摘要：我国是水泥生产大国，水泥混凝土作为一种结构材料，在我国工程建设中得到了广泛的应用。水泥混凝土结构物的开裂会带来一系列麻烦的工程难题，细微的疏忽就会导致结构物本身的耐久性甚至结构安全，故混凝土的开裂问题一直以来都是广大工程技术人员的心病。文章通过对混凝土裂缝产生原因的分析，结合工程实践经验与国内外最新研究成果，提出了解决混凝土开裂的多种有效措施供，以广大同行参考。
关键词：水泥混凝土；面层；裂缝；控制
中图分类号：U416.216 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）26-0126-02
混凝土构建不可避免的出现不同程度的裂缝，对于建筑外表会产生一定的影响，同时也会影响到建筑结构的正常使用和耐久性，个别情况下还可能对建筑结构安全性构成威胁。混凝土是一种各向异性的非均匀脆性材料，混凝土的开裂主要是由于混凝土中拉应力超过了混凝土的抗拉强度，或由于拉伸应变达到或超过混凝土的极限拉伸值而引起的。本文就裂缝产生的原因对症下药，提出混凝土抗裂的有效措施。
1 裂缝产生的主要原因及裂缝的形式
建筑结构在施工以及使用过程中，会受到外界各种荷载的影响，主要包括了外荷载和变形荷载，外荷载主要包括了永久荷载、活荷载等外界施加给建筑的荷载，变形荷载主要因为环境温度、混凝土收缩以及地基不均匀沉降所引起的混凝土结构内部荷载。这两种荷载是造成混凝土裂缝的主要原因。根据工程统计分析得出，约85%的裂缝是变形荷载所造成的，15%裂缝是外部荷载引起的。
2 抗裂措施
①加强基础施工。加强基础施工质量，控制基础的不均匀沉降，避免混凝土开裂和底层混凝土反射裂纹。桩基与削坡挖泥施工应按照勘察文件设计、设计文件要求与规范规定施工，遇到特殊地质应及时报告处理，避免码头施工完成后因不均匀沉降或者桩基水平以为导致码头结构破坏即混凝土构件开裂。码头面层施工中，梁槽板缝应在面层施工前做好隐蔽验收并浇筑至预制构件平齐，这将有效的避免因底层的不均在面层中产生的反射裂纹。预制构件安装需座浆饱满，摆放稳固，以免因下层结构失稳导致面层开裂损坏。
②合理选择集料与水泥等混凝土材料控制裂纹的产生。混凝土浇注后内部温度会升高，这主要与水泥用量以及所用水泥水化热有关，所以为有效控制混凝土内部温度，就要求我们在保证混凝土各项技术指标的同时，尽量减少水泥用量，并选用水化热较小的水泥。为减少水泥用量，通常情况下我们可以再混凝土中掺入减水剂，为减小水化热，可以选用水化热较小的水泥，如粉煤灰水泥。
混凝土的骨料优先选用线膨胀系数、弹性模量较小的骨料，骨料集配宜为三级。工程实践证明，采用多棱角的石灰岩碎石及人工砂作混凝土骨料对混凝土的抗裂性能的加强效果明显。
③在混凝土中掺入纤维控制裂纹。在混凝土中掺入聚丙烯纤维后，水泥将作为砂、石等骨料的胶凝材料，同时握裹了大量的微细纤维。这些均匀分散的纤维互相搭连成为乱向分布的网状撑托系统，起承托骨料的作用 ，从而有效减少骨料的离析，减少泌水，提高粘聚性和保水性，减少了沉降收缩。在混凝土硬化过程中，由于每立方米混凝土中掺入含有高达1.35亿根的聚丙烯纤维后，这些纤维起着微细配筋的作用，有效的消耗了能量。可以抑制混凝土的开裂过程，提高混凝土的韧性，也在一定程度上提高了混凝土的抗拉强度，凝结后的微裂缝即使在内部或外部的应力作用下，它的扩展也必然受到纤维在基体内部已构成的致密网状系统的重重阻挡，难以扩展成裂缝，从而有效达到防裂的目的。
从表1可以看出，大掺量粉煤灰混凝土以60 d龄期作为强度设计考核指标是确实可行的。掺加粉煤灰使得早期混凝土的抗拉强度有所降低，但实验表明早期弹性模量的降低幅度更大，并考虑到早期因为抗压强度低、徐变作用下的应力松弛能力较高，这对于抵抗早期各种收缩变形、抑制裂缝生成有利。
⑤在混凝土中掺入膨胀剂、减水剂等外加剂控制裂纹。使用微膨胀水泥或者在混凝土中掺入适量膨胀剂，能让混凝土成型后成为以压应力为主的受力系统，能消减温差、收缩引起的拉应力。混凝土抗压强度较好而抗拉强度很低易于开裂，这种整体受力系统的改变对混凝土的抗裂是很有利的。在混凝土中加入减水剂是为了减少水用量，达到降低混凝土水化热进而缩小温差梯度从而达到抗裂目的的。大量工程实践证明，膨胀剂和减水剂等外加剂的掺入，对混凝土早期抗裂性能的加强效果显著。
⑥合理选择混凝土浇筑时间控制混凝土开裂。控制混凝土成型时的温度,尽量选择低温施工。低温环境能减少混凝土浇筑后表面水分蒸发导致的降温，减少混凝土内外温差；混凝土低温成型，温度上升后结构是受压应力，比高温成型低温受拉应力安全，更有利于防止裂缝的产生。水泥、集料应遮阳降温后使用，拌合用水尽量选择低温水。混凝土成型时的温度可由混凝土拌合物的温度、混凝土拌合物的出机温度及混凝土拌合物运输及浇筑时的温度增量等计算确定。
⑦加强质量控制，提高混凝土均匀性、多次抹面收光控制表观裂纹的产生。从混凝土的拌和到现场施工摊铺，应采取措施保证混凝土结构的均匀性，结构的不均匀会在外界环境产生变化时会在混凝土内部产生局部应力集中使混凝土破坏开裂的风险大增。多年工程实践表明，面层混凝土摊铺找平后，等到混凝土开始凝固，水分挥发一部分后，先用机械抹面压光2～3遍，再由人工采用铁抹收面2～3遍，能有效的抑制混凝土表明空洞和龟裂。
⑧及时划块切缝控制裂纹的产生。混凝土面层宜采取跳仓浇筑法，条件合适的情况下，也可以整体浇筑，分块切缝的施工方法，注意纵向分块长度应在15 m以内，在混凝土强度形成后应及时安排切缝作业，以免局部应力集中致使面层产生开裂，并不利于与下层结构之间的联系。
⑨在混凝土结构强度未达到许可时，严格控制外加荷载控制裂纹产生。在施工现场最为常见的是行人荷载，车辆荷载，施工机具与材料堆放，附近冲击成孔类工程钻机，附近锤击沉桩等。
⑩控制温差并及时采取适当的养护措施。在混凝土早期温升应采取有效散热措施，在混凝土降温阶段应采取合适的保温措施，控制混凝土内外温差，防止混凝土开裂。混凝土表面实行保温潮湿养护，使其保持一定温度，或加热养护，是防止混凝土内部和外表面产生过大的温差而引起表面裂缝的有效措施。应特别注意润湿养护，养护时间宜长不宜短，可参见相关规范执行。热天可以采用流水养护，在不冻地区，冷天可采用滞水养护。应根据气候条件采取保温保湿或降温措施，减少混凝土内外温差梯度，一般情况温差不宜超过25℃。通常可采取土工布覆盖洒水养护（特别的高温或者低温环境除外），养护应在混凝土浇筑后及时跟上。
3 结 语
为了提高工程结构物质量于耐久性，作为工程建设的主要结构材料——混凝土的抗裂性能研究不管在过去、现在以至将来的很长一段时间都是一个很有经济技术意义的重要课题。本文所列抗裂措施为目前工程建设中简便易行且行之有效的几种方法，但愿能为广大同行解决一些实际问题，笔者也将继续和大家一道，探索更为科学便利有效的施工方法。
参考文献：
[1] 高壮,白阳.大体积混凝土抗裂施工技术解析[J].建筑与预算,2008,(3).
[2] JTJ268-96,水运工程混凝土施工规范[S].
[3] 于晖.合成纤维混凝士抗裂性能分析[J].安徽建筑,2007,(2).
