減小截面，而對于混凝土底板應在滿足抗彎及抗沖切計算要求下，采用C20～C35的混凝土，避免設計上“強度越高越好”的錯誤概念。

基礎設計除應滿足承載力和構造要求外，還應增配承受水泥水化熱引起的溫度應力及控制裂縫開展的鋼筋，以構造鋼筋來控制裂縫，配筋應盡可能采用小直徑、小間距。采用直徑8～14mm的鋼筋和100～150mm間距是比較合理的。截面的配筋率應在0．3％～0．5％之間。

混凝土工程施工前，應對施工階段混凝土澆筑塊體的溫度、溫度應力及收縮力進行驗算，確定施工階段混凝土澆筑塊體的升溫峰值、內外溫差及降溫速度的控制指標，制訂溫控施工的技術措施。

　三、結論

裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象，它的出現不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待，采用合理的方法進行處理，并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發(fā)展，保證建筑物和構件安全、穩(wěn)定地工作。