【摘 要】介绍了混凝土的特性，从干缩裂缝，温度裂缝，水化热裂缝三个方面分析了混凝土裂缝的主要原因，总结裂缝的预防与控制措施。 【关键词】混凝土裂缝；干缩裂缝；温度裂缝；水化热裂缝
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料，其最大缺点就是易产生裂缝。裂缝的出现不仅会腐蚀混凝土内部的钢筋等材料，降低钢筋混凝土材料的承载能力、使混凝土的耐久性和抗渗能力下降，还会影响建筑物的外观、使用寿命，甚至威胁到人们的生命和财产安全。因此，在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生，确保工程质量。
一、混凝土的特性
混凝土是一种脆性材料，它的抗拉强度仅为抗压强度的1/8～1/10，只要受到约束产生的拉应力大于混凝土极限抗拉强度，即出现裂缝。它同时又是一种胶凝性复合材料，根据本身的收缩特性可分为：塑性收缩、干燥收缩、自身收缩，这些特性又促进了裂缝的产生。
另外，混凝土施工期间会受到各种外界因素的影响，如温度、湿度的变化，拌和物水灰比波动，浇筑过程的振捣，模板的刚度等多种因素的相互抵消或叠加，就会出现同样的配合比在不同的场合和结构中，裂缝的形态及分布各不相同，使问题更为复杂。
二、混凝土裂缝的成因及控制措施
1.干缩裂缝
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。由于混凝土失水干燥，引起体积收缩变形，这种变形受到约束时，就可能产生干缩裂缝，但是要特别注意，由于碳化和钢筋锈蚀的作用，干缩裂缝不仅损害薄壁结构的抗渗性和耐久性，也会使大体积混凝土的表面裂缝发展成为更严重的裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。
混凝土干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05～0.2mm之间，一般有两种形状：一种为不规则龟裂状态或放射状裂缝，另一种每隔一段距离出现一条裂缝，有时上述两种裂缝同时在混凝土构件上出现。混凝土干缩裂缝，因约束条件，配筋形式不同，裂缝形式也不同。
主要控制措施：一是选用干燥收缩量小的骨料及水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，试验证明，使用石灰石碎石的混凝土，比使用其他品种岩石的碎石混凝土干燥收缩量小。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比，同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间，冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
2.塑性收缩裂缝
塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般出现在暴露于空气中的混凝土表面，裂缝较浅呈中间宽两端细且长短不一，短的仅为20cm～30cm，长的呈互不连贯状态。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
控制措施：一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比，掺入高效减水剂来增加混凝土的坍落度与和易性，减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。
3.沉陷裂缝
沉陷裂缝是在泵送混凝土现浇的各种钢筋混凝土结构中，特别是板、墙面系数大的结构之中经常出现的一种早期裂缝。由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等所致，这种裂缝位于钢筋上部，裂缝中部较宽，两端较窄，呈梭状，与混凝土上表面垂直，其深度往往从表面一直延伸到钢筋，表面裂缝宽度为1mm～4mm，深度不一，如果不加以预防和消除，将会加速钢筋的锈蚀。
主要控制措施：①混凝土用量越大，越易引起沉降裂缝。所以，要严格控制混凝土用水量在170kg/m3，水灰比在0.6以下，对于泵送混凝土，在满足泵送和浇筑要求时，宜尽可能减少坍落度；还可以应用减水率大的高效减水剂或缓凝高效减水剂大幅度减少用水量；应用保水性较好的普通硅酸盐水泥，连续级配的粗骨料；②掺加适量、质量良好的泵送剂和掺和料，可改善工作性并减少沉陷；③混凝土的搅拌时间要适当，时间过短、过长都会造成拌和物的均匀性变差而增大沉陷；④混凝土的凝结时间越长，越易引起沉降裂缝。因此，混凝土的凝结时间不宜过长；⑤混凝土应振捣密实，但应避免过振，时间以10s/次-15s/次为宜。截面厚度相差较大的构筑物，可先浇筑较深部位，静止2h-3h，待沉降稳定再与上部薄截面混凝土同时浇筑；进行二次振捣，一般在混凝土浇1h-1.5h后，混凝土尚未凝结之前进行。此时，振捣棒振实再拔出时以混凝土表面未留下任何明显的痕迹为宜。
4.温度裂缝
水泥水化过程中放出大量的热，尤其在浇筑后的前7天内，混凝土将放出17500kJ/m3～27500kJ/m3的热量，从而使混凝土内部温度升高（可达70℃左右，甚至更高），尤其对大体积混凝土来说，这种现象更为严重。因为混凝土内部和表面的散热条件不同，所以混凝土中心温度低，形成温度梯度，造成温度变形和温度应力，温度应力和温度差成正比。当这种温度应力超过混凝土的内外约束应力（包括混凝土抗拉强度）时，就会产生裂缝。
主要控制措施：①考虑选择粉煤灰水泥、矿渣水泥、火山灰水泥或复合水泥，对于体积较大的结构，应优先选择中热水泥甚至低热水泥。其次，可充分利用混凝土后期强度，以减少水泥用量。②浇筑大体积混凝土结构不得己而采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时，应考虑在保证强度指标的情况下，掺加一定活性掺和料（如粉煤灰、矿渣微粉等），活性掺合料对水泥的替代越大，降低混凝土温升的效果越好。③在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝、引气的外加剂，可以改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性。由于其减水作用和分散作用，在降低用水量和提高强度的同时，还可以降低水化热，推迟放热峰的出现时间，因而减少温度裂缝。④对于大体积混凝土，应控制混凝土料的人模温度。掌握好浇筑的时间。加强养护，一般在浇筑完成后，对混凝土表面进行覆盖，并进行测温跟踪，以保证混凝土内外温差不超过25℃，否则，应立即采取措施来改善。
5.水化热裂缝
高层、超高层建筑和特殊功能结构物的基础，以及大型设备基础多采用大体积混凝土结构，如何降低施工期的温度应力，从而降低混凝土由于水化热造成的开裂以及体积变化引起的裂缝，是大体积混凝土施工技术的关键。水化热裂缝除大体积混凝土表面常发生外，钢筋混凝土墙体开口部四角也容易发生，多在混凝土浇筑后一周内产生。
主要控制措施：一是降低混凝土的浇筑温度，通常采用冷水或加冰屑拌和混凝土或骨料预冷等。二是减少混凝土中水泥放热量，通常采用低热水泥，减少水泥用量。三是减缓混凝土体表温速率，通常采用混凝土早期覆盖保温。
三、结束语
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的存在使混凝土抵抗外界物质侵蚀的能力降低，使混凝土的耐久性和寿命大大下降，如何提高混凝土的耐久性已成为混凝土学术界研究的重点课题。因此，要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取有效措施来预防混凝土开裂的出现和发展，确保建筑物的安全与稳定。
作者简介：
臧中锋（1982-），男，助工，新乡市基本建设标准定额管理站，河南 新乡 453000
