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摘要：本文分析了混凝土构件的裂缝成因，探讨了裂缝控制的各种方法，供大家参考。
关键词：混凝土裂缝原因分析控制方法
1、前言
在混凝土结构建造和使用过程中，因出现裂缝而影响工程质量的事件屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”，经常困扰着工程技术人员。其实，如果采取一定的设计和施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的。为进一步加强对混凝土结构裂缝的认识，尽量避免工程中发现危害较大的裂缝，本文对混凝土结构裂缝的种类和产生的原因进行了分析、总结，以方便设计、施工找出控制裂缝的可行办法，达到防范于未然。
2、混凝土裂缝种类及成因分析
2.1外荷载引起的裂缝
结构物在实际使用过程中承受各种外荷载的作用，在一定条件下会使结构物产生裂缝。这些裂缝又可分为几种：①由外荷载的直接应力，即按常规计算的主要应力引起的裂缝；②由外荷载作用，结构次应力引起的裂缝。因为许多结构物的实际工作状态同常规计算模型有出入，例如屋架按铰接节点计算，但实际混凝土屋架节点却有显著的弯矩和剪切力，它们时常引起节点裂缝，此处的弯矩和剪切力称为次应力；③一些常规不计算的外荷载应力，实际也会引起结构裂缝。
2.2温度裂缝
当物体的温度发生变化时，物体由于膨胀产生线应变 T，其中 为材料的线膨胀系数，表示弹性体内部任意点的温度改变值。在平面问题中它是坐标及时间的函数。如果物体各个部分的热变形不受任何约束，则虽然有变形却不会引起应力。但是如果物体各个部分温度不均匀，或物体受到一定的约束，热变形不能自由进行，就将产生应力。这种由于温度变化引起的应力称为“温度应力”。在大体积混凝土中，温度应力是最常见的引起裂缝的原因，而温差是产生温度应力的根本原因。
混凝土在凝结过程中，由于水泥水化反应产生水化热而使得混凝土温度升高。而内部水化热的散发主要是通过表面进行，但其表层温度又接近外界气温，因此块体内部温度高于表层温度。由于构件尺寸大，其散热条件受到限制，致使水化热积蓄在混凝土块体内，从而引起明显内外温差。由于温度变化，必然使得混凝土产生温度变形。若此时变形受到约束，必将产生温度应力。大体积混凝土基础温度变形的约束有两种：一种是来自基岩或已硬化的混凝土垫层的外约束；另一种是混凝土块体本身的内约束。外约束是使混凝土产生深层裂缝的原因，内约束是使混凝土产生表面裂缝的原因。升温阶段，混凝土内部温度显著升高，而表面散热较快，形成较大的内外温差。内部产生压应力，而表面产生拉应力，混凝土表层收缩受内层的约束，如温差过大则易在混凝土表面产生裂缝。降温阶段，混凝土内部逐渐散热冷却产生收缩，由于受基底或已硬化的混凝土垫层约束，接触处将产生很大的拉应力，若其拉应力超过同期混凝土极限抗拉强度，混凝土便会先从基础底面接触处开始产生裂缝。随着温度应力增大裂缝向上延伸，有的甚至会贯穿整体基础，破坏结构整体性。
2.3收缩裂缝
混凝土的硬化过程常常伴随着其体积的变化。最大的变化是当混凝土在大气中或湿度不足的介质中硬化时所产生的体积减小。这种变形被称为混凝土的收缩。当混凝土在水中或在潮湿条件下硬化时，其体积不一定会减小，甚至会稍有膨胀。
混凝土的收缩是由于在其硬化过程中的物理化学反应以及混凝土的湿度变化所引起的。总的收缩变形是由几种收缩变形叠加形成的，其中收缩值较大的有湿度变形、化学变形及碳化变形，它们分别被称为干缩、化学收缩和碳化收缩。
3、混凝土裂缝的控制措施
3.1有关材料和配合比方面的措施
①水泥。宜用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，对大体积混凝土宜采用中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥。水泥温度≤60℃。
②骨料。砂、石骨料应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》、《普通混凝土用碎石或卵石質量标准及检验方法》及其他国家现行有关标准的规定。优选洁净、级配良好的中砂和级配良好、孔隙率较小的粗骨料。骨料的含碱量、含泥量和硫酸盐含量不应超过标准规定，骨料宜堆放于棚内，防止太阳直晒或雨雪淋湿，以免影响混凝土拌和物温度或水灰比。
③矿物掺料。各种掺料均应符合有关技术要求。如粉煤灰掺量不宜超过水泥用量的3O％，矿渣粉不宜超过水泥用量的5O％等。
④外加剂。选用外加剂前，先做水泥适应性及实际效果试验，并按《混凝土外加剂应用技术规范》的规定施工。
3.2有关施工方面的措施
首先制定施工组织设计、相关的技术方案和质量控制措施，进行技术交底；其次在各道工序各个环节配置具备相应技能的熟练人员，按计划进行施工。
①模板安装及拆除。模板应具有足够的承载力、刚度和稳定性，能可靠承受浇筑混凝土的自重、侧压力、施工中产生的荷载。模板安装须紧密，不漏浆、不渗水，确保钢筋保护层厚度(配置垫块或定位器)。模板及其支架拆除时混凝土结构可能尚未形成设计要求的受力体系，必要时应加设临时支撑。
底模及支架拆除时混凝土强度应符合设计要求，否则过早拆除支撑底模板，使混凝土结构过早承受荷载，将导致混凝土在受拉区出现不能愈合的裂缝。
②混凝土的拌制。施工中，应尽量采用拌和站集中拌和，电子称严格控制配合比、水灰比，掌握拌和时间，拌制的混凝土应均匀，色泽一致，无离析、泌水现象。
③混凝土的运输。运输混凝土时，要保持混凝土拌和物的均匀性，不应产生分层离析现象，运送容器应不漏浆，内壁光滑平整，具有防晒、防风、防雨雪的功能，快速运输，保证混凝土连续性。运至浇筑地点，有离析时，应进行二次搅拌，搅拌时间由试验室确定，严禁向混凝土中任意加水。由搅拌、运输到浇筑入模，当气温不高于25℃时，持续时间不宜大于90min；当气温高于25℃时，持续时间不宜大于60min；在混凝土中掺外加剂时，持续时间由试验室确定。
④混凝土的浇筑。对现场浇筑的混凝土要进行监控，检查运抵现场的混凝土坍落度，不能满足要求时，由试验确定调整坍落度，严禁随意加水。浇筑时要保证钢筋、模板、定位筋、埋设物周围及模板内各角落振捣密实，不得漏浆，不能过振，更不能用振捣器拖赶混凝土。分层浇筑时，要注意上一层混凝土浇筑前应将下一层混凝土浇筑完毕，浇筑上层混凝土时，将振捣器插入下一层混凝土5cm左右以便形成整体。由于混凝土的泌水，骨料下沉，易产生塑性收缩裂缝，此时应对混凝土表面进行压实抹光；如遇高温，太阳暴晒和大风天气，浇筑后立即用塑料膜覆盖，避免发生混凝土表面硬结。对大体积混凝土，应控制浇筑后的混凝土内外温度，不超过25℃。滑模施工时，应保持模板平整光洁，严格控制混凝土的凝结时间与滑模速率匹配，防止滑模时产生拉裂、塌陷。施工缝处浇筑混凝土前，应将接茬处剔凿干净，浇水湿润，并在接茬处铺水泥砂浆或涂混凝土界面剂，保证施工缝处结合良好。
⑥混凝土养护。养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施及关键步骤，必须充分重视，并制定养护方案，派专人负责。混凝土浇筑完毕，在混凝土凝结后立即进行妥善保温、保湿养护，避免急剧干燥、温度急剧变化、振动以及人为扰动。浇筑后采用覆盖、洒水、喷雾或用薄膜保湿养护措施。普通混凝土的养护一般不得少于7d，对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土不得少于14d。
4、结束语
总之，在常见的混凝土裂缝中，大多数发生在施工阶段或出现在工程正式交付使用以前，因此施工过程中对于混凝土原材料到施工工艺、养护等每一步的控制都是非常重要的。
参考文献
[1]贾旭伟．混凝土结构温度裂缝成因及控制措施[J]．山西建筑，2008(1)：141—142．
[2]姚有福．钢筋混凝土裂缝的预防与控制[J]．现代农业科技，2010(4)：299—300.
[3]郭存金．浅析大体积结构混凝土的裂缝控制技术[J]．山西建筑，2008(11)：127—128．
作者简介
严赞标，男，（1973.10 — ），大学本科，工程师，现任职于上海东怡建设发展有限公司，主要从事建筑工程施工技术管理工作。
关键词：混凝土裂缝原因分析控制方法
1、前言
在混凝土结构建造和使用过程中，因出现裂缝而影响工程质量的事件屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”，经常困扰着工程技术人员。其实，如果采取一定的设计和施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的。为进一步加强对混凝土结构裂缝的认识，尽量避免工程中发现危害较大的裂缝，本文对混凝土结构裂缝的种类和产生的原因进行了分析、总结，以方便设计、施工找出控制裂缝的可行办法，达到防范于未然。
2、混凝土裂缝种类及成因分析
2.1外荷载引起的裂缝
结构物在实际使用过程中承受各种外荷载的作用，在一定条件下会使结构物产生裂缝。这些裂缝又可分为几种：①由外荷载的直接应力，即按常规计算的主要应力引起的裂缝；②由外荷载作用，结构次应力引起的裂缝。因为许多结构物的实际工作状态同常规计算模型有出入，例如屋架按铰接节点计算，但实际混凝土屋架节点却有显著的弯矩和剪切力，它们时常引起节点裂缝，此处的弯矩和剪切力称为次应力；③一些常规不计算的外荷载应力，实际也会引起结构裂缝。
2.2温度裂缝
当物体的温度发生变化时，物体由于膨胀产生线应变 T，其中 为材料的线膨胀系数，表示弹性体内部任意点的温度改变值。在平面问题中它是坐标及时间的函数。如果物体各个部分的热变形不受任何约束，则虽然有变形却不会引起应力。但是如果物体各个部分温度不均匀，或物体受到一定的约束，热变形不能自由进行，就将产生应力。这种由于温度变化引起的应力称为“温度应力”。在大体积混凝土中，温度应力是最常见的引起裂缝的原因，而温差是产生温度应力的根本原因。
混凝土在凝结过程中，由于水泥水化反应产生水化热而使得混凝土温度升高。而内部水化热的散发主要是通过表面进行，但其表层温度又接近外界气温，因此块体内部温度高于表层温度。由于构件尺寸大，其散热条件受到限制，致使水化热积蓄在混凝土块体内，从而引起明显内外温差。由于温度变化，必然使得混凝土产生温度变形。若此时变形受到约束，必将产生温度应力。大体积混凝土基础温度变形的约束有两种：一种是来自基岩或已硬化的混凝土垫层的外约束；另一种是混凝土块体本身的内约束。外约束是使混凝土产生深层裂缝的原因，内约束是使混凝土产生表面裂缝的原因。升温阶段，混凝土内部温度显著升高，而表面散热较快，形成较大的内外温差。内部产生压应力，而表面产生拉应力，混凝土表层收缩受内层的约束，如温差过大则易在混凝土表面产生裂缝。降温阶段，混凝土内部逐渐散热冷却产生收缩，由于受基底或已硬化的混凝土垫层约束，接触处将产生很大的拉应力，若其拉应力超过同期混凝土极限抗拉强度，混凝土便会先从基础底面接触处开始产生裂缝。随着温度应力增大裂缝向上延伸，有的甚至会贯穿整体基础，破坏结构整体性。
2.3收缩裂缝
混凝土的硬化过程常常伴随着其体积的变化。最大的变化是当混凝土在大气中或湿度不足的介质中硬化时所产生的体积减小。这种变形被称为混凝土的收缩。当混凝土在水中或在潮湿条件下硬化时，其体积不一定会减小，甚至会稍有膨胀。
混凝土的收缩是由于在其硬化过程中的物理化学反应以及混凝土的湿度变化所引起的。总的收缩变形是由几种收缩变形叠加形成的，其中收缩值较大的有湿度变形、化学变形及碳化变形，它们分别被称为干缩、化学收缩和碳化收缩。
3、混凝土裂缝的控制措施
3.1有关材料和配合比方面的措施
①水泥。宜用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，对大体积混凝土宜采用中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥。水泥温度≤60℃。
②骨料。砂、石骨料应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》、《普通混凝土用碎石或卵石質量标准及检验方法》及其他国家现行有关标准的规定。优选洁净、级配良好的中砂和级配良好、孔隙率较小的粗骨料。骨料的含碱量、含泥量和硫酸盐含量不应超过标准规定，骨料宜堆放于棚内，防止太阳直晒或雨雪淋湿，以免影响混凝土拌和物温度或水灰比。
③矿物掺料。各种掺料均应符合有关技术要求。如粉煤灰掺量不宜超过水泥用量的3O％，矿渣粉不宜超过水泥用量的5O％等。
④外加剂。选用外加剂前，先做水泥适应性及实际效果试验，并按《混凝土外加剂应用技术规范》的规定施工。
3.2有关施工方面的措施
首先制定施工组织设计、相关的技术方案和质量控制措施，进行技术交底；其次在各道工序各个环节配置具备相应技能的熟练人员，按计划进行施工。
①模板安装及拆除。模板应具有足够的承载力、刚度和稳定性，能可靠承受浇筑混凝土的自重、侧压力、施工中产生的荷载。模板安装须紧密，不漏浆、不渗水，确保钢筋保护层厚度(配置垫块或定位器)。模板及其支架拆除时混凝土结构可能尚未形成设计要求的受力体系，必要时应加设临时支撑。
底模及支架拆除时混凝土强度应符合设计要求，否则过早拆除支撑底模板，使混凝土结构过早承受荷载，将导致混凝土在受拉区出现不能愈合的裂缝。
②混凝土的拌制。施工中，应尽量采用拌和站集中拌和，电子称严格控制配合比、水灰比，掌握拌和时间，拌制的混凝土应均匀，色泽一致，无离析、泌水现象。
③混凝土的运输。运输混凝土时，要保持混凝土拌和物的均匀性，不应产生分层离析现象，运送容器应不漏浆，内壁光滑平整，具有防晒、防风、防雨雪的功能，快速运输，保证混凝土连续性。运至浇筑地点，有离析时，应进行二次搅拌，搅拌时间由试验室确定，严禁向混凝土中任意加水。由搅拌、运输到浇筑入模，当气温不高于25℃时，持续时间不宜大于90min；当气温高于25℃时，持续时间不宜大于60min；在混凝土中掺外加剂时，持续时间由试验室确定。
④混凝土的浇筑。对现场浇筑的混凝土要进行监控，检查运抵现场的混凝土坍落度，不能满足要求时，由试验确定调整坍落度，严禁随意加水。浇筑时要保证钢筋、模板、定位筋、埋设物周围及模板内各角落振捣密实，不得漏浆，不能过振，更不能用振捣器拖赶混凝土。分层浇筑时，要注意上一层混凝土浇筑前应将下一层混凝土浇筑完毕，浇筑上层混凝土时，将振捣器插入下一层混凝土5cm左右以便形成整体。由于混凝土的泌水，骨料下沉，易产生塑性收缩裂缝，此时应对混凝土表面进行压实抹光；如遇高温，太阳暴晒和大风天气，浇筑后立即用塑料膜覆盖，避免发生混凝土表面硬结。对大体积混凝土，应控制浇筑后的混凝土内外温度，不超过25℃。滑模施工时，应保持模板平整光洁，严格控制混凝土的凝结时间与滑模速率匹配，防止滑模时产生拉裂、塌陷。施工缝处浇筑混凝土前，应将接茬处剔凿干净，浇水湿润，并在接茬处铺水泥砂浆或涂混凝土界面剂，保证施工缝处结合良好。
⑥混凝土养护。养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施及关键步骤，必须充分重视，并制定养护方案，派专人负责。混凝土浇筑完毕，在混凝土凝结后立即进行妥善保温、保湿养护，避免急剧干燥、温度急剧变化、振动以及人为扰动。浇筑后采用覆盖、洒水、喷雾或用薄膜保湿养护措施。普通混凝土的养护一般不得少于7d，对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土不得少于14d。
4、结束语
总之，在常见的混凝土裂缝中，大多数发生在施工阶段或出现在工程正式交付使用以前，因此施工过程中对于混凝土原材料到施工工艺、养护等每一步的控制都是非常重要的。
参考文献
[1]贾旭伟．混凝土结构温度裂缝成因及控制措施[J]．山西建筑，2008(1)：141—142．
[2]姚有福．钢筋混凝土裂缝的预防与控制[J]．现代农业科技，2010(4)：299—300.
[3]郭存金．浅析大体积结构混凝土的裂缝控制技术[J]．山西建筑，2008(11)：127—128．
作者简介
严赞标，男，（1973.10 — ），大学本科，工程师，现任职于上海东怡建设发展有限公司，主要从事建筑工程施工技术管理工作。