简介：砼因其取材广泛、价格低廉，抗压强度高、可浇注成各种形状，并且耐火性好、不易风化、养护费用低，成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。其蠕变特性是在常温25C0下保持不变，但大于或小于25C0就会膨胀或冷缩变形，缺点是：在温度变化过程中产生内应力表面裂缝，在力的作用下产生拉应力容易开裂。
关键字：裂缝 特性 成因
Abstract: the concrete for the materials widely, low price, high compressive strength, can be pouring into various shapes, and watery good, not easy weathering resistance, low cost of maintenance, to the world building structure is the most widely used in building material. The creep characteristics is in room temperature under 25 C0 remains the same, but the greater or less than 25 C0 will expand or cold deformation, the disadvantage is: the temperature changes occurring in the process of surface crack stress, under the action of forces produce stress easy craze.
Key word: crack formation characteristics
中图分类号：TV543+.6文献标识码：A 文章编号：
砼实体结构裂缝的成因复杂、繁多，有时多种因素互相影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种交错因素。砼实体结构裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：
一是荷载或自重引起的拉应力裂缝：砼实体结构在静、动荷载拉应力下产生的裂缝称荷载裂缝，主要有直接裂缝、拉应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝；拉应力裂缝是指由外荷载作用下的拉应力产生裂缝。
二是温度变化引起的裂缝：砼具有热胀冷缩的特性，当外部环境或内部温度发生变化时，砼将发生膨胀或冷缩变形，若膨胀或冷缩变形大于表面拉应力，即产生温度裂缝。温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其他裂缝最主要特性是将随温度变化而膨胀或冷缩。引起温度变化主要因素有：
1、年温差：砼实体结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝，考虑到混凝土的蠕变特性，年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。
2、日照：砼实体结构受太阳曝晒后，内在温度呈梯度非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。
3、骤然降温：突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行，砼弹性模量不考虑折减。
4、水化热：出现在施工过程中，大体积砼（厚度超过2.0米）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用覆膜滴灌保湿的方法，促使砼加快散热。
5、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，砼骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。
三、 收缩引起的裂缝
在实际施工中，砼因收缩所引起的裂缝是最常见的：在砼收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生砼体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。
塑性收缩：发生在施工过程中、砼浇筑后4~5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，砼失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时砼尚未硬化，称为塑性收缩。塑性收缩所产生级大的内应力，可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。
缩水收缩（干缩）：砼结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，砼体积减小，称为缩水收缩（干缩）。因砼表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部砼膨胀的约束，致使表面砼承受拉力，当表面砼承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。
自生收缩：自生收缩是砼在硬化过程中，水泥与水发生水化反应，这种收缩与外界湿度无关，且可以是正的（即收缩，如普通硅酸盐水泥砼），也可以是负的（即膨胀，如矿渣水泥砼与粉煤灰水泥砼）。
炭化收缩：大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。炭化收缩只有在湿度50%左右才能发生，且随二氧化碳的浓度的增加而加快。炭化收缩一般不做计算。
砼收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。
研究表明，影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：
1、水泥品种、标号及用量：矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥砼收缩性较高，普通水泥、火山灰水泥、矾土水砼收缩性较低。另外水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大，则砼收缩越大，且发生收缩时间越长。
2、骨料品种：骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低；而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高。
3、水灰比：用水量越大，水灰比越高，砼收缩越大。
4、外掺剂：外掺剂保水性越好，则混凝土收缩越小。
5、养生方法：良好的养护可加速砼的水化反应，获得较高的砼强度。养生时保持湿度越高、气温越低、养生时间越长，则砼收缩越小；蒸汽养生方式比自然养护方式砼收缩要小。
6、外界环境：大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大，则砼水分蒸发快，砼收缩越快，应采用覆膜滴灌保湿养生10天的方法，可减少砼膨胀收缩裂缝。
7、振捣方式及时间：机械振捣方式比手工捣固方式砼收缩性要小，一般规范规定以30s/次为宜，振捣时间应根据机械性能频率决定，振捣频率大于规范规定，振捣时间易短；大于规范规定，振捣时间易长；如振捣时间太短，振捣不密实，形成砼强度不足或不均匀；时间太长，造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易发生收缩裂缝。
对于温度和收缩引起的裂缝，应采用覆膜滴灌保湿养生10天的方法，可减少砼膨胀收缩裂缝或增配构造钢筋可明显提高砼的抗裂性，尤其是薄壁结构（壁厚20~60cm）。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋(φ8~φ14)、小间距布置(@10~@15cm)，全截面构造配筋率不宜低于0.3%，一般可采用0.3%~0.5%。
四是收缩引起的裂缝。在实际工程中，砼因收缩所引起的裂缝是最常见的。在砼收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生砼体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。研究表明，影响砼收缩裂缝的主要因素有：水泥品种、标号及用量、骨料品种、水灰比、外掺剂、养护方法、外界环境、振捣方式及时间。
五是地基变形引起的裂缝。由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出砼结构的抗拉能力，导致结构开裂。
六是钢筋锈蚀引起的裂缝。要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度（当然保护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度）；施工时应控制砼的水灰比，加强振捣，保证砼的密实性，防止氧气侵入，同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。
七是冻胀引起的裂缝。大气气温低于零度时，吸水饱和的冻胀，砼出现冷缩，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而砼产生冷缩；同时砼凝胶孔中的过冷水（结冰温度在-78度以下）在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使砼中水的膨胀力加大，砼强度降低，并导致裂缝出现酥松。尤其是砼初凝时受冻最严重，成龄后砼强度损失可达30%-50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。七是施工材料质量引起的裂缝。
八是施工工艺质量引起的裂缝。在砼结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向等各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。
对混凝土裂缝的处理建议
一是表面处理法：包括表面涂抹和表面贴补法，表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的裂缝，不伸缩的裂缝以及不在活动的裂缝。
二是填充法：用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝（0.3mm）,作业简单,费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、以及小规模
裂缝的简易处理可采用取开V型槽，然后作填充处理。
三是灌浆法：此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。
四是结构补强法：因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成裂缝等影响结构强度可采取结构补强法、锚固补强法、预应力法等。
五是混凝土裂缝处理效果的检查：包括修补材料试验；钻芯取样试验；压水试验；压气试验等。
结束语：设计疏漏、施工低劣、监理不力，均可能使砼构件出现裂缝。因此，严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理，是保证结构安全耐用的前提和基础。在运营管理过程中，进一步加强巡查和管理，及时发现和处理问题，也是相当重要的环节。