摘要：近几年来的房屋，无论是高层钢筋混凝土框架结构、剪力墙结构，还是常见的砖混结构，都出现程度不同的、位置和形状各异的裂缝。为何出现越来越多的裂缝，本文主要分析产生裂缝的原因。
关键词：混凝土 裂缝 措施
高层建筑的基础形式多采用箱形基础、筏式基础和桩基础，这些基础常设计有厚大的混凝土底板或体积较大的承台，都是体积较大的钢筋混凝土结构。尤其在高层或超高层建筑的塔楼基础范围，常设计有厚度达1.5～4.5 m 且面积较大的整体钢筋混凝土承台。这些体积较大的混凝土结构，在施工中与一般混凝土结构不完全相同，所以要考虑因水泥水化热产生的温度应力和混凝土收缩变形等带来的不利影响。
混凝土是由多种材料组成的非匀质材料，它具有较高的抗压强度、良好的耐久性、抗拉强度低、抗变形能力差、易开裂的特性。普通混凝土裂缝的产生主要是由于外荷载的直接应力、结构的次应力、变形变化产生的应力(温度、收缩、不均匀沉降、膨胀)等引起的。高层建筑大体积混凝土的裂缝多由变形变化引起的，按裂缝的表面形式和深度一般可分为表面裂缝，深层裂缝和贯穿裂缝。根据大体积混凝土截面大、水泥用量大、水化热高和变形时受基底约束或结构边界条件的约束等特点来分析，大体积混凝土裂缝产生的原因如下。
一、水泥水化热的影响
水泥在水化过程中产生大量的水化热，由于大体积混凝土厚度较大，水化热聚集在混凝土内部不易散发，因而使混凝土内部的温度升高。水泥水化热产生的热量在1至3天内放出总量的一半，3至5天使混凝土内部温度达到最高。虽然水泥水化热继续进行并不断放出水化热，但因放热速度减缓和结构的自然散热，6天后的混凝土内部温度呈逐渐下降趋势。混凝土内部温度的升高使其与混凝土表面温度形成温差，产生温度应力和温度变形，温差越大，温度应力就越大。当混凝土面层产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土表面就会产生裂缝。混凝土内部的温度与混凝土的厚度和水泥用量有关，混凝土愈厚，水泥用量愈大，内部温度就愈高。由温差所产生的温度应力与混凝土结构的尺寸有关，在一定尺寸范围内，混凝土结构尺寸愈大，温度应力也愈大，因而引起裂缝的可能性也愈大。
有的水泥生产厂家为满足建设单位和施工单位加快施工进度的需要。所生产的水泥，其特点之-就是铝酸三钙和硅酸三钙(强度发展快的组分)的含量提高，水泥比表面积增加，在水泥性能上表现为早期水化快，水化热发展快，干燥收缩大。新水泥标准规定的强度比旧标准规定有所提高。众所周知过高的早强使混凝土极易严生早期裂缝，一般来说、高早强容易仪混凝土后期性能劣化。
二、约束条件的影响
结构在变形变化时，会受到一定的约束或抑制而阻碍其自由变形，这些阻碍因素称为约束条件，不同结构间的变形约束称为"外约束"，结构内部的变形约束称为"内约束"。高层建筑的大体积混凝土主要出现在基础底板(或承台)或转换层的框支梁上。基础底板(或承台)混凝土与地基(通常设置有低标号的素混凝土垫层)浇筑在一起，当温度变化时，受到下部地基的限制而产生外部约束应力。在混凝土浇筑初期，水化热使混凝土内部温度升高，混凝土体积膨胀，在外约束作用下产生压应力。因此时混凝土的弹性模量小，应力松弛度大，因而压应力较小。当混凝土浇筑数日后，水泥水化热基本上已释放，混凝土开始降温收缩，在地基的约束下产生拉应力，当该应力超过混凝土的抗拉强度时，则从约束面开始向上形成垂直裂缝。如果该温度应力足够大，则会使裂缝的开展不断加深，严重时可能产生贯穿裂缝。
另一方面，在混凝土内部由于水泥水化热而形成由中心向四周温度由高向低变化的状态，因中心热膨胀大而产生压应力，在表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度值和钢筋的约束作用时，同样也会产生裂缝。
三、外界气温变化的影响
大体积混凝土在施工期间，温度裂缝的出现程度常受到外界气温变化的影响。混凝土的内部温度是由水泥水化热的绝热温度、浇筑温度和散热降温等叠加而成的。外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也愈高。当气温下降，特别是气温骤降时，会增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度，加大温差及温度应力的影响，从而增加了出现温度裂缝的程度。因此要考虑外界气温变化的影响，采取合理的温度控制措施。
四、混凝土收缩变形的影响
混凝土浇筑后从初凝到终凝之间会产生因骨料下沉、水泥浆体积收缩而造成的沉陷裂缝和初期干缩裂缝。随着混凝土硬化过程的继续进行，混凝土中80%的水分要蒸发，只有20%左右的水分是水泥硬化所必须的。失水后的混凝土会出现干燥收缩，而表面收缩快，中心收缩慢。由于表面的干缩受到中心部位混凝土的约束，因而在表面产生拉应力而出现裂缝。影响混凝土干燥收缩的主要因素有水泥品种和数量、混凝土的配合比、外加剂、施工工艺及养护条件。
此外，混凝土的匀质性不好或大体积混凝土中留洞(槽)，会因混凝土的收缩变形导致应力集中而引起裂缝。
根据笔者多年的实践经验，防止大体积混凝土裂缝的技术措施有：
选用低水化热水泥，应尽量选用水化热低和安定性好的水泥，如选用矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥，以降低水泥水化热引起的温升。
减少水泥用量，高层建筑的大体积混凝土一般因混凝土标号较高而要求水泥标号较高，且水泥用量较多，为降低水化热、减少收缩裂缝，可采用减少水泥用量的措施。
确定恰当的施工方法，采取保湿和保温养护措施，如对混凝土浇筑后用塑料薄膜及草袋加以覆盖，可使混凝土表面封闭，防止混凝土表面脱水产生干缩裂缝;可使混凝土的水化热降温延缓，提高混凝土表面温度，从而减小混凝土内外计算温差，防止产生过大的温度应力和产生温度裂缝。大体积混凝土表面所覆盖的保湿和保温材料的选择及厚度，可通过混凝土的温度计算来确定。
做好温度测控工作，为有效掌握和控制混凝土的内部温度与表面温度、表面温度与环境温度之差不超过25℃，可根据温度变化的情况及时采取有针对性的措施，对浇筑后的大体积混凝土应采取测温监控的手段。温度测控可采用埋设铜热传感器，温度测定记录仪整理数据或预埋钢管、用温度计测温记录数据的方法。测温监控的具体做法是：根据平面尺寸和形状确定测温点的位置和数量；在不同深度，一般至少在中心区和表面埋设或放置测温计；确定测温记录时间和频率；将数据进行整理，并绘出相应的曲线图；分析曲线图及发展趋势，确定是否需要采取控温防裂措施。
我们根据大体积混凝土的性质，采取优化混凝土的配合比，并按照大体积混凝土施工要求，编制好施工方案，做好充分的施工准备，并且完全按照方案组织施工，同时做好混凝土的养护，同步控制好混凝土的温度，就可以控制好混凝土的有害裂缝的产生，保证大体积混凝工浇筑的施工质量。联想如今如火如荼的建设事业，中国大江南北都在大兴土木，房地产业快速发展之后又进入拐点，保证工程的质量是建设者的基本要求，不能为了赶工期、缩减成本而对建筑的质量存有有意的疏忽。
参考文献：
[1] 黄军生. 钢筋混凝土桥梁裂缝成因综述[J]世界桥梁，2002，(02)
[2] 崔启峰. 商品混凝土梁板结构施工早期裂纹控制初探[J]混凝土，2001，(05) .
[3] 袁丽, 刘云峰. 混凝土裂缝的预防与处理[J]. 民营科技, 2009, (02)
[4] 苗宏亮, 丁国社. 浅谈混凝土裂缝的原因与预防措施[J]. 科技风, 2009, (24)
[5] 王万民. 混凝土裂缝的预防与处理[J]. 农业科技与信息, 2008, (14)