铜陵市义安区钟鸣镇农业经济技术综合服务中心 安徽铜陵 244121
摘要：在建筑工程中，因混凝土制取方便、原材料易获取、成品强度高坚固耐用、适应性广、价格低廉，成型简易等优点被大量应用于工程建设的几乎所有的领域。所以保证钢筋混凝土的质量是建筑工程质量控制的关键所在。混凝土抗压能力较高但抗拉能力不强，因而混凝土在施工及使用过程中经常出现各种裂缝。如不加以预防和控制将影响到建筑物的质量和正常使用，任其发展最终可能会导致重大工程质量安全事故。
关键词：混凝土；裂缝；钢筋； 水泥；养护
引言：混凝土施工过程中常见的各种裂缝经常出现，如不对裂缝加以预防、处理，极易引起各种质量及安全事故。所以对各种混凝土裂缝的辨识、成因、预防、处理加以研究分析具有非常重要的意义。
一、塑性收缩裂缝
现象：混凝土浇筑后尚处于可塑性时、初凝时发生，没有采取保温保湿养护措施，混凝土表面水份迅速流失、混凝土表面体积局部收缩导致。这种裂缝通常在混凝土表面发生，比表面积大的薄壁型结构上最易出现该种裂缝。这种裂缝呈现形状一般无规律、可出现网络状、斜纹状，或大至反映出混凝土钢筋位置范围的情况和大致能反映出混凝土构件截面大小变化处的大至形状。该裂缝长短及宽窄变化范围较大，并且互不连通。裂缝宽一般约1-6mm，深一般不超过 60mm，较短的裂缝长约 10-50cm，较长的一般长约1-3m。
成因分析：混凝土浇筑后，末及时采用保温保湿覆盖养护措施或养护不当，或因外界气温高、干热大风天气原因，导致混凝土表面水份迅速流失，混凝土表面体积局部收缩导致开裂。或者因基础模板吸水性大以及混凝土性能等等因素造成混凝土末凝固前大量丧失水份造成休积收缩，这时的混凝土强度增长小或者根本就还没有形成强度，因而不能够抵抗收缩产生的拉力，表面被拉裂，尤其是在夏季温度高时浇筑的混凝土失水收缩更加严重。该种裂缝在商品混凝土浇筑的结构上经常出现，因为商品混凝土为了保证在运输的过程中不过早凝固和施工流动性能，通常水灰比都较大并加入了缓凝、保塑的添加剂等。这些因素都增加了商品混凝土塑性收缩裂缝发生的可能性。
影响因素：温度、风速、混凝土品种、水灰比、凝结时间、保养措施等。
预防措施：在保证混凝土的和易性的同时尽量选用减水型、早期强度增长快、收缩值小的水泥品种。在保证混凝土强度同时采取措施减少水泥的用量；减小砂用量和提高密实性能加强振捣，采用洁净的石子、砂并调整混凝土配合比，减少混凝土收缩变形；为了减小混凝土水份流失先把模板和基础面浇水湿润；混凝土中尽量少用粉煤灰等掺合料以提高混凝土初凝时的抗拉强度；混凝土入仓速度不可过快，均匀摊铺、振捣要密实；初凝前抹平、终凝前压光，初凝到终凝期间注意观察混凝土表面变化，有必要时再次进行抹压；混凝土浇筑后立即覆盖锯末、草袋、土工布等进行保湿养护；高温时有必要采取搭遮阳棚避免水份快速蒸发；拌合时加入适量的引气剂，达到封闭混凝土中水汽蒸发的通道，减缓水份的蒸发速度；为增加混凝土表面的抗拉性能可适量加入钢纤维、聚炳烯纤维等。
处理方法：当混凝土仍保持塑性状态时，发现表面裂缝时要采用原浆抹压或再次振捣；如果混凝土已经初凝，可先将裂缝清理干净，注入水泥浆认真覆盖保湿养护。
二、干缩收缩裂缝
现象：这种裂缝通常发生在混凝土硬化过程中，在混凝土浇筑后较长时间内因水份蒸发体积缩小引起的。裂缝多出现在暴露于空气中的混凝土结构构件表面，裂缝很细，成表面性的网状或平行状态，缝宽0.05mm-0.2mm。这种裂缝如不采取相应的处理措施将逐渐加宽加深甚至贯通，导致钢筋锈蚀，最终影响建筑物的抗渗性能、耐久性，承载力等等。
成因分析：主要原因是混凝土表面的水份蒸发导致体积收缩。混凝土初凝前，因气温高、风速大的影响，导致混凝土表面蒸发失水过快，水份损失较大，混凝土表面迅速干缩变形而内部水份蒸发慢，水份损失也较小，变形较小，由于内外变形差异而产生了变形约束，从而使混凝土内外变形不能同步，而使混凝土表面拉应车较大产生裂缝。气温越高、风速越大、水灰比越大混凝土构件表面收缩就越大，干缩裂缝越易产生。
影响因素：主要有水泥品种及用量、水灰比，粗细骨料的种类和用量，外加剂的用量及品种，外界的环境影响，混凝土的振捣及养护，构件的尺寸等。
预防措施：选用干缩量较小的普通水泥，在满足混凝土强度的情况下尽量减少水泥用掺入量；优化混凝土的配合比，选用洁净的级配良好石子、粗砂，降低水灰比和用水量，以提高混凝土的密实度，减小收缩；在满足和易性同时减小细骨料掺量；加强混凝土的覆盖保湿养护适当延长湿养期，减小水份的蒸发保证水泥的正常水化，达到提高混凝土抗裂性能的目的；充分振捣、在混凝土初凝前再次抹压减小孔隙；养护的时机及时间要符合要求；掺加膨胀剂，可抵消因表面部分收缩，减轻干缩裂缝的发生。
处理方法：通常采用低粘度的液态树脂材料重力或真空渗入法，适用于大体积构件普通水泥灌浆法和聚合物灌注法，开槽填塞柔性材料的柔性密封法，钻孔填入柔性材料的钻孔嵌塞法等，开槽嵌入金属“缝合U型钉”的钉合法。
三、沉降收缩裂缝
现象：这种裂缝通常发生在混凝土配有钢筋部分，沿钢筋走向、箍筋上部或埋件附近出现。中间较宽两头较窄，裂缝形状成棱形。裂缝一般在混凝土浇筑后到初凝的的期间出现，裂缝垂直于混凝土表面，深度一般为钢筋或埋件的埋设深度，裂缝宽度通常 2-5mm。
成因分析：主要是混凝土在振捣过程中因粗骨料下沉而水泥净浆上浮，混凝土表面发生泌水，而发生竖向下沉，下沉因钢筋及埋件的的阻碍或者因混凝土断面突变处沉降差过大，而使混凝土相互分离形成裂缝。还有因为模板支撑不稳固、基础深陷也易发生该种裂缝。
预防措施：设计上尽量增加钢筋保护层厚度，减小钢筋直径。体积较大混凝土结构可以选择熟料含量少、低热、早凝水泥品种。石子选择粒径大的，黄沙则选用洁净的粗沙，以减小空隙率，减少水泥浆的用量。在满足施工性的要求下选用低坍落度、稠度和保水性良好的混凝土。合理的振捣防止振捣过度。断面厚度相差较大的结构，可分层浇筑待下层沉降稳定后再同时浇筑、振捣、抹压并进行保湿养护。气温高风速大天气，要采取遮阳防风措施防止水份蒸发过快；要加强模板的支撑加固工作，防止模板移动各支撑沉降。
处理方法：如果沉降收缩裂缝出现在混凝土塑性阶段采取重新振捣、再进行抹平收光，使裂缝封闭，重新振捣的时机非常关键，振捣过早裂缝可能再次发生，振捣过迟又会影响混凝土和钢筋的结合整体性能。如果混凝土已经初凝，只能等混凝土硬化后采取注浆手段来封闭裂缝。
四、温度裂缝
现象：该裂缝发生混凝土施工期间，在混凝土浇筑后水泥的水化过程中，裂缝开始出现时很细微，随着水泥的水化反应而逐渐加重。甚至达到穿透整个构件。这种裂缝外观一般呈现无规律性的龟裂纹形状。
原因分析：由于水泥的化学特性，水泥在水化反应过程中会发热升温。混凝土内部的热量不能及时导出而升温体积膨涨，表面混凝土容易散热，体积膨涨小，因内变形的差异而产生拉应力，拉应力超过混凝土自身的抗拉强度时，混凝土就被拉裂。在大体积混凝土构件中水化过程中混凝土一般温度升高35度左右，如室外温度25度则内部温度可能会达到60度。如果没有采取必要的降温的手段或浇筑时室外温度过高，混凝土内部的温度还会更高。
预防措施：选用低热水泥，在保证混凝土强度满足要求的同时减少水泥掺量，掺用适量的减水剂、缓凝剂来提高混凝土的密实度和延长水泥的水化反应的过程。加强保温保湿养护，保温的目的是为了减少混凝土表面热量的散失，降低内外的温度差，以减少表面温度应力。加强混凝土的保温保湿养护不论外界是常温还是低温都要采取覆盖保温保湿的措施，保湿措施可以提高混凝土的抗裂能力。低温条件的覆盖材料必须采用不透风的材料。另外材料还要兼具保湿的功能，采用湿砂、湿锯料、薄膜、草袋等。大体积混凝土采用分层分块浇筑法，混凝土内部通通循冷却水管降温。设置温度收缩缝，提供热涨缓冲空间。另外可在混凝土中掺入纤维材料，以提高混凝土的抵抗开裂的能力。
处理方法：对于不影响混凝土承载力的表面裂缝，可用环氧树脂胶或环氧玻璃布铺设做表面封闭；当裂缝较宽时可先沿裂缝凿槽，清洗干净晾干后采用树脂砂浆、水泥砂浆等材料灌填密实；较深的裂缝采用泵压环氧树脂材料。对于影响混凝土结构安全的裂缝，可经专门设计采取在结构外侧外包钢筋混凝土围套加固；或在结构裂缝部位的外围采用型钢套箍将构件箍紧，钢箍要与混凝土构件表面紧密接触联结整体，共同承担工作。
五、碱骨料反应引起的裂缝
现象：这种裂缝一般发生时间较晚，可能会发生在结构建成后的5-20年，裂缝呈现网状或六边形状，并有伴有白色或黄色的渗出物出现。大体积素混凝土结构裂缝深可达到数十公分，钢筋混凝土结构裂缝深度一般不超过保护层深度。该种裂缝对工程结构安全使用存在着极大危害性，随着时间推移碱骨料反应加剧，最终导致工程报废。
原因分析：水泥水化发应生成的碱与骨料中的氧化硅发生缓慢的碱骨料反应，反应的产生物为一种膨涨性的胶凝体，导致混凝土涨裂、酥松。该种裂缝一般发展缓慢，但后果严重，必须杜绝发生。控制碱骨料裂缝关健在控制混凝土的原材料，只要配制混凝土的原材料中含有足够的碱和活性骨料，混凝土浇筑后就会逐渐发生碱骨料反应裂缝。
预防措施：要避免碱骨料反应裂缝发生，应严格非活性硅砂石骨料；选用碱含量小的水泥品种和外加剂；提高混凝土抗掺性，防止水份浸入；拌合时掺入粉煤灰、矿渣等抑制反应；混凝土内加适量引气剂缓冲反应膨涨压力；如果外界环境温度较低，应考虑增大混凝土的含气量以增强混凝土的抗冻融性。
处理方法：该种裂缝目前还没有有效的处理措施。只有在混凝土的原材料上采取措施从源头上杜绝碱性水泥和活性硅砂石骨料。据资料查到曾有日本某高速公路立交桥，桥墩因碱骨料反应产生严重裂缝，影响立交桥的安全使用，采用环氧树脂材料注缝，然后对桥墩进行全面的涂层封闭处理的方案，以阻止外界水汽进入混凝土内部阻止反应的进行，但仅经不长的时间，桥墩裂缝再次大量出现，处理方案失败。因此对发生碱骨料反应裂缝的重要建筑物，一般要拆除重做。
结语：综上所述，混凝土作为建筑领域重要的建筑材料，大量使用在工程建设的各个领域。各种裂缝是混凝土结构中经常发生的质量通病，不但影响到建筑物的外观美感和正常的使用，严重裂缝不仅影响到建筑物自身的安全还威胁到使用人的安全，极易造成重大质量安全事故的发生。所以我们对混凝土裂缝进行研究，掌握规律、预防措施及处理方法非常有必要。