摘要：文章采用理論與工作實踐相結(jié)合的形式，主要從外荷載、溫度、混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外界環(huán)境影響等方面對混凝土的裂縫進行分類，并就混凝土原材料、組成設(shè)計、養(yǎng)護條件、施工工藝等方面進行探討，分析混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的影響因素及產(chǎn)生原因，從而提出混凝土裂縫的合理防治措施及治理方法，確保整個工程質(zhì)量的安全、穩(wěn)定。

　　關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；成因；防治措施

　　近年來，我國基礎(chǔ)建設(shè)得到迅猛發(fā)展，各地興建了大量的混凝土建筑。在建筑物的建造和使用過程中，有關(guān)因出現(xiàn)裂縫而影響工程質(zhì)量甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)垮塌的報道屢見不鮮?；炷灵_裂可以說是“常發(fā)病”和“多發(fā)病”,經(jīng)常困擾著工程技術(shù)人員。其實，如果采取一定的設(shè)計和施工措施，很多裂縫是可以克服和控制的。

　　1、混凝土裂縫種類及成因分析

　　實際上，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要原因，比如：溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)）等?；炷两Y(jié)構(gòu)裂縫的種類，就其產(chǎn)生的原因，大致可劃分如下幾種：

　　1.1外荷載引起裂縫

　　①設(shè)計計算階段，計算模型不合理；結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實際受力不符；荷載少算或漏算；內(nèi)力與配筋計算錯誤；結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠。結(jié)構(gòu)設(shè)計時不考慮施工的可能性；設(shè)計斷面不足；鋼筋設(shè)置偏少或布置錯誤；結(jié)構(gòu)剛度不足；構(gòu)造處理不當(dāng)；設(shè)計圖紙交代不清等。

　?、谑┕るA段，不加限制地堆放施工機具、材料；不了解預(yù)制構(gòu)件受力特點，隨意翻身、起吊、運輸、安裝；不按設(shè)計圖紙施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式；不對結(jié)構(gòu)做機器振動下的疲勞強度驗算等。

　　1.2溫度裂縫混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或原有混凝上的約束，又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。有時溫度應(yīng)力可超過其它外荷載所引起的應(yīng)力，當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時即會出現(xiàn)裂縫。溫度裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。

　　1.3收縮裂縫收縮是砼的一個主要特性，對砼的性能有很大影響。產(chǎn)生收縮裂縫的原因，一般認(rèn)為在施工階段因水泥水化熱及外部氣溫的作用引起砼收縮而產(chǎn)生的裂縫。多為規(guī)則的條狀，很少交叉。常發(fā)生在結(jié)構(gòu)變截面處，往往與受力鋼筋平行。收縮裂縫多發(fā)生在大體積砼中，梁、板、柱等小塊體構(gòu)件，砼收縮裂縫危害較大，尤其是暴露在大氣中的構(gòu)筑物，影響更大。

　　1.4塑性裂縫塑性裂縫是混凝土硬化以前形成的裂縫，塑性裂縫根據(jù)成因的原理分為塑性沉降裂縫和塑性收縮裂縫。塑性沉降裂縫是混凝土硬化前因骨料等比重大的顆粒下沉，豎向體積縮小而產(chǎn)生的塑性變形裂縫，塑性收縮裂縫是指澆筑后還處于塑性狀態(tài)的混凝土當(dāng)表面受風(fēng)吹日曬的影響發(fā)生劇烈的溫度變化時，由于其內(nèi)部的溫度變化很小，內(nèi)外形成了很大的溫差，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。

　　2、裂縫產(chǎn)生的影響因素

　　2.1組成材料的影響

　　2.1.1水泥的影響水泥的安定性、強度和含堿量的高低等會導(dǎo)致混凝土的裂縫產(chǎn)生。

　?、侔捕ㄐ圆缓细?，水泥中游離的氧化鈣含量超標(biāo)，造成混凝土抗拉強度的下降。

　　②水泥的強度不夠，水泥受潮或超期，使混凝土強度達(dá)不到設(shè)計值，從而導(dǎo)致混凝土開裂。

　?、郛?dāng)水泥含堿量較高（如超過0.6%），同時使用含堿活性的骨料，在混凝土拌和中產(chǎn)生堿離子，造成混凝土酥松、膨脹開裂。

　　2.1.2砂、石骨料的影響

　?、偕笆牧?、級配、雜質(zhì)含量。

　　②砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大，將導(dǎo)致水泥和拌和水用量加大，影響混凝土的強度，使混凝土收縮加大。砂石中云母的含量較高，將削弱水泥與骨料的粘結(jié)力，降低混凝土強度。砂石中含泥量高，造成水泥和拌和水用量加大，降低了混凝土強度和抗凍性、抗?jié)B性。

　　2.1.3外加劑、摻和料的影響首先，混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)或摻量不當(dāng)，會嚴(yán)重增加混凝土收縮。其次，外加劑、摻和料的氯化物等雜質(zhì)含量較高，可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)。

　　2.2混凝土配合比設(shè)計的影響配合比設(shè)計不當(dāng)直接影響砼的抗拉強度，是造成砼開裂不可忽視的原因。配合比不當(dāng)指水泥用量過大，水灰比大，含砂率不適當(dāng)，骨料種類不佳，選用外加劑不當(dāng)?shù)?，這幾個因素是互相關(guān)聯(lián)的。有關(guān)試驗資料顯示：用水量不變時，水泥用量每增加10%,混凝土收縮增加5%;水泥用量不變時，用水量每增加10%,混凝土強度降低20%,混凝土與鋼筋的粘結(jié)力降低10%.[Page]

　　2.3施工方面的影響

　　2.3.1施工條件的影響施工現(xiàn)場，骨料一般露天堆放，夏季高溫時，運達(dá)工地的水泥、砂、石常是滾燙的，攪拌后有時還要經(jīng)長距離運輸才能到達(dá)澆筑點，這樣澆筑的混凝土構(gòu)件常因內(nèi)外溫差過大而在凝結(jié)硬化早期出現(xiàn)溫度裂縫。再者，在高空澆注混凝土，風(fēng)速過大、烈日暴曬，混凝土收縮值增大，可導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生?；蜻\輸時漏漿改變了漿骨比、運距較遠(yuǎn)而受烈日照射或雨淋改變了水灰比。

　　2.3.2施工質(zhì)量的影響

　?、倩炷琳駬v不密實、不均勻，出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞，導(dǎo)致鋼筋銹蝕或其它荷載裂縫的起源點。

　　②混凝土保護層過厚，或亂踩已綁扎的上層鋼筋，使承受負(fù)彎矩的受力筋保護層加厚，導(dǎo)致構(gòu)件的有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫，

　?、刍炷翝仓^快，混凝土流動性較低，在硬化前因混凝土沉實不足，硬化后沉實過大，容易在澆筑數(shù)小時后發(fā)生裂縫，既塑性收縮裂縫。

　?、軠囟瓤刂圃O(shè)計不合理，澆筑溫度過高，通水冷卻不及時，對水化熱計算不準(zhǔn)，新澆混凝土氣溫驟降又無保溫措施或保溫效果太差，引起混凝土內(nèi)部溫度過高或內(nèi)外溫差過大，從而產(chǎn)生溫度裂縫。

　?、莼炷脸跗陴B(yǎng)護時急劇干燥，使得混凝土與大氣接觸的表面上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。

　　2.4養(yǎng)護條件的影響?zhàn)B護條件對裂縫的出現(xiàn)有著關(guān)鍵的影響。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件下，砼硬化正常，不會開裂，但只適用于試塊或是工廠的預(yù)制件生產(chǎn)，現(xiàn)場施工中不可能擁有這種條件。但是必須注意到，現(xiàn)場砼養(yǎng)護越接近標(biāo)準(zhǔn)條件，砼開裂可能性就越小。

　　3、混凝土裂縫的防治措施

　　根據(jù)大量研究和工程實際，從原材料選擇，改進組成設(shè)計、改善施工工藝等方面著手，可以預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生。

　　3.1合理設(shè)計

　?、龠m當(dāng)?shù)丶訌姌?gòu)造配筋，合理地選用鋼筋直徑和間距。選用直徑細(xì)而間距密的配筋方案，能較好的提高混凝土的抗裂性。

　?、诖_定裂縫的控制寬度。確定各種混凝土的允許裂縫寬度后，根據(jù)其裂縫寬度要求進行設(shè)計，也是控制混凝土裂縫的有效措施之一。

　?、墼诮ㄖO(shè)計中應(yīng)處理好構(gòu)件中‘抗’與‘放’的關(guān)系。所謂‘抗’就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，沒有足夠的變形余地時，為防止裂縫所采取的有力措施，而所謂‘放’就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無約束狀態(tài)下，有足夠變形余地時所采取的措施。設(shè)計人員應(yīng)靈活地運用‘抗一放’結(jié)合、或以‘抗’為主、或以‘放’為主的設(shè)計原則。來選擇結(jié)構(gòu)方案和使用的材料。[Page]

　　3.2優(yōu)先原材料

　　①根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級，盡量避免采用早強高的水泥。

　?、跍p少水泥的用量，將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下，以減少水化熱量。

　?、塾眉壟鋬?yōu)良的砂、石原材料，含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。

　　3.3改進組成設(shè)計

　?、賾?yīng)采用低水灰比、低用水量，以減少水泥用量。

　?、诶没炷恋暮笃趶姸?，降低水泥用量。

　?、叟浜媳仍O(shè)計人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場，依據(jù)施工現(xiàn)場的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況，合理選擇好混凝土的設(shè)計坍落度，針對現(xiàn)場的砂、石原材料質(zhì)量情況及時調(diào)整施工配合比，協(xié)助現(xiàn)場搞好構(gòu)件的養(yǎng)護工作。

　　3.4現(xiàn)場操作方面

　?、贊矒v工作：澆搗時，振搗捧要快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間，避免過振或漏振，應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù)，以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。

　　②混凝土養(yǎng)護：在混凝土裂縫的防治工作中，對新澆混凝土的早期養(yǎng)護工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。主要是控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護，對于大體積混凝土，有條件時宜采用蓄水或流水養(yǎng)護。養(yǎng)護時間為14~28天。

　?、刍炷恋慕禍睾捅毓ぷ鳎簩τ诤翊篌w積混凝土，施工時應(yīng)充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施（埋設(shè)散熱孔、通水排熱等），避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值。澆搗成型后，應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施，表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養(yǎng)護，以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫。

　　④避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土。

　?、輰τ诘叵陆Y(jié)構(gòu)混凝土，盡早回填土，對減少裂縫有利。

　?、尴募緫?yīng)注意混凝土的澆搗溫度，采用低溫模、低溫養(yǎng)護，必要時經(jīng)試驗可采用冰塊，以降低混凝土原材料的溫度。

　　綜上所述，對于混凝土裂縫的控制是一個綜合性的問題，需要經(jīng)過設(shè)計、監(jiān)理、施工及使用方等多方面的配合。隨著當(dāng)今我們對混凝土耐久性研究的不斷深入，材料科學(xué)的不斷發(fā)展和建筑技術(shù)水平的不斷提高，相信混凝土裂縫問題將會逐漸得以圓滿地解決。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]王鐵夢。工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[m].中國建筑工業(yè)出版社，1997.

　　[2]王貴明?；炷亮芽p的成因及其預(yù)防措施[j].建材技術(shù)與應(yīng)用，2004,3.

　　[3]楊紅霞，鄭光明?；炷翜囟仁湛s裂縫的產(chǎn)生機理及對策[j].延安大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2004,2.

　　[4]富文權(quán)。混凝土工程裂縫分析與控制[m].中國鐵道出版社，2002.

　　[5]鞠麗艷?；炷亮芽p抑制措施的研究進展[j].混凝土，2002,5.

　　[6]段崢?，F(xiàn)澆大體積混凝土裂縫的成因與防治[j].混凝土，2003,5.

　　[7]戴鎮(zhèn)潮。大體積混凝土的防裂[j].混凝土，2001,9.