靳仕剛

（河南省高等級公路建設監(jiān)理部有限公司，河南 鄭州 450052）

1 混凝土裂縫的種類及成因

1.1 表面龜裂

混凝土路面表面產(chǎn)生網(wǎng)狀，淺而細的發(fā)絲裂縫，呈小的六角花紋狀，深3mm-10mm.寬0.05mm左右，這類裂縫就是表面龜裂，它的危害較輕，不影響使用功能。

表面龜裂形成原因一是在炎熱或大風天氣條件下混凝土澆注后.沒有及時覆蓋，表面游離水分蒸發(fā)過快，體積急劇收縮，導致開裂。二是混凝土在拌制過程中水灰比太大，表面游離水分蒸發(fā)后，體積收縮較大，導致開裂。三是混凝土表面過度震搗，使水泥砂漿過厚，導致縮裂。四是模板與墊層過于干燥，吸水大。

1.2 溫差裂縫

溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。這種裂縫的特點是裂縫出現(xiàn)在混凝土澆筑后的3-5天.初期出現(xiàn)的裂縫很細，隨著時間的發(fā)展而繼續(xù)擴大，甚至達到貫穿的情況，混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，水泥水化熱在1-3天可放出熱量的50%，由于熱量的傳遞、積存，混凝土內(nèi)部的最高溫度大約發(fā)生在澆筑后的3-5天，因為混凝土內(nèi)部和表面的散熱條件不同，所以混凝土中心溫度低，形成溫度梯度，造成溫度變形和溫度應力。溫度應力和溫差成正比，溫度越大，溫度應力也越大。較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應力（實踐證明當混凝土本身溫差達到25℃-26℃時，混凝土內(nèi)便會產(chǎn)生大致在10MPa左右的拉應力）。當混凝土溫度上升時（即早期升溫時）產(chǎn)生的膨脹變形受到基坑四周磚胎膜和底部墊層混凝土 (6=300mm)的約束，形成壓應力。由于混凝土的彈性模量小，因此壓應力也較小。

1.3 干縮裂縫

混凝土在硬化過程中，僅有一部分水分參加水化作用，而其余水分漸漸蒸發(fā)，使混凝土產(chǎn)生干縮變形叫干縮裂縫。

混凝土干縮裂縫通常是在混凝土澆筑后1-6個月內(nèi)發(fā)生，初始裂縫的寬度均在0.03mm以上，1年以后在鋼筋混凝土板角部常常會有明顯的斜向裂縫，或在中央有明顯的橫向裂縫?；炷粮煽s的主要原因是水泥石的脫水收縮，混凝土中砂石比率較大，不僅不收縮，而且還可以抑制水泥石收縮，從而減小混凝土收縮。水泥石干縮內(nèi)部主要受制于其中的毛細孔含量和孔徑分布，而這些又受制于加水量廠水灰比少和水化深度的影響。在混凝土結(jié)構(gòu)中，混凝土裸露程度及形狀尺寸對干縮裂縫也有重要影響。一般情況下混凝土體積越大而裸露面積越小，混凝土干縮越小，反之越大。

1.4 角隅及脹縫周邊處產(chǎn)生斷裂

在混凝土面板角處沿角隅等分線大致垂直方向產(chǎn)生斷裂，在脹縫處特別容易發(fā)生，叫做角隅及脹縫周邊處產(chǎn)生斷裂。

產(chǎn)生原因一是角隅處于縱橫交叉處，容易發(fā)生板底脫空，產(chǎn)生斷裂。二是角隅處傳力不好，車輛荷載應力集中，使混凝土長期處于疲勞狀態(tài)而引起裂縫。三是在施工過程中，由于脹縫處于模板端頭，拆模時容易損壞，或脹縫中的雜物未清除干凈，導致脹縫兩側(cè)混凝土板連接，混凝土膨脹時受擠壓產(chǎn)生裂縫。

1.5 凍脹引起的裂縫

大氣氣溫低于零度時，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應力；同時混凝土凝膠孔中的過冷水（結(jié)冰溫度在-78qC以下）在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強度降低，并導致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時受凍最嚴重，成齡后混凝土強度損失可達30%-50%。冬季施工時對預應力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫。

溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。當混凝土中骨料空隙多、吸水性強；骨料中含泥土等雜質(zhì)過多；混凝土水灰比偏大、振搗不密實；養(yǎng)護不力使混凝土早期受凍等，均可能導致混凝土凍脹裂縫。冬季施工時，采用電氣加熱法、暖棚法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養(yǎng)護以及在混凝土拌和水中摻入防凍劑（但氯鹽不宜使用），可以保證混凝土在低溫或負溫條件下硬化。

2 混凝土裂縫的預防

2.1 表面龜裂

路面基層施工要嚴格按規(guī)范要求選擇合格材料，保證路面基層設計厚度及頁面標高，保證壓實度達到標準，嚴格控制施工質(zhì)量。嚴格按規(guī)范要求養(yǎng)生（至少l0d以上）.做好交通管制，禁止行車早期碾壓，保證基層不開裂，表面保持平整。面層攤鋪前，要進行全面破損檢查和修復，著重注意基層裂縫的修復處置。

混凝土面板施工要嚴格按規(guī)范要求選擇滿足質(zhì)量指標及穩(wěn)定性要求的材料，嚴格控制配合比和坍落度保證混凝土質(zhì)量，并且振搗要密實，做好施工縫、縮縫、脹縫的處置，防止路表水滲入路基。在保證強度的前提下，盡可能用低標號水泥、水化熱小的水泥或者是礦水泥；拌和時水泥溫度不得高于50℃、不宜低于10℃，并且要嚴格控制養(yǎng)生，保證表面的濕度，夏季高溫季節(jié)應采取薄膜覆蓋且封閉嚴密，要定時注水；適時掌握鋸縫，保證切縫的有效性。

2.2 控制溫度的措施

降低混凝土的入模溫度：施工過程中對碎石進行灑水降溫.堆砂場采取遮陽措施，使用散裝水泥進行二次倒庫，以降低水泥溫度。施工過程中對混凝土進行分層澆筑或分塊澆筑，每層厚度30-40cm，并形成自然坡度，有利于混凝土的散熱。在混凝土內(nèi)部安裝水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，以加速混凝土內(nèi)部的散熱。控制混凝土表面溫度：對混凝土進行保溫對防止混凝土開裂十分重要，從溫度應力的觀點出發(fā)可以減少混凝土表面的熱功散發(fā)和降低其表面溫度梯度，防止產(chǎn)生表面裂縫，同時可延長散熱時間，充分發(fā)揮混凝土強度的潛力和材料的松弛特性，使平均總溫差對混凝土產(chǎn)生的拉應力小于混凝土抗拉強度，防止產(chǎn)生貫穿性裂紋。經(jīng)過計算.我們在混凝表面覆蓋單層塑料薄膜和雙層麻袋作為保溫層，該養(yǎng)護方法相當于200cm厚的混凝土等效厚度，并在混凝土終凝后間歇澆灑溫水進行養(yǎng)護，從而控制混凝土內(nèi)外溫差在25-30℃之間。

2.3 混凝土干縮裂縫防治措施

嚴格控制混凝土施工配合比，妥善選用混凝土的材料與配比。嚴格控制水灰比和水泥用量、選擇級配良好和干凈的石子、砂子，減小空隙率和砂率以減少收縮量，提高混凝土抗裂強度。

混凝土的二次振搗（混凝土初凝之前再振搗一次還能夠提高混凝土的密實度，封閉第一次振搗過程中水分、空氣上升在混凝土中形成的微孔，減少混凝土中的孔隙率，提高混凝土的抗裂性。

在混凝土入模前，先將基層和模板澆水濕透，避免過多吸收水分，澆搗過程中應做到既振搗充分又避免過度，條件允許的情況下可以在混凝土初凝之前再振搗一次。

2.4 加強混凝土的測溫工作

為及時掌握混凝土內(nèi)部溫升與表面溫度的變化值，在承臺內(nèi)埋設若干個測溫點，采用L形布置，每個測溫點埋設溫管2根，一根管底埋置于承臺混凝土的中心位置，測量混凝土中心的最高溫升.另一根管底距承臺上表面100mm，測量混凝土的表面溫度，測溫管均露出混凝土表面100mm。用100mm的紅色水銀溫度計測溫，以方便讀數(shù)。第1-5d每2h測溫1次，第6d后每4h測溫1次，測至溫度穩(wěn)定為止。從已有施工經(jīng)驗的測溫情況看，混凝土內(nèi)部溫升的高峰值一般在35d內(nèi)產(chǎn)生，3d內(nèi)溫度可上升到或接近最大溫升.內(nèi)外溫差值在200C左右，控制在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象。

2.5 化學作用引起的裂縫預防措施

混凝土澆筑時，合理支設鋼筋保護層墊塊，澆筑混凝土過程中加強檢查，以保證鋼筋相對位置的準確及保護層厚度；振搗密實：表面壓實抹光?？刂坪没炷猎牧系膲A含量（定時抽查檢測），盡量少用有活性成分的骨料，混凝土使用過程中給予一定的防護。

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