关于工程中常用类型混凝土的裂缝分析

佐雪

【摘 要】混凝土以低廉的价格和强大的适用功能广泛的用于土木工程建设中，但同时也伴随着不可避免的缺陷，裂缝问题就是其中之一。为加强其性能，常加入某些增强材料或以增强方式优化它，因而除素混凝土（沥青混凝土，水泥混凝土等）外，出现了钢筋混凝土，预应力混凝土，钢纤维混凝土，钢丝网混凝土，玻纤混凝土等。本文重点对工程中常用混凝土（钢筋混凝土，预应力混凝土，素混凝土）的裂缝成因及控制进行讨论，并比较这几类的共同点与差异。

【关键词】素混凝土；钢筋混凝土；预应力混凝土；裂缝

0.前言

裂缝对混凝土耐久性的影响是不可避免的，但同时其危害程度是可以控制的，因此就需要我们对其原因分类探讨，细致分析，找出合理的方法来降低宏观裂缝的出现率以及其可能的危害。

1.素混凝土

1.1水泥混凝土

1.1.1水泥混凝土的裂缝产生原因

（1）变形应力：当温度变化和混凝土收缩引起结构变形受到限制时，在结构内部就会产生自应力，当自应力达到水泥混凝土的抗拉强度极限值时，就会产生裂缝。

（2）外部荷载：外部荷载作用使混凝土内部应力达到其极限时产生的荷载。

（3）材料方面：粗骨料的含泥量过大，或骨料粒径过大，水泥强度不足，水中有害杂质过高，配合比设计不当等都是造成水泥混凝土开裂不可忽视的原因。

（4）养护条件：养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。尤其是混凝土早期养护不当，早期强度低，很容易产生裂缝。

（5）施工质量：水泥混凝土浇筑施工中，振捣不均匀，或漏振、过振等，会造成水泥混凝土离析、密实度差、降低结构的整体强度，从而产生裂缝。

（6）由于设计原因使结构混凝土产生裂缝的现象也时有发生， 此种裂缝主要是设计结构尺寸不够或荷载计算不合理引起的。

1.1.2水泥混凝土的裂缝控制措施

（1）原材料的选择：水泥要选用干缩值小，低热或中热水泥，早期强度高的硅酸盐水泥改善骨料级配，掺加外加剂（高效减水剂）从而降低水泥用量降低水化热，也可掺人纤维材料，减少裂缝。

（2）混凝土水灰比的控制：控制水灰比，通过掺加高效减水剂来增加混凝土的塌落度，提高和易性，尽可能减少水泥的用量以减少水灰比，从而减少混凝土体积收缩。尽量避免选用含碱性的骨料。

（3）养护条件：混凝土浇筑完成后，应及时养护，并且应根据情况选用不同的养护方法，养护期已混凝土增长最快的阶段为准，即7—28天，并且有条件尽可能的延长时间。

（4）施工方面：改善混凝土的施工工艺，要做到分层对称浇筑，振捣要及时到位，若浇筑混凝土量较大时，应把浇筑的间隔时间控制合理。

（5）设计方面：设计时要细心，严谨，尽量避免其为施工带来的不便以及不可逆的影响。

1.2沥青混凝土

沥青混凝土主要用于道路结构中，其裂缝的产生影响道路美观，路面的连续性和平整性，而且还会使水和某些有害物质进入，从而影响其使用寿命。

1.2.1沥青混凝土裂缝产生原因

其裂缝形成原因很多，和水泥混凝土有一定相似性，外部荷载，变形应力，材料强度以及各材料的用量，配合比，施工质量，结构设计等都同样会导致裂缝的产生。其他原因如下：

（1）路基、路面整体强度不足。

（2）路面材料弯拉强度不足，在车辆严重超载作用下易产生的裂缝。

（3）沥青材料的老化。

（4）路基含水量大，排水设计不合理。

1.2.2防治措施

其预防措施与水泥混凝土本质上也是一样的，无非就是从材料，施工质量等方面考虑，但要特别注意沥青的性能如抗疲劳性及低温抗裂性。

2.钢筋混凝土

钢筋混凝土裂缝产生的原因：钢筋混凝土较素混凝土其强度有明显增强，应用更为广泛。除与素混凝土相同的裂缝发展原因外，其钢筋用量不足，强度不够，配筋形式不合理也是裂缝产生的主要原因。

钢筋混凝土裂缝的控制：钢筋混凝土是为提高素混凝土而在其内配置增强材料钢筋的一类常用混凝土，其裂缝控制与素混凝土有许多相同之处，但同时也有其不同的地方。因钢筋的加入，设计方面对裂缝产生的影响就变得很重要了，通常要求设计者要合理选择钢筋种类，配筋形式等。

3.预应力混凝土

3.1预应力混凝土裂缝产生的原因

除混凝土本身材料的影响外，主要原因如下：

（1）预应力构件设计截面尺寸不合理引起的裂缝。

（2）施工过程中支撑体系不当产生的裂缝。

（3）预应力张拉工艺不当产生的裂缝，施工过程中对预应力钢筋施加的应力未达到设计值时也易导致裂缝。

（4）预制构件采用蒸气养生时，由于升温和降温速度过快，也会使截面内产生温差，在这种温差作用下，截面纵向纤维伸长将产生约束，产生温度应力，当温度应力达到混凝土抗拉强度极限时，将出现裂缝。

3.2预应力混凝土裂缝的控制

同钢筋混凝土一样，预应力混凝土要从结构设计方面，原材料方面以及施工质量上来控制裂缝，但也要注意其不同点。

（1）支撑体系施工方面。

可采用超载预压方式有效地控制因模板支撑体系施工不当而引起的混凝土裂缝。拆除支撑体系时要严格，小心。

（2）张拉工艺方面。

控制好预应力钢筋锚固区的挤压力，以降低预压总应力。为了有效地保证结构不开裂，可以在设计时考虑当混凝土强度达到某一值时，对结构进行一次预应力张拉，以避免混凝土初期产生裂缝。

（3）养护方面：其大致和钢筋混凝土的养护条件相似，但其养生时间要保持在施加预应力之后。

4.结语

混凝土广泛用于工程中，而其中钢筋混凝土和预应力混凝土应用又最为广泛，所以对其裂缝的分类探讨和比较是很有必要的。虽然混凝土裂缝的出现原因涉及很广，但随着人们对混凝土研究的不断深入以及建筑水平的不断提高，裂缝问题一定会得到很好的解决。 [科]

【参考文献】

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制，1997.

[2]张树仁.结构设计原理，2010.

[3]彭小芹.土木工程材料，2010.