吴桐1张晓耕2
1. 身份证号22032219920508**** 2. 身份证号21062419851204****
摘要：由于混凝土材料是由水泥、沙石、水和其他外添加材料合到一起的非均质脆性材料,再加上混凝土的施工、本身的变化以及一些其他的约束问题,使得混凝土结构裂缝问题成了水利、桥梁、隧道、土木尤其是房建施工中非常常见的工程病。不管是表面裂缝、深层裂缝还是贯穿裂缝都会使得建筑内部的钢筋等发生严重腐蚀,大大降低了建筑物的寿命,严重威胁人们的财产安全。所以房建施工中的混凝土裂缝问题成了一个亟待解决的问题。
关键词：混凝土；结构；裂缝；原因；预防
引言：近年来,经济高速发展的同时我国各个地方都兴建了大量的混凝土建筑,然而由于混凝土结构裂缝的防治与预防问题没有得到有效的解决,经常出现严重的工程质量问题,这些问题在房建施工当中显得更为突出,造成的后果也是非常严重,所以有效的解决房建施工当中的混凝土裂缝问题成了首要问题。
一、裂缝成因
在施工中，混凝土产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性以及结构不合理、原材料不合格（如碱骨料反应）、模板变形、亚欧大陆不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力；后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力；气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，就会出现裂缝。另外，当混凝土表面湿度变化较大或发生剧烈变化（如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束），也往往导致裂缝；由于原材料不均匀，水灰质量比不稳定及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压力，一般设计均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力，有时温度应力可超过其他外荷载所引起的应力。因此，掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
二、温度控制与防止裂缝的措施
为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。
（一）控制温度的措施如下：
1、采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中水泥用量；
2、拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；
3、热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；
4、在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；
5、规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；
6、施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。
（二）改善约束条件的措施是：
1、合理地分缝分块；2、避免基础过大起伏；3、合理地安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。此外，改善混凝土的性能提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土心早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。
在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就在导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著效果。
加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7—15倍，当内混凝土应力过到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100—200kg/cm .因此，在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与尝试较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大多数量属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
三、混凝土的早期养护
实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同浓度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。主要是两方面：一是埋设散热孔、通过循环水冷却，二是采用保温保湿。
四、设计构造
重点放在改善构筑物的构造和配筋、减小构筑物的内外约束等两个方面。尽量避免结构断面突变带来的应力集中，如因结构或造型方面原因等而不得己时，应充分考虑采用加强措施。
五、运用新技术、材料优化施工方案
裂缝自愈合混凝土：在受力或其它因素的作用下会出现裂缝影响了混凝土的使用寿命，裂缝自愈合混凝土可以在不影响结构尺寸和美观的情况下，在混凝土出现裂缝后部分液芯纤维或胶囊破裂，粘结液流出，渗入裂缝，粘结液可使混凝土裂缝重新愈合，恢复并提高混凝土的性能。
六、 水泥的选用
大体积混凝土产生结构裂缝主要的原因是水泥水化热的大量积聚，使混凝土现早期温升及后期降温现象。施工中降低水化热措施，一是采用中低热的水泥品种；二是利用混凝土60d或90d后期强度，这样可以减少混凝土中的水泥用量以降低混凝土浇筑块体的温度升高。
七、 掺入外加料
在混凝土制作中掺入一定的外加剂或外掺料，可以起到降低水化热的作用。例如泵送混凝土中掺入水泥重量0.25％的木钙减水剂不仅使混凝土工作性能有了明显的改善同时又减少10％拌和用水节约10％左右的水泥从而降低了水化热。在混凝土中掺入一定数量的粉煤灰能代替部分水泥降低水化热，掺加量为不大于水泥用量的15％降低水化热15％左右，同时由于粉煤灰颗粒呈形状起润滑作用，可以改善混凝土的可泵性，降低的水化热是比较显著的。
八、粗细骨料级配
应用自然连续的级配粗骨材配制的混凝土具有较好的和易性，较少的用水量和水泥用量；砂石的级配差或砂颗粒过细拌制的混凝土常造成侧面裂缝。细骨料以采用中、粗砂为宜，由试验资料表明：当细度模数为2.79，平均粒径为0.318的中、粗砂，比采用细度模数为2.12，平均粒径为0.236的细砂，每立方米混凝土减少用水量20-25公斤，水泥可相应减少28-25公斤；配制中，还应严格控制砂、石的含泥量，含泥量过大，对混凝土的抗裂性是十分不利的，砂石含泥量超过规定不仅降低混凝土的强度和抗渗性，还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。
参考文献：
[1]张彩银.混凝土裂缝的预防与处理，福建建材，2014
[2]程文瀼等.《混凝土结构设计原理》，中国建筑工业出版社
[3]钟进章.混凝土裂缝成因及控制措施.混凝土，2017