張 瑾

（山西省燃氣規(guī)劃設計研究院，山西 太原 030024）

混凝土是一種人造石材，它是由一定比例的膠凝材料、水和骨料經(jīng)配合、拌制，在一定的環(huán)境和時間條件下硬化、養(yǎng)護而成。因其具有原料豐富、良好的物理性能、價格低廉等優(yōu)點，成為使用最廣泛的建筑材料。但混凝土極易因受到各種物理或化學因素的影響而產(chǎn)生裂縫，這就導致了混凝土裂縫在建筑工程的普遍發(fā)生和存在。混凝土裂縫的存在不僅影響了建筑的美觀性，還可能使混凝土內(nèi)的鋼筋暴露在空氣中被銹蝕、混凝土碳化從而縮減混凝土構(gòu)件的使用壽命，甚至由于裂縫的連續(xù)發(fā)展導致混凝土構(gòu)件的斷裂造成建筑安全事故。

1 裂縫的產(chǎn)生原因

混凝土良好的力學性能造就了混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程中的主導地位。在內(nèi)外某種或某些因素的作用下，混凝土結(jié)構(gòu)會有物理結(jié)構(gòu)變化，這些物理結(jié)構(gòu)的變化能造成混凝土裂縫的產(chǎn)生，而裂縫轉(zhuǎn)而又會給混凝土構(gòu)件帶來破壞作用[1]?；炷两Y(jié)構(gòu)的防水性、耐久性及承載能力降低的主要原因就是混凝土裂縫?；炷亮芽p依據(jù)不同的劃分原則可以分為很多種，例如從首次出現(xiàn)的部位可劃分為微觀裂縫和宏觀裂縫[2]。

1.1 微觀裂縫的產(chǎn)生原因

在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)的一類裂縫是微觀裂縫?；炷潦怯赡z凝材料和集料組成的非均勻、不連續(xù)的復合材料，在水泥的水化過程中產(chǎn)生形變，當相互之間產(chǎn)生的約束超過極限時，就出現(xiàn)微觀裂縫。其次，水泥水化將骨料粘結(jié)，但粘結(jié)強度相對較低，混凝土干縮內(nèi)部產(chǎn)生的拉應力大于粘結(jié)強度時，會出現(xiàn)界面破壞而導致微觀裂縫。微觀裂縫在一定的條件下會發(fā)展為宏觀裂縫。

1.2 宏觀裂縫

1） 溫度差異引起的脹縮裂縫，當混凝土內(nèi)外部溫差較大時，拉應力就會出現(xiàn)在混凝土的表面。當這種拉應力滿足其強度超過混凝土的抗拉強度的條件時，混凝土的表面就會出現(xiàn)裂縫。通常有兩種情況：①混凝土硬化過程中，水泥水化反應釋放出大量的化學熱，由于混凝土內(nèi)外部的散熱效率不同，內(nèi)外的較大溫差就產(chǎn)生了；②混凝土在施工過程時，發(fā)生氣候溫差大的變化或者是寒潮的突然襲擊等情況，混凝土表面的溫度急劇下降進而產(chǎn)生收縮，混凝土的內(nèi)部阻礙表面的收縮[3]。

2） 濕度變化引起的收縮裂縫，混凝土內(nèi)部濕度變化微弱，但由于養(yǎng)護不當、氣候干濕交替頻繁等情況造成混凝土表面濕度變化較大甚至劇烈，而內(nèi)部混凝土束縛了表面的干縮變形，產(chǎn)生裂縫。

3） 塑性收縮裂縫，混凝土在硬化前的無強度或者強度很低或者剛剛終凝時的強度很小狀態(tài)，因未及時覆蓋、氣候干燥、風吹等外界條件的影響引起混凝土表面水分過快蒸發(fā)，混凝土體積會因為急劇收縮而產(chǎn)生裂縫。該類裂縫多出現(xiàn)于新澆注的混凝土構(gòu)件，尤其是在它裸露的表面更為常見。

4） 水化收縮裂縫及干縮裂縫，水泥具有干縮性，其水化反應后生成物體積較反應前減少的現(xiàn)象被稱為水化收縮，同時水化反應會不斷消耗混凝土內(nèi)部毛細孔中的自由水，伴隨發(fā)生混凝土內(nèi)部濕度降低的情況，出現(xiàn)自干縮現(xiàn)象。

5） 混凝土材料選擇及配合比設計不當導致裂縫，材料選擇不當可能會導致混凝土的強度等級達不到力學設計的要求，概括起來有三種情況：①集料中的含泥量過大或者集料顆粒級配不當都是導致混凝土收縮增加的原因；②在混凝土拌合過程中，選擇和使用不合適的、不能達到添加目的的外加劑、摻合料；③使用的水泥強度等級達不到要求，導致混凝土實際強度低于設計強度[4]。

2 裂縫的防控措施

2.1 材料選擇與配合比方面的防控措施

嚴把材料入場關(guān)，保證材料的質(zhì)量，比如集料含泥率、水泥強度等級、骨料級配等要符合使用要求。選擇終凝時間長、水化熱低的水泥，嚴格按照設計要求控制混凝土拌制過程中的的水灰比。合理選擇和使用外加劑和摻和料，比如緩凝劑和高效減水劑同時使用能同時減少用水量和水泥用量，能起到提高混凝土強度的作用。使用接觸面平滑、滿足承力要求的模版。

2.2 施工方面的防控措施

避免在惡劣的氣候環(huán)境中進行混凝土施工，如大風大雨天氣不適宜澆筑混凝土，如若必須在炎熱氣候進行混凝土施工，則應采取相應的降溫手段。在澆筑混凝土前，要在模版接觸面上噴灑適量的水。在混凝土澆筑過程中對混凝土及時加入適量水，以降低澆筑溫度，此外，振搗棒的使用方法要正確，做到快插慢拔。運用二次振搗和二次抹面工藝。在進行混凝土施工前要合理安排，避免側(cè)面長期暴露和高差過大的情況發(fā)生。

2.3 養(yǎng)護方面的防控措施

養(yǎng)護是要將混凝土自身和周圍環(huán)境的溫差變化和濕度變化對混凝土的破壞降到最小。采取適當?shù)纳禍卮胧┓乐够炷脸霈F(xiàn)內(nèi)外溫差過大和溫度表面梯度，保持混凝土周圍環(huán)境干濕度的適宜，都可以有效的防止裂縫產(chǎn)生。

3 結(jié)語

造成混凝土裂縫的因素是多種多樣的，本文在結(jié)合工程建設實際和查閱相關(guān)文獻的基礎上對其進行了概括總結(jié)，可能還有不到位、不全面的地方，這就要求我們在今后的施工中多細心觀察、認真總結(jié)經(jīng)驗，為混凝土裂縫的防控工作積累和提供更多科學、完善的參考依據(jù)。每個裂縫的形成可能都不只局限于一個因素，要綜合考慮施工條件、施工人員素質(zhì)、環(huán)境條件等因素，我們在預防混凝土裂縫時必須配合采取多種防控手段來達到最高效的防控狀態(tài)，這還有待更加深入的研究。