混凝土构件表面裂纹的防治
　　在房屋建筑和港口水工建筑结构中，混凝土构件被广泛使用。在混凝土构件的制做过程中，构件表面往往会出现一些微小的裂纹，这些裂纹大部分是长度短、宽度小、方向不规则的杂乱裂纹。虽然初期对构件没有什么大的危险，但随着混凝土龄期的增长，在外荷载和外界温度变化的反复作用下，这些表面细小裂纹逐渐发展成较为严重的裂缝状态。特别是在水工建筑物中，大量的氯离子沿着裂缝侵入到构件内部，从而引起钢筋的腐蚀，造成混凝土构件沿钢筋方向胀裂，保护层脱落。进而使构件的抗裂安全度降低，截面有效高度减小，构件的强度下降。但是只要正确地分析形成裂纹的原因，并有针对性地采取措施，构件表面裂纹是可以消除的。
　　

一、混凝土构件表面裂纹的产生原因

　混凝土构件表面裂纹的形成因素是多方面的，归纳起来有以下几个方面:
　　1.水化热引起的构件内外差
　　混凝土浇筑后因固化反应产生的水化热在混凝土构件中不断聚集，形成一定时间的内部温度高、外表面温度低的现象。混凝土的水化热与水泥用量、水化反应速度及水泥中C3A、C3S含量成正比关系，并随构件尺寸增长而升高，在常温下构件内部温度可达60～75℃。如果这种由水化热引起的构件内外温差较小，由混凝土内部与表面温度梯度引起的拉应力也较小，在没有超过混凝土表面抗裂能力时，构件表面不易出现裂纹。而实际上这种温度差经常会高达20℃以上，此时由混凝土内部与表面温度梯度引起的拉应力就会较大，从而在构件表面出现裂纹。随着外界气温的变化，混凝土构件表面裂纹还会加重。
　　2.混凝土的收缩速度不均
　　混凝土的收缩包括两个方面:①混凝土沉陷收缩。它是由于单位含水量较多，而混凝土固化过程中只用很小部分，在混凝土入模振捣过程中产生骨料下沉、砂浆上浮，构件表面水分很快蒸发，产生收缩沉陷。由此引起的裂纹在混凝土浇筑后几小时就可能发生。②混凝土的干缩，它是由于混凝土固化时游离水的蒸发，混凝土体积收缩而致。构件内部与外表面干缩的速度不一样，表面干缩比内部干缩快，所以在外表面产生拉应力引起裂纹。
　　3.混凝土的早期强度不均
　　在混凝土未达到设计强度前，构件表面抗压、抗拉强度要比内部低得多，尤其混凝土在低龄期内更是如此。由于温度变化、混凝土收缩、施工及其它外界原因所引起的拉应力，对构件表面更为不利，极易使构件表面开裂产生裂纹。
　　4.施工工艺缺陷的影响
　　在混凝土构件施工过程中，由于配合比、制做台座、模板、振捣、养护和拆模时间选择不当，也容易造成混凝土构件表面产生裂纹。
　　

二、混凝土构件表面裂纹的防治措施

　　1.选用合适的水泥降低混凝土的水化热，必要时选用C3A、C3S含量较小的低热水泥(如矿渣水泥、火山灰质水泥或粉煤灰水泥)，掺加缓凝剂或缓凝型减水剂，对于断面尺寸大、大跨度的构件更应注意这一问题。
　　2.选择合宜的砂石级配、混凝土配合比、水灰比和坍落度，尽量减少水泥用量和每立方米混凝土的用水量。避免由于收缩引起的混凝土构件表面裂纹。
　　3.降低混凝土的入模温度，夏季可采用低温水拌制混凝土，以控制混凝土固化速度，降低构件内部温度，减小构件内部与外部的温度梯度。
　　4.合理选择振捣器的震动能量，确定合适的振捣次数程序及振捣时间。充分保证混凝土的密实性，要防止因振捣不足而产生混凝土内部孔隙或因振捣过量造成混凝土离析、碎石下沉、砂浆上浮现象。
　　5.注重表面收浆工作，用矿渣水泥或其它泌水性较大的水泥拌制的混凝土，在浇筑完毕后应及时排除泌水，必要时尚须进行二次振捣。
　　6.保证制做台座和模板的质量，防止台座产生不均匀沉降或模板折角处不平顺圆滑而造成死角，出现应力集中产生裂纹。在达到混凝土设计强度前，移动构件时要均匀、缓慢，避免产生横向弯矩或扭矩而致裂。
　　7.及时对构件进行养护并采取保温保湿措施。在条件允许的情况下，尽可能进行较长时间的养护。严格控制拆模时间，由于模板对混凝土表面有良好的保温保湿作用，并能约束混凝土表面的部分应变，因此模板对早期混凝土有良好的保护作用。注意拆模后的气温变化趋势，采取有效的保温措施，防止构件内外温差加大。对早强混凝土构件要尽量延长养护时间，要特别注意保温措施。
　　8.对重要部位的构件，采用永久性模板或钢、混凝土组合结构也是防止混凝土构件表面裂纹的有效措施。(收稿日期:1998-06-16)

                                                                                                                                                                 混凝土裂纹产生的原因及防治措施 
　　 
　　一、裂纹产生的原因 
　　 
　　1、沉降塑性裂纹：此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土骨料沉降时受到钢筋阻碍而产生的。这种裂缝大多出现在混凝土浇注后0.5小时至2小时之间，混凝土表面消失水光后立即产生，沿着面层钢筋的走向出现。另外商品混凝土为满足运输、泵送要求，其水泥用量较现场搅拌的混凝土大；同时，混凝土砂率增大及外加剂的掺入，使预拌混凝土收缩值大大增加。混凝土沉降变形的大小与混凝土流态有关．混凝土流动性越大，相对沉缩变形越大。 

　　2、干缩裂纹：此类裂纹产生的主要原因是混凝土浇筑后，在塑性状态时表面水分蒸发过快造成的。这类裂纹多在表面出现，形状不规则、长短宽窄不一、呈龟裂状，深度一般不超过50mm。产生的原因主要是混凝土浇注后表面没有及时被覆盖，特别是在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快，或者是基面吸水过快，以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩，此时混凝土强度几乎为零，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。混凝土中蒸发和吸收水分的速度越快，干缩裂纹越容易产生，而商品混凝土由于为了满足流动性、和易性，出机时混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多，早期强度低所以其水分特别容易散失，表面容易形成裂纹。 

　　3、温度裂纹：此类裂纹产生的主要原因是由于聚集在混凝土内部的水化热短时间不易散发，造成内部温度升高，而表面散热较快，这样形成较大的内外温差，使混凝土表面产生拉应力。此时混凝土的龄期很短，抗拉强度很低，如果温差产生的表面拉应力超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生表面裂纹。这种裂缝一般产生很早，多呈不规则状态，深度较浅，属表面性质。表面裂纹易产生应力集中，能促使裂纹进一步开展。 

　　4、原材料及配合比对裂纹的影响： 

　　①、砂：砂的含泥量及粒径对混凝土干缩有较大影响。采用细砂时，每立方混凝土用水量比中、粗砂增加用水量20-25kg。由于用水量增大导致混凝土干缩的增大。砂含泥量对混凝土收缩影响较大，随着含泥量增大混凝土收缩增大，抗拉强度降低。 

　　②、石子：石子粒径加大，混凝土配合比不变的情况下。其用水量或水泥用量相应减少，混凝土收缩随之减少。同样石子含泥对其收缩极为不利。 

　　③、水泥用量：混凝土中水泥用量增加，其收缩随之加大。 

　　④、砂率：混凝土中粗骨料是抵抗收缩得主要材料，在配合比完全相同的情况下，混凝土干缩随砂率增大而增大。砂率降低，即增加粗骨料用量，对控制混凝土裂纹有显著效果。 

　　⑤、水灰比：水是影响混凝土收缩最主要因素。混凝土中用水量越大．坍落度越大，则干缩越大。因此严格控制水灰比是十分重要的。 
　　 
　　二、常见的裂纹防治措施 
　　 
　　1、沉降塑性裂纹的防治措施 

　　①、在满足施工的的条件下，尽最大可能减小混凝土的塌落度，通过采用高效减水剂，减少用水量，以减小塑性变形。 

　　②、控制好振捣时间，不可漏振亦不可过振，过振会使粗骨料下沉，增大表面的收缩。 

　　③、掌握好收面时间，应在表面水基本收干前后，适时用木抹子磨平搓毛两遍，拍打，愈合裂纹。 

　　④、施工现场绝对不可以随意向混凝土中加水。 

　　2、干缩裂纹的防治措施 

　　①、混凝土浇注前，基底要充分湿润，混凝土浇注完毕后及时覆盖，避免混凝土失水过快，造成裂纹。 

　　②、混凝土施工最好避开大风天气，必须在大风天气施工时要有防风措施或者随浇注随覆盖，以避免混凝土表面失水造成裂纹。 

　　③、商品混凝土在满足施工的前提下尽量减小出机塌落度、降低砂率、严格控制骨料的含泥量。 

　　3、温度裂纹的防治措施 

　　①、选用低水化热、凝结时间长的水泥。掺加缓凝剂或高效减水剂，在保证水灰比不变的条件下减少用水量及水泥用量，延长混凝土达到最高温度时间，减少干缩；选用粒径较大且级配良好的粗骨料，避免砂量过多以减少水泥用量及用水量；在满足施工的前提下用低流动性混凝土，减少单位体积用水量。 

　　②、降低混凝土浇筑温度。在高温季节要降低原材料温度，选择在环境温度较低的早晚浇筑，避免吸收外部环境热量；运输工具、泵送管路尽量遮荫，防止混凝土升温。 

　　③、表面保温与保湿。要尽量长时间地保温和保持混凝土表面湿润，让其表面慢慢冷却、干燥，使混凝土能够增长强度以抵抗开裂拉应力。 

　　4、原材及配合比的控制 

　　①、材料选择和控制 

　　砂：宜采用细度模数M＝2.8～3.0中砂，严格控制含泥量≯2％，石：采用粒径较大且级配良好的碎石，并控制含泥量≯1％。 

　　水泥：采用425#矿渣水泥或低热水泥。 

　　②、配合比及生产控制 

　　前面我们已经介绍，粗骨料可阻止水泥收缩从而阻止裂纹的产生，因此混凝土在满足施工的基础上，尽可能降低砂率，一般可控制在39%～40%。混凝土水灰比是影响强度和裂纹的主要因素，水灰比大混凝土坍落度大，其收缩亦越大，也就越容易产生裂纹，因此应严格控制混凝土坍落度，不宜过大。粉煤灰及磨细矿渣在混凝土中具有形态效应，活性效应，微集科效应，因此它能改善和提高新拌混凝土和硬化混凝土的性能，改善混凝土和易性降低混凝土泌水性，在相同坍落度情况下，混凝土用水量可降低，从而减少混凝土早期沉缩量，有利于裂纹的控制。此外高温季节为避免混凝土过快硬化，应采取适当措施缓凝，为施工抹压提供条件。 
　　 
　　三、 结束语 
　　 
　　综上所述，混凝土桥面铺装裂纹的产生原因多种多样，涉及到各个环节。在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施，尽量不出现裂纹，或尽量减少裂纹的数量和宽度，特别是避免有害裂纹的出现，以确保工程质量。