摘要：随着中国城市化进程的蓬勃发展，土木工程建设遍地开花，混凝土结构的应用越来越广泛。混凝土结构在施工期间和使用期间受到各种因素的影响，产生裂缝，限制了混凝土结构的使用，混凝土裂缝时刻威胁着混凝土结构的安全，大大降低了混凝土结构的承载力、耐久性、抗渗性；而且，不同建筑的混凝土结构并不一样，造成其出现裂缝的原因也不尽相同，如何分析不同混凝土结构产生裂缝的原因，并提出有针对性的防治措施，成为建筑领域较为关注的话题。
关键词：混凝土结构，裂缝，成因，防治
引言
混凝土结构出现裂缝是一个基本不可能被避免的事情。就目前而言，通过科学的实践以及许多工程的实施都表明，混凝土结构的裂缝出现的情况已经几乎是百分之百的事情，这是材料本身具有的一种普遍性质。为此在这种情况下，部分学者根据裂缝的情况，将其进行分类，并且进行深入的研究，从而发现出裂缝的普遍规律裂缝程度再采取相应的措施，从而能够最大程度上减少因裂缝给工程带来的损失。而本节主要是将裂缝进行分类，从而根据裂缝的不同类别去研究相应的防御措施。
1 承载受力裂缝
从荷载传递的角度，混凝土结构构件大体分为直接承受荷载的水平构件—板和梁；以及传递垂直荷载的竖向构件—墙、柱、基础。还有由这些基本构件组合成的框架、剪力墙、节点、筒体等。从承受荷载所引起的内力而言，主要有拉、压、弯、剪、扭等，以及由它们组合成的复合受力状态；此外，还有冲切，局部承压，疲劳等特殊受力形式。在各种混凝土构件中，由不同受力形式所产生的受力裂缝形态纷繁复杂。
1.1受弯裂缝机理
承受结构自重的梁、板，承受土压力、水平风荷载的墙、柱、基础都是受弯构件。受弯是混凝土结构中最常见的受力形式，受弯裂缝也是混凝土结构中最常见的受力裂缝形式。受弯构件截面拉压应力如图1所示，由于混凝土的抗拉应力极差，混凝土的拉应力全部由钢筋承担，除少数预应力构件外，一般混凝土构件的受拉区都有裂缝。因此，在正常使用极限状态下，受弯构件都是带裂缝工作的。
图1 混凝土截面拉压应力图
受拉区的裂缝垂直于纵向受力钢筋，裂缝为锲形，在受拉边缘处裂缝最宽，并中止于受压区，如图2所示。当构件的裂缝宽度很大时，表示钢筋的拉应力很大，构件承载力已消耗到了一定的程度。宽度过大的受弯裂缝，原因多为配筋不足、荷载超限、钢筋移位、钢筋强度不足等。
图2 受弯裂缝形态
受压区混凝土相对太弱，也可能使受压区混凝土早于钢筋屈服而先达到极限抗压强度，受压破裂出现破坏。当混凝土强度不足，或受压区存在缺陷，构件为超配筋构件，有可能出现受压裂缝。
1.2受压裂缝机理
竖向的混凝土构件柱、墙、基础等主要承受以压力为主的垂直荷载，当压应力达到混凝土的抗压强度时，或受压变形超过混凝土极限应变时，构件就会破坏。由于压应力引起的裂缝通常沿主压应力的迹线发生，将混凝土切割成许多纵向受力的微小柱体，最后会因这些微小柱体的破坏而破坏。混凝土受压裂缝首先是在混凝土表面出现平行、短小、不连续的纵向裂缝，其平行于主压应力迹线。接着这些裂缝延伸，贯通连成一片，由于纵向劈裂引起的侧向膨胀，还会导致表层混凝土膨胀、剥落。然后混凝土受压破碎，箍筋张开，纵筋屈服，造成立柱构件的混凝土压溃。最后，立柱混凝土撒落，箍筋崩开，纵筋呈现为灯笼状，立柱失去承载力而破坏。当受压构件截面尺寸过小，混凝土强度不足，混凝土存在施工缺陷，压应力较大的区域的混凝土达到抗压强度，发生压溃而导致破坏。
1.3受拉裂缝机理
受拉裂缝发生在受拉杆件或承受集中拉力的结构局部区域，受拉杆件的受拉裂缝为贯穿全截面的横向裂缝，与主拉应力迹线垂直。拉力全部由钢筋承担，混凝土不承担，且裂缝宽度取决于配筋率和钢筋应力的丰度。对于承受局部拉力的区域，裂缝取决于承载锚筋，吊筋，箍筋的配置方式和数量。
1.4受剪裂缝机理
剪力通常与轴力、弯矩共同作用，作为次内力考虑。受剪裂缝平行于主压应力方向斜向产生和发展的。剪应力在构件中的分布是在截面边缘最小，中性轴处最大，从而受剪裂缝也是在截面中间宽，两端窄，呈现为梭子形状。
1.5受扭裂缝机理
混凝土结构中扭矩通常与弯矩、剪力共同作用。受扭构件上的剪力呈扇形分布。扭转斜裂缝一般在构件表面发生，呈 45°斜向发展，裂缝呈连续螺旋状，在相对两侧互相垂直，且为不贯通的表层裂缝。由于支座约束和荷载分布不同，扭转裂缝分为单向扭转裂缝和双向扭转裂缝。
2 设计方面引起的混凝土裂缝
（1）应力集中所出现的构件裂缝主要是根据设计中的断面突变而发生的，为此可以很明显的观察到裂缝发生的一些情况。
（2）在预防裂缝扩大的措施上没有对构建采取预应力考量，以至于构建出现裂缝。从而使混凝土发生裂缝的现象。
（3）设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。从而使混凝土发生裂缝的现象。
（4）对于混凝土结构是否会产生变形没有进行充分的考虑，以至于裂缝出现。
（5）混凝土的质量选取的比较好，所以产生的灰量比较多。对收缩不利。从而使混凝土发生裂缝的现象。
（6）由于环境温度发生了一些变化，从而使得本该考虑好的保护措施不能够适应当前情况的需要，例如保护厚度，管线配置等等。
3 设计方面的处治措施
对于混凝土结构进行设计时，对于可变荷载以及永久荷载的规定都应该严格参考相应的规范条例进行操作，对于混凝土结构所能够承载的临时荷载，可以按照最大预算进行设计，而特殊荷载，主要是指机器在发生运转或者运输机工作的时候而产生的荷载，设计时应该严格根据混凝土构间的情况来进行设计，不应该有超载情况出现。除此之外，应该还要考虑其他的情况，例如建筑本身的特征，如体积大小或者占地面积，以及当地地震的等级等等，当然，气候温度条件的变化、使用环境，还有施工技术的条件、日后对于房屋的维修都应该要被考虑进来。只有对混凝土是否能够产生裂缝的因素进行充分的考虑以后，才能够对于混凝土构件进行相应的设计，对于设计过程中地基是否会出现下沉，温度变化等因素要进行严格的控制。对于裂缝宽度的目标值进行最大的一个控制可以保证其构建日后的耐久性，对于混凝土结构最大裂缝是否能够防止漏水的这一情况要根据切实的数据来进行设计。
4总结
混凝土结构深受裂缝之害，裂缝显著降低了混凝土结构的抗渗能力，导致钢筋锈蚀问题，影响钢筋混凝土的耐久性，破坏建筑正常功能和性能。但是对于建筑工程界而言这又是一项难以攻克却客观存在的障碍和难题，近年来在建筑施工过程中人们过多的投放和使用高早型水泥以及大力推送商品混凝土泵送，这些在取得进步和成效时也加剧了混凝土裂缝问题的频度和强度进而引发了混凝土裂缝问题上的新焦点。
引发不同裂缝的成因是多样的，作用机理也有所差别，目前导致混凝土裂缝问题的主要成因还是技术性问题即混凝土在收缩时会变形和温度发生变化时会变形，因此在除了在施工现场施工人员和指挥人员要努力配合采取措施以防一些不必要的问题发生意外关键之处还是要加快科研研究步伐及时研制出更高效的材料从而减少混凝土发生裂缝的强度和频度。在此基础上，本文提出了混凝土裂缝的防治措施有：原材料控制、优化施工配合比、拌和料质量的控制、严格控制施工工艺、加强基层的养护等。
参考文献
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论文作者:王兴祥1,陈江彪2
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第07期
论文发表时间:2019/7/9
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 构件论文; 荷载论文; 应力论文; 混凝土结构论文; 钢筋论文; 《建筑实践》2019年第07期论文;