摘要：現代工程建設中，混凝土裂縫現象在眾多的工程質量問題中尤為突出，因此分析混凝土裂縫的成因并提出有效的控制措施具有重大的意義。形成混凝土裂縫的原因有很多，本文將對混凝土裂縫的成因和特性進行分析，并從設計、材料以及施工三個方面提出預防措施。
　　關鍵詞：混凝土；裂縫；成因；控制措施
　　
　　1引言
　　混凝土由于施工和本身變形、約束等一系列問題，存在著眾多的初始初始缺陷，如微孔隙、氣穴和微裂縫等，正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現出一些非均質的特性。通常情況下，裂縫的存在不會影響構件的正常使用（寬度＜0.05mm），但是在混凝土受到荷載、溫差、濕度、化學作用等因素影響之后，微裂縫就會不斷的擴展和連通，最終形成混凝土工程中常見的裂縫，從而影響結構的安全。
　　2混凝土裂縫的成因
　　對于混凝土結構來說，裂縫是多種多樣的，如荷載超過設計允許荷載而產生的結構裂縫，凝結硬化裂縫，溫度裂縫，化學作用引起的裂縫等等。混凝土在使用過程中產生的種種裂縫，基本源于設計方面、材料方面（如水泥品種、外加劑等）以及施工方面（鋼筋綁扎、支模、振搗等）。
　　3混凝土工程中常見的裂縫及控制措施
　　3.1塑性收縮裂縫及控制措施
　　塑性收縮裂縫是新拌混凝土在凝結過程中因表面水份蒸發而引起的干縮裂縫，一般在干熱或大風天氣出現，常見于澆筑后混凝土構件的外露表面，裂縫多呈中間寬、兩端細的不規則狀態。當新拌混凝土蒸發干燥速度大于泌水速度，表面開始收縮，但由于此時的混凝土有足夠塑性，能適應體積變化而不開裂；之后，混凝土因凝結而變稠，塑性降低，蒸發繼續，待到混凝土終凝后硬化，硬化混凝土的干燥收縮便開始了。其實塑性收縮的機理實際就是毛細空隙中的毛細水因蒸發減少，從而形成較大的負壓使得混凝土收縮，從而形成龜裂。
　　防止塑性開裂的主要措施：（1）保持混凝土上方的空氣濕潤；（2）澆筑混凝土之前，將底板和模板澆水潤濕；（3）在高溫和大風天氣要設置遮陽和擋風設施，避免陽光直射以及減弱風速；（4）盡量縮短從攪拌到澆筑的時間，下料要快，振搗要密實；（5）及時用塑料膜覆蓋或噴灑密封劑進行養護。
　　3.2干燥收縮裂縫及控制措施
　　干燥收縮貫穿于混凝土的凝結硬化階段，它既包含化學過程，又包含物理過程。所謂化學過程就是新拌混凝土是由水泥、砂、石子、水為主要成分配成的流動的混合介質，經過凝結硬化生成了硅酸鈣等固體物質，體積收縮，混凝土密實；而物理過程就是在凝結硬化過程中，混凝土受到溫度、濕度等因素的影響而蒸發失水干燥的過程。混凝土的干燥收縮裂縫多見于大體積混凝土中，不僅會影響結構的抗滲性能，還會引起鋼筋的銹蝕從而降低混凝土結構的耐久性乃至危及結構的使用安全性。混凝土的干燥收縮主要和混凝土材料選擇、用水量、水泥用量、水灰比、外加劑的選擇、環境條件以及構件的尺寸等有關。
　　防止干燥收縮的措施主要有：（1）選用低收縮量的水泥，比如礦渣水泥、粉煤灰水泥等；（2）減少拌合水的用量；（3）減少水泥用量；（4）取用適當的水灰比；（5）選用適當粒徑的粗骨料，加大粗骨料的最大粒徑以及骨料含量；（6）采取正確的養護措施，延緩混凝土的收縮；（7）添加膨脹劑或采用膨脹水泥，這樣可以在混凝土內部產生壓應力，從而抵消混凝土收縮時產生的拉應力，防止開裂；（8）實際工程中的混凝土結構或構件都存在約束，正是約束限制了混凝土的自由收縮，當收縮拉應力超過混凝土的極限拉應力的時候混凝土便開裂，因此應該在混凝土結構中設置適當的伸縮縫或者后澆帶，從而降低混凝土的周圍約束，有效釋放混凝土內部的拉應力。
　　3.3溫度收縮裂縫及控制措施
　　混凝土在硬化期間水泥水化過程中放出大量水化熱不易散發，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力。后期隨著混凝土內部溫度的降低以及彈性模量的逐漸增大，混凝土收縮變形時受到基礎或老混凝土的約束，又會在混凝土內部出現拉應力。外部氣溫的降低也會產生溫差，在混凝土表面引起很大的拉應力。溫差越大溫度拉應力越大，當這些拉應力超出混凝土抗裂能力時，即會出現由于溫度升降引起的溫度收縮裂縫。
　　防止溫度收縮裂縫的措施有：（1）選擇合適的混凝土配合比設計以及合理的施工工藝，降低混凝土的澆注溫度提高混凝土的抗裂能力；（2）降低水化熱，減少水泥用量，采用低發熱量的普通硅酸鹽水泥以及礦渣水泥，另外添加粉煤灰等礦料和外加劑以延緩水化熱的釋放速度。在大體積混凝土結構工程中，盡量避免采用早強型水泥；（3）做好混凝土的表面防護，使混凝土表面的溫度能夠緩慢的接近環境溫度，在內部溫度較高時設置隔熱層，在嚴寒季節推遲拆模時間；（4）設置溫度縫加快散熱，設置構造鋼筋減少裂縫間距；（5）避免在高溫天氣和時段進行混凝土的澆注。
　　3.4化學反應引起的裂縫及控制措施
　　3.4.1堿骨料反應裂縫
　　混凝土中的堿與集料中的某些成份發生堿骨料反應,其生成物容易吸水膨脹,導致混凝土開裂。堿骨料反應裂縫的分布與鋼筋限制有關。主要的預防措施有：（1）選用堿活性小的砂石骨料；（2）選用低堿水泥和低堿的外加劑；（3）選用合適的摻和料抑制堿骨料反應。
　　3.4.2鋼筋銹蝕引起的裂縫
　　由于混凝土質量較差或保護層厚度不足,混凝土保護層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面,或由于氯化物介入,鋼筋周圍氯離子含量較高,均可引起鋼筋表面氧化膜破壞,鋼筋中鐵離子與混凝土中的氧氣和水份發生銹蝕反應，其銹蝕物體積比原來增長2～4倍,對混凝土產生膨脹應力,導致保護層開裂、剝離,沿鋼筋縱向產生裂縫,并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕,使得鋼筋有效斷面面積減小,鋼筋與混凝土握裹力削弱,結構承載力下降,并將誘發其它形式的裂縫,加劇鋼筋銹蝕,導致結構破壞。
　　鋼筋銹蝕引起的裂縫的預防措施有：（1）優化配合比設計保證混凝土的質量；（2）嚴格按照相關規范保證混凝土結構或構件的鋼筋保護層厚度；（3）鋼筋表面涂刷防腐涂料，防止鋼筋中鐵離子與氧氣和水發生反應；（4）保證混凝土的施工工藝，澆注混凝土時分層振搗密實，盡量減少孔隙以防止氧氣的進入。
　　4混凝土裂縫綜合控制措施
　　影響混凝土收縮開裂的因素眾多而復雜，有很多因素在不同方面起著相反的作用，在實際工程中，應該綜合考慮各種影響因素，總的來說可以從設計、材料和施工三個方面來控制裂縫的產生：
　　4.1設計方面
　　目前的設計過分依賴于規范和設計程序，規范規定的是保證結構安全性的最低限值，而不是優化的設計值，在實際的工程中，要保證設計和施工的協調與配合，不僅要按照規范解決結構安全性的問題，同時也要解決適用性的問題。例如，在設計的時候可以優化鋼筋的配置，盡可能的分散混凝土結構中可能產生的收縮應力；此外，還可以通過采取合理有效的構造措施控制容易產生應力集中的部位的裂縫的產生。
　　4.2材料方面
　　充分重視原材料的選用，精心設計混凝土的配合比，減少混凝土的收縮開裂。
　　（1）水泥是混凝土中主要的膠凝材料，也是混凝土中強度的主要提供者。在混凝土結構工程中尤其是大體積混凝土工程中，宜采用低水化熱的水泥，也不宜采用早強水泥，因為早強水泥不僅會使混凝土水灰比減少還會大大增加混凝土早期的彈性模量，從而增加收縮值。此外為降低水泥水化熱以及改善混凝土拌合物的和易性，還應適當加入粉煤灰等摻合物。
　　（2）粗、細骨料：粗、細骨料是混凝土的重要組成，它在混凝土中主要起到骨架的作用，并且對膠凝材料的收縮具有一定的抵抗作用。集料的級配越好，所組成的混凝土骨架越穩定，抵抗變形能力越好。同時，集料的級配越好，能降低混凝土中單方水和水泥的用量，降低混凝土的收縮。研究表明，級配良好的碎石與卵石，對減少混凝土的收縮比較有利。
　　（3）用水量：一般情況下，水灰比越小，混凝土的干燥收縮越小，但水灰比太小則對抗裂性能不利，因此建議水灰比取為0.45，最小不低于0.35。
　　（4）減水劑：緩凝型高效減水劑的不僅可以降低混凝土的水灰比，也可以降低混凝土的早期升溫。
　　（5）膨脹劑：膨脹劑主要通過水化產生具有膨脹作用的物質，在限制條件下，膨脹能轉變為預壓應力，改善了混凝土內部應力狀態，可以降低混凝土收縮引起的裂縫，摻量約為水泥的10%左右。
　　4.3施工方面
　　在施工過程中，必須嚴格按照相關的國家或是行業規范以及技術標準進行，加強現場管理監督和質量控制，確保混凝土結構或構件符合設計要求。
　　（1）嚴格按照設計配合比進行稱重，確定合理的攪拌和運輸時間，避免因時間過長而使水分過多蒸發，降低混凝土的塌落度。
　　（2）在混凝土澆搗前，應先將基層和模板澆水濕透，避免混凝土失水，振搗時，振搗棒必須垂直插入搗實，不得漏振和過振。
　　（3）模板應具有一定的剛度，變形小，杜絕過早拆模，否則會在表面引起很大的拉應力，導致混凝土開裂。
　　（4）做好表面養護措施，新澆注的混凝土初凝后，必須及時潤濕養護，此外為了提高鋼筋混凝土結構的耐久性，避免因鋼筋銹蝕而使混凝土開裂，對混凝土抗裂性能有較高要求的特殊工程，也可采用在其表面涂覆有機涂層的措施。
　　5結語
　　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滲能力,影響建筑物的使用功能,而且還會引起鋼筋的銹蝕，降低材料的耐久性,影響建筑物的安全性。雖然混凝土裂縫的成因與控制措施交織著諸多矛盾,但目前學術界對于具體的預防和改善措施的意見還是比較統一的,同時在實踐中的應用效果也證明是可行的。然而在對混凝土裂縫的成因上我們仍需具體問題具體分析,以更合理的控制措施來預防處理裂縫的出現和發展,從而保證混凝土結構和構件的安全與穩定。
　　
　　參考文獻：
　　[1]陳肇元等.鋼筋混凝土裂縫機理與控制措施[J].工程力學，2006，23（1）：86-107.
　　[2]何建紅，鐘良紅.混凝土裂縫的成因、預防及處理[J].人民長江，2005，36（6）：33-35.
　　[3]鐘進章.混凝土裂縫成因及控制措施[J].混凝土，2004（10）：14-17.
　　[4]薛立言，代悅，付雪松.混凝土裂縫的預防及處理[J].混凝土，2005（10）：95-96.
　　[5]黃偉典.建筑材料[M].北京：中國電力出版社，2004.
　　[6]王鐵夢.工程結構裂縫控制[M].北京：中國建筑工業出版社，1997.
　　[7]GB50204—2002混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].