摘要：随着混凝土成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料之一，许多混凝土结构在建设与使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝。这不仅影响建筑物的外观，更危及到建筑物的正常使用和结构的耐久性，针对这个质量通病，本文根据多年来的实践施工经验部的总结和经验，对其形成原因及控制作一下简要分析。
关键词：混凝土结构；裂缝分析；施工控制
一、混凝土裂缝的分类
混凝土产生裂缝的原因很多，按其裂缝产生的原因可分为以下几类：
1）混凝土塑性凝缩、自生收缩、温降收缩、失水干缩引起的裂缝；
2）大体积混凝土水化热内外温差引起的裂缝；
3）混凝土遭受早期冻胀引起的裂缝；
4）碱- 骨料或有害物反应引起的裂缝；
5）结构基础不均匀沉陷引起的裂缝；
6）钢筋锈蚀膨胀引起的裂缝；
7）荷载作用引起的裂缝。
其中，前三种裂缝发生的时间一般在施工后三个月内较为突出，在此期间要重点防治，故属于施工期间形成的裂缝。国内外有关的调查资料表明，混凝土施工期裂缝占裂缝起因的80%，其中由于各种收缩引起的裂缝又约占80%左右。
二、混凝土结构施工期收缩裂缝形成机理
1由混凝土水化过程的凝缩、自生收缩、温降收缩、失水干缩等引起的混凝土收缩表现在混凝土硬化的不同时段及不同部位，也呈现出不同量值大小，如若这种收缩不受任何约束，则混凝土不会开裂。但各种约束是客观存在的，因而开裂也是难以避免的。当然，还有湿度变形，施工工艺中养护不当等都将产生干缩裂缝。温度变形和湿度变形引起裂缝的起因常常是结构首先要求变形，当变形达不到满足时，才引起应力(有约束就有应力)，应力与结构刚度大小有关，只有当应力超出混凝土的抗拉强度时才产生裂缝，裂缝一旦出现，变形得到满足，应力就发生松强。
2结构中混凝土收缩裂缝的表观形式往往是多种多样，主要是收缩量的大小和所受到的约束部位和约束程度不同而异。如基础底板收缩可能受到底板下岩土的约束而出现底部裂缝；地下室墙板收缩可能受到刚度较大的附壁柱的约束而出现裂缝，次梁的收缩可能受到刚度大的主梁约束而出现裂缝。
三、施工期混凝土裂缝形成的影响因素
施工期混凝土的裂缝是由于复杂因素作用下所产生的拉应力引起的，研究混凝土施工期开裂的机理，应主要从以下几个方面的影响分析。
1混凝土的原材料与配合比的影响
水泥的选用影响
混凝土早期强度发展快可以给业主和承包商带来明显的利益，水泥生产商将水泥产品中的硅酸三钙的含量，提高的越来越多，粉磨细度也越来越大，这就导致了混凝土的早期强度越来越高，水化放热越来越快，这也就意味着混凝土的早期温升越来越大；在一般温度环境中会造成混凝土构件中心与表面之间的温度梯度过大。有专家认为：如果温度梯度超过20℃/m，在冷却时就会引起裂缝。
混凝土厂家除了想办法减少配方中的水泥用量，选用低热水泥外，还应想办法尽可能的降低混凝土出机时的温度，包括预冷拌和物原材料，使用冷水搅拌，必要时在水中加冰等措施，以降低混凝土的水化温升峰值，抑制温度裂缝的产生。
2 骨料选用的影响
砂石的质量，尤其是粗骨料的级配在混凝土原材料中常被忽视。国内石场常用落后的鄂式破碎机加工，其石子外形及级配均不良，针片状偏多，缺少5～10mm 的骨料，使得骨料堆积的空隙率大，相应地用于填充的水泥浆体量也大，既浪费了水泥等胶凝材料，又使得混凝土的收缩加剧，容易出现塑性收缩裂缝。
此外，粗骨料应洁净，软弱颗粒和含泥量要少；细骨料一般要较粗一些，细度模数在2.7～3.0 之间为好。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3 外加剂选用的影响
所选用的外加剂要与水泥胶凝材料相容性良好，相容性良好的表征为混凝土拌和物易于浇灌而不离析，并能保持所需要的坍落度。使用缓凝剂可以延缓混凝土的凝结时间，延缓温升峰值的出现；使用高效减水剂要严格控制掺量，过量会造成严重泌水的现象，削弱混凝土抗渗透的能力。
4 掺和料选用的影响
1)掺粉煤灰对施工期开裂的影响
粉煤灰是工业废料，我国的粉煤灰排放量位居世界首位，其中Ⅰ级、Ⅱ级粉煤灰和磨细的粉煤灰具有很好的水化胶凝性能，是混凝土很好的掺合料。减少施工期混凝土形成温度裂缝的危险。
2)掺硅灰对施工期开裂的影响
掺硅粉是高强混凝土的实现途径之一，但对混凝土的早期开裂有很大影响。经试验结果对比，在风吹条件下，掺硅灰混凝土比不掺硅灰混凝土开始出现裂缝的时间提前，裂缝贯穿整个混凝土表面所需时间缩短，最终裂缝的条数增多，最大裂缝宽度也增大。同时硅灰的加入使混凝土中大孔隙减少，密实度增加，内部水分向表面的迁移远远小于表面水分的蒸发速度，因而表面层部分提前进入干燥状态，易产生表面裂缝，同时结构致密的细孔在缺水状态下会产生更大的毛细张力，因而开裂更严重。因此掺硅粉的混凝土必须保证早期覆盖湿水养护。
5 混凝土配合比选用的影响
应尽可能的减少水泥用量以减少水泥水化时产生的水化热，在保证新拌混凝土作业所需坍落度前提下，应尽量降低水灰比，降低沙率，从而减少混凝土的孔隙率，减少收缩，提高混凝土的抗裂性能。
6 混凝土结构设计方面的影响
研究表明混凝土的强度与混凝土的孔隙率有一定关系，孔隙率越小，强度越高，混凝土的抗渗能力就越强。在这种观念影响下，有的结构设计人员盲目地使用高强度的混凝土，特别象一些抗渗性能要求较高的地下室底板和壁板等部位，混凝土设计强度达到了C50～C60。带来的后果就是使得单方水泥用量大幅度提高，而水泥用量大，则又是易引起混凝土收缩开裂的主要原因之一。
7 混凝土施工方面的影响
研究试验表明，即使制作工艺良好的混凝土构件也存在着大量的微小裂缝，以目前的建筑施工条件要完全避免微小裂缝是不可能的。但是，它对混凝土其它性能的潜在影响有可能诱发不良的后果，理应引起我们足够的重视。
由于混凝土早期强度发展快可给承包商带来明显的效益，因此，目前存在一种盲目追求早期强度高的施工现象。如果养护稍有疏忽，就会导致混凝土开裂的情况出现，特别对于抗渗性能要求较高的地下室墙板结构，要特别注意湿养护，并保持足够长的养护时间，直到回填掩蔽。
四、施工期混凝土裂缝的控制措施
1)施工现场严格控制水灰比或塌落度值；
2)注意控制施工荷载对楼板产生的振动；
3)混凝土输送管的周期振动作用要注意,要选择泵管的行走路线避开结构的薄弱环节；
4)加强混凝土浇筑过程的振捣工序，不得漏振，也不要过振，防止浮浆过多。同时要调整好混凝土的流动性，特别是钢筋较密集部位更应注意，以防止混凝土沉降裂缝的产生；
5)加强混凝土的养护，采用浇注完混凝土后立即覆盖，压盖湿润麻袋或草毡并及时浇水养护的方法，尽量缩短浇筑与开始养护的时间间隔。混凝土在硬化过程中应保持一定的湿度和温度，以防止混凝土表面干裂和塑性裂缝；
6）对于大体积混凝土工程，应分层浇筑，每层厚度不大于30cm，以加快热量散发，并使温度分布均匀；混凝土下料不宜过快；对于要求较高的混凝土构件，在混凝土浇筑1h～2h 后，对混凝土可进行二次振捣，表面拍打，收光等；
7）在混凝土浇筑前，应将木模浇水湿透，脱模应选用有效的隔离剂，拆模应平稳，并需控制好构件的拆模时间，以防引起结构裂缝；
8）对于面积较大或较长混凝土工程，宜采用浇完一段养护一段的方法，混凝土表面应及时抹压、覆盖养护。长期露天堆放预制构件，除避免曝晒外，还需要定期适当洒水，保持湿润。薄壁构件应在阴凉地方堆放并覆盖，避免发生过大温度和湿度变化；
9）合理制定施工方案，尽早回填土，尽早封闭房屋和进行装修。
论文作者:吕慧
论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/16
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 施工期论文; 水化论文; 骨料论文; 水泥论文; 温度论文; 《防护工程》2018年第6期论文;