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【摘 要】 控制及预防裂缝是当前建筑施工工程的关键问题。本文对现有混凝土结构裂缝特征及产生的原因进行了分析研究，以期能够对混凝土裂缝控制的实际工作发挥借鉴与参考。
【关键词】 混凝土结构;裂缝;成因;预防
混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝，裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性，会对钢筋产生腐蚀，是受力使用期应力集中的隐患，应当尽量给予重视，因此，如何鉴别裂缝、分析裂缝、控制裂缝的产生和发展，并有效的对裂缝进行修补，对保证混凝土结构的整体性及正常使用具有重要的意义。
1.裂缝的类别
混凝土裂缝一般按其扩展性分为三类：1、静止裂缝，即裂缝宽度已停止扩展;2、活动裂缝，即裂缝宽度随外界条件的变化而发生变化;3、生长裂缝，即裂缝宽度随时间增长而增宽。按裂缝的表现特征又可分为三种：1、表面裂缝，即裂缝较浅，仅出现在结构的表面;2、深进裂缝，即裂缝较深，可深入结构的内部;3、贯穿裂缝，即裂缝已贯穿整个构件的截面或部分截面。
观察裂缝时要根据裂缝的性质和特征仔细检查裂缝的宽度和深度，判断裂缝的类型，为预防和修补裂缝提供切实可行的方法。
2.裂缝的成因及预防
混凝土是一种抗拉强度很低的脆性材料，抵抗变形的能力较低，这是混凝土结构容易裂缝的主要原因，一般细微的混凝土裂缝在结构设计上是允许的，但当裂缝达到一定的宽度时，则被认为是有害的，因这类裂缝会影响结构或构件的正常使用，严重的将影响结构的强度或造成结构部分破坏，因此研究分析裂缝的成因，就是要把裂缝控制在允许的范围内，从而使结构能够充分的发挥其作用，保证长期正常安全使用。
2.1收缩裂缝
1）塑性收缩裂缝。此种裂缝多发生于新浇混凝土的板面、地面或具有较大面积的构件表面，裂缝形状很不规则，长短不一，互不贯通。产生此类裂缝的原因主要是混凝土多为室外露天浇注，浇筑后混凝土表面收到日晒、风吹的影响，使新浇混凝土表面水分蒸发过快，表面混凝土的收缩受到底层混凝土的約束，使正在硬化的混凝土产生拉应力，从而导致混凝土表面裂缝，塑性裂缝一般在浇注后4h左右形成，开始不很明显。
防止产生此类裂缝的有效方法是尽可能减少混凝土表面与内部的相对体积变化的差异，浇筑后振捣要密实;水、水泥、砂、石子用量要严格控制且配合比要合理;对裸露表面应及时覆盖，加强养护;对高温、大风天气施工的混凝土应及时抹压，防止裂缝继续发生。
2）干缩裂缝。此种裂缝多产生于混凝土终凝前后，亦为表面裂缝，宽度一般为0.05～0.2mm，个别情况也有大于0.2mm的，较薄的梁、板类构件多沿短方向分布，凝固后期裂缝一般较宽较深，此时产生的干缩裂缝一般均匀的分布于相邻两根钢筋之间并与钢箍平行，产生裂缝的原因主要是混凝土在硬化过程中，由于环境气候条件的影响，混凝土表面水分蒸发，水泥石中的凝胶体逐渐干缩产生初始应力，而引起混凝土干缩裂缝，混凝土干缩能持续很多年，但第一年收缩量最大。
控制并减少此类裂缝的最有效的方法是加强早期混凝土养护工作，特别要加强初凝和终凝前后的养护，砂、石含泥量应严格控制，且级配要合理，对于长期堆放露天的构件应覆盖草袋或草帘，避免暴晒。
2.2温度裂缝
混凝土受水泥水化热作用，大气及周围温度、电火焊接等因素影响而冷热变化时，发生收缩和膨胀，产生温度裂缝。产生温度裂缝的原因主要有：
1）施工期裂缝。大体积混凝土浇灌后，在硬化期间水泥放出大量的水化热，内部温度不断上升，使混凝土外部和内部形成较大的温差，而施工又未采取有效的技术措施来减少温差时，将导致混凝土表面温度急剧变化而产生温度裂缝。
防止裂缝产生的方法是减低混凝土的内外温差，即施工中尽量选用水化热较低的水泥;混凝土表面采取保温措施以减低内外温差;炎热天气浇注大体积混凝土时，宜采用冷水搅拌混凝土，另外，蒸汽养护构件时，升温和降温速度不能过快。
2）环境温度裂缝。对处于环境温差变化较大的高温车间、冷库、浴室等由于温度聚热，容易产生温度裂缝，裂缝一般平行于梁板结构的短边，一些现浇框架结构，也产生温度裂缝，严重时可以贯穿构件整个截面。
防止裂缝产生的方法是改进结构设计，对受高温或冷冻影响的结构应做好保温散热处理，防止内外温差变化过大，造成裂缝。
3）电火焊接裂缝。预制构件安装时预埋件因焊接措施不当，铁件附近混凝土产生裂缝也是一种温度裂缝，施焊时可采取分段分层施焊等措施，并对铁件周围的混凝土做好隔热处理，可防止局部混凝土温度过高产生裂缝。
2.3预制构件裂缝
1）预应力大型屋面板。预应力大型屋面板常在板面或端头出现裂缝，少数裂缝贯穿全厚度，板面裂缝多为横向，板角部位裂缝接近450角，纵肋端头裂缝为斜向，一般来说板面尺寸越大，出现裂缝的几率越大，板上裂缝多与较长边垂直，当为双向板且双向约束相同时，裂缝可呈任意方向的龟裂，或沿对角线方向出现斜裂缝。
板面裂缝产生的原因主要是板与肋的不均匀收缩，板面与肋在日光照射下有较大的温度差，肋将约束板面变形，加上预应力钢筋放张后，由于肋受力产生反拱，使板面受拉，当两种预应力之和超过混凝土抗拉强度时，便产生裂缝。
2）预应力空心板裂缝。预应力空心板有些在上面出现横向裂缝，原因是长线法生产预应力板时，在混凝土强度还没达到设计规定的数值就放松钢丝，或张拉力超过太多，钢丝回缩使空心板下部产生较大的变形，使板向上反拱，空心板上表面的混凝土处于受拉状态而出现明显的横向裂缝，另外，有些长线张拉台座为普通混凝土，由于台座表面出现裂缝，在其上生产的空心板底亦将出现裂缝。防止裂缝的方法是严格控制张拉力和放张时间，放张时要按有关操作规程进行，有表面裂缝的台座宜改为预应力混凝土台座。 2.4钢筋锈蚀裂缝
在混凝土中，钢筋收到混凝土的保护一般不生锈，当保护层混凝土碳化或混凝土不密实，保护层不足时，钢筋在一定的环境条件下将发生锈蚀，锈蚀对整个结构来说是非常有害的，它可以削减钢筋的断面，同时铁锈膨胀可引起混凝土的开裂，破坏混凝土与钢筋之间的粘结力，减低结构的耐久性。影响钢筋锈蚀的原因很多，如干湿作用，周围介质侵蚀，钢材材质，混凝土保护层厚度及电流影响等，同时在施工中渗入过量的含氯外加剂如食盐、氯化钙、三氯化铁等，也可使钢筋很快锈蚀。
预防的方法是保证有足够的混凝土保护层，混凝土浇灌要密实，及时维修损坏的和裂缝的混凝土;在生产工艺方面减少蒸汽及有害气体在结构空间的溢散，对有侵蚀性气体、粉层作用的厂房应加强自然通风和强制通风，这样对于延缓钢筋锈蚀以及阻止锈蚀引起的混凝土裂缝都是有效的。
2.5受力裂缝
结构受外力作用而产生的裂缝成为受力裂缝，普通钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的，但有些构件因改变使用功能、荷载增大、设计有误、截面尺寸、钢筋用量不够、施工质量差、原材料性能不合格、混凝土强度低以及已有建筑耐久性不足引起的承载力下降等都可能加剧裂缝的展开，使裂缝宽度超过允许范围。
为防止受力裂缝超过允许范围，对于改变使用功能的结构，如果外荷载增大，则要对原结构进行验算，并采取措施使其满足设计要求后方能使用，在设计、施工中尽量避免出现质量事故，对已有建筑因年久失修以及耐久性不足引起的承载力下降等，则要视具体情况进行修补或加固。
2.6水泥安定性不良产生的裂缝
由于水泥安定性不良使混凝土产生裂缝，裂缝的形式通常遍及结构的表面，形状如同龟裂，严重的可使构件弯曲、松脆或崩溃。
混凝土施工前应认真检测水泥各项性能，合格后才能进行施工，对已发生由于水泥安定性不良而产生裂缝的结构或构件应严格检查，如承载力减低不大，可考虑降级使用，如承载力破坏严重则应报废重作，以免造成更大的損失。
2.7地基不均匀沉降产生的裂缝
由于地基沉降不均匀也可引起裂缝，不均匀沉降产生的裂缝多属贯穿性裂缝，其走向与沉降有关，一般表现为垂直或呈300～400角方向发展。
要防止此类缝的产生，对地基必须进行认证勘探，充分掌握基础下的土壤特性，如遇软弱土层，应对地基土进行处理，保证基础土满足设计要求，同时还应注意基础周围的排水情况，防止地面水浸泡基础下的土壤。
3.结束语
总而言之，由于产生裂缝的原因甚多，情况较复杂，为了尽可能防止混凝土结构裂缝产生，必须采取有效措施，提高混凝土结构的耐久性，加强对建筑物的使用管理，避免随意增大荷载，注意经常性的维护和维修工作，以延长建筑物的使用寿命。
【关键词】 混凝土结构;裂缝;成因;预防
混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝，裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性，会对钢筋产生腐蚀，是受力使用期应力集中的隐患，应当尽量给予重视，因此，如何鉴别裂缝、分析裂缝、控制裂缝的产生和发展，并有效的对裂缝进行修补，对保证混凝土结构的整体性及正常使用具有重要的意义。
1.裂缝的类别
混凝土裂缝一般按其扩展性分为三类：1、静止裂缝，即裂缝宽度已停止扩展;2、活动裂缝，即裂缝宽度随外界条件的变化而发生变化;3、生长裂缝，即裂缝宽度随时间增长而增宽。按裂缝的表现特征又可分为三种：1、表面裂缝，即裂缝较浅，仅出现在结构的表面;2、深进裂缝，即裂缝较深，可深入结构的内部;3、贯穿裂缝，即裂缝已贯穿整个构件的截面或部分截面。
观察裂缝时要根据裂缝的性质和特征仔细检查裂缝的宽度和深度，判断裂缝的类型，为预防和修补裂缝提供切实可行的方法。
2.裂缝的成因及预防
混凝土是一种抗拉强度很低的脆性材料，抵抗变形的能力较低，这是混凝土结构容易裂缝的主要原因，一般细微的混凝土裂缝在结构设计上是允许的，但当裂缝达到一定的宽度时，则被认为是有害的，因这类裂缝会影响结构或构件的正常使用，严重的将影响结构的强度或造成结构部分破坏，因此研究分析裂缝的成因，就是要把裂缝控制在允许的范围内，从而使结构能够充分的发挥其作用，保证长期正常安全使用。
2.1收缩裂缝
1）塑性收缩裂缝。此种裂缝多发生于新浇混凝土的板面、地面或具有较大面积的构件表面，裂缝形状很不规则，长短不一，互不贯通。产生此类裂缝的原因主要是混凝土多为室外露天浇注，浇筑后混凝土表面收到日晒、风吹的影响，使新浇混凝土表面水分蒸发过快，表面混凝土的收缩受到底层混凝土的約束，使正在硬化的混凝土产生拉应力，从而导致混凝土表面裂缝，塑性裂缝一般在浇注后4h左右形成，开始不很明显。
防止产生此类裂缝的有效方法是尽可能减少混凝土表面与内部的相对体积变化的差异，浇筑后振捣要密实;水、水泥、砂、石子用量要严格控制且配合比要合理;对裸露表面应及时覆盖，加强养护;对高温、大风天气施工的混凝土应及时抹压，防止裂缝继续发生。
2）干缩裂缝。此种裂缝多产生于混凝土终凝前后，亦为表面裂缝，宽度一般为0.05～0.2mm，个别情况也有大于0.2mm的，较薄的梁、板类构件多沿短方向分布，凝固后期裂缝一般较宽较深，此时产生的干缩裂缝一般均匀的分布于相邻两根钢筋之间并与钢箍平行，产生裂缝的原因主要是混凝土在硬化过程中，由于环境气候条件的影响，混凝土表面水分蒸发，水泥石中的凝胶体逐渐干缩产生初始应力，而引起混凝土干缩裂缝，混凝土干缩能持续很多年，但第一年收缩量最大。
控制并减少此类裂缝的最有效的方法是加强早期混凝土养护工作，特别要加强初凝和终凝前后的养护，砂、石含泥量应严格控制，且级配要合理，对于长期堆放露天的构件应覆盖草袋或草帘，避免暴晒。
2.2温度裂缝
混凝土受水泥水化热作用，大气及周围温度、电火焊接等因素影响而冷热变化时，发生收缩和膨胀，产生温度裂缝。产生温度裂缝的原因主要有：
1）施工期裂缝。大体积混凝土浇灌后，在硬化期间水泥放出大量的水化热，内部温度不断上升，使混凝土外部和内部形成较大的温差，而施工又未采取有效的技术措施来减少温差时，将导致混凝土表面温度急剧变化而产生温度裂缝。
防止裂缝产生的方法是减低混凝土的内外温差，即施工中尽量选用水化热较低的水泥;混凝土表面采取保温措施以减低内外温差;炎热天气浇注大体积混凝土时，宜采用冷水搅拌混凝土，另外，蒸汽养护构件时，升温和降温速度不能过快。
2）环境温度裂缝。对处于环境温差变化较大的高温车间、冷库、浴室等由于温度聚热，容易产生温度裂缝，裂缝一般平行于梁板结构的短边，一些现浇框架结构，也产生温度裂缝，严重时可以贯穿构件整个截面。
防止裂缝产生的方法是改进结构设计，对受高温或冷冻影响的结构应做好保温散热处理，防止内外温差变化过大，造成裂缝。
3）电火焊接裂缝。预制构件安装时预埋件因焊接措施不当，铁件附近混凝土产生裂缝也是一种温度裂缝，施焊时可采取分段分层施焊等措施，并对铁件周围的混凝土做好隔热处理，可防止局部混凝土温度过高产生裂缝。
2.3预制构件裂缝
1）预应力大型屋面板。预应力大型屋面板常在板面或端头出现裂缝，少数裂缝贯穿全厚度，板面裂缝多为横向，板角部位裂缝接近450角，纵肋端头裂缝为斜向，一般来说板面尺寸越大，出现裂缝的几率越大，板上裂缝多与较长边垂直，当为双向板且双向约束相同时，裂缝可呈任意方向的龟裂，或沿对角线方向出现斜裂缝。
板面裂缝产生的原因主要是板与肋的不均匀收缩，板面与肋在日光照射下有较大的温度差，肋将约束板面变形，加上预应力钢筋放张后，由于肋受力产生反拱，使板面受拉，当两种预应力之和超过混凝土抗拉强度时，便产生裂缝。
2）预应力空心板裂缝。预应力空心板有些在上面出现横向裂缝，原因是长线法生产预应力板时，在混凝土强度还没达到设计规定的数值就放松钢丝，或张拉力超过太多，钢丝回缩使空心板下部产生较大的变形，使板向上反拱，空心板上表面的混凝土处于受拉状态而出现明显的横向裂缝，另外，有些长线张拉台座为普通混凝土，由于台座表面出现裂缝，在其上生产的空心板底亦将出现裂缝。防止裂缝的方法是严格控制张拉力和放张时间，放张时要按有关操作规程进行，有表面裂缝的台座宜改为预应力混凝土台座。 2.4钢筋锈蚀裂缝
在混凝土中，钢筋收到混凝土的保护一般不生锈，当保护层混凝土碳化或混凝土不密实，保护层不足时，钢筋在一定的环境条件下将发生锈蚀，锈蚀对整个结构来说是非常有害的，它可以削减钢筋的断面，同时铁锈膨胀可引起混凝土的开裂，破坏混凝土与钢筋之间的粘结力，减低结构的耐久性。影响钢筋锈蚀的原因很多，如干湿作用，周围介质侵蚀，钢材材质，混凝土保护层厚度及电流影响等，同时在施工中渗入过量的含氯外加剂如食盐、氯化钙、三氯化铁等，也可使钢筋很快锈蚀。
预防的方法是保证有足够的混凝土保护层，混凝土浇灌要密实，及时维修损坏的和裂缝的混凝土;在生产工艺方面减少蒸汽及有害气体在结构空间的溢散，对有侵蚀性气体、粉层作用的厂房应加强自然通风和强制通风，这样对于延缓钢筋锈蚀以及阻止锈蚀引起的混凝土裂缝都是有效的。
2.5受力裂缝
结构受外力作用而产生的裂缝成为受力裂缝，普通钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的，但有些构件因改变使用功能、荷载增大、设计有误、截面尺寸、钢筋用量不够、施工质量差、原材料性能不合格、混凝土强度低以及已有建筑耐久性不足引起的承载力下降等都可能加剧裂缝的展开，使裂缝宽度超过允许范围。
为防止受力裂缝超过允许范围，对于改变使用功能的结构，如果外荷载增大，则要对原结构进行验算，并采取措施使其满足设计要求后方能使用，在设计、施工中尽量避免出现质量事故，对已有建筑因年久失修以及耐久性不足引起的承载力下降等，则要视具体情况进行修补或加固。
2.6水泥安定性不良产生的裂缝
由于水泥安定性不良使混凝土产生裂缝，裂缝的形式通常遍及结构的表面，形状如同龟裂，严重的可使构件弯曲、松脆或崩溃。
混凝土施工前应认真检测水泥各项性能，合格后才能进行施工，对已发生由于水泥安定性不良而产生裂缝的结构或构件应严格检查，如承载力减低不大，可考虑降级使用，如承载力破坏严重则应报废重作，以免造成更大的損失。
2.7地基不均匀沉降产生的裂缝
由于地基沉降不均匀也可引起裂缝，不均匀沉降产生的裂缝多属贯穿性裂缝，其走向与沉降有关，一般表现为垂直或呈300～400角方向发展。
要防止此类缝的产生，对地基必须进行认证勘探，充分掌握基础下的土壤特性，如遇软弱土层，应对地基土进行处理，保证基础土满足设计要求，同时还应注意基础周围的排水情况，防止地面水浸泡基础下的土壤。
3.结束语
总而言之，由于产生裂缝的原因甚多，情况较复杂，为了尽可能防止混凝土结构裂缝产生，必须采取有效措施，提高混凝土结构的耐久性，加强对建筑物的使用管理，避免随意增大荷载，注意经常性的维护和维修工作，以延长建筑物的使用寿命。