混凝土是一種脆性材料,它的抗拉強度很低,但它的抗壓強度很高,抗拉強度一般約為抗壓強度的7%-14%,短期加荷時的極限拉伸變形值很低,因此,在素混凝土或鋼筋混凝土的邊緣部位,一般要求設計中不計算拉應力,或者只出現(xiàn)很小的拉應力。在鋼筋混凝土中,拉應力主要是由鋼筋來承擔,混凝土只承受壓力。盡管我們在施工中采取各種措施,小心謹慎,按規(guī)范要求嚴格控制,但混凝土裂縫仍然時有出現(xiàn)。下面對混凝土中常出現(xiàn)的:沉降裂縫、溫度裂縫、干縮裂縫作以淺談。

1 沉降裂縫
1.1沉降裂縫的產(chǎn)生
(1)在混凝土澆筑中;炷翝仓蟮囊欢螘r間出獄塑性階段,由于混凝土澆筑后振搗不密實,致使混凝土泌水硬化過程中因粗骨料沉落受到鋼筋阻礙而產(chǎn)生沿著鋼筋和箍筋方向出現(xiàn)裂縫。(2)在結構中。由于結構地基土質(zhì)不勻、松軟,或回填不實,浸水而造成不均勻沉降;特別是在冬季,基礎處在在凍土層上,凍土融化后產(chǎn)生不均勻沉降,致使混凝土的結構產(chǎn)生裂縫。此類裂縫多為貫穿性裂縫,其走向于沉降情況有關,一般沿于地面垂直或呈30°-40°角方向發(fā)展,較大的沉降裂縫,往往有一定的錯位,裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后,沉縫裂縫也基趨于穩(wěn)定。
1.2防止裂縫措施
一是控制混凝土拌合物的坍落度,嚴格控制水灰比,在澆筑時混凝土料要振搗密實。二是對松軟土基、填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實加固。三是保證模板有足夠的強度和剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻。四是鋼模拆除的時間不能太早,且要注意拆模的先后順序。
2 溫度裂縫
混凝土的溫度裂縫大多都是出現(xiàn)在大體積混凝土中。這是因為混凝土在澆筑過程中,水泥放出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升(中心溫度可高達70°C),在表面引起拉應力,后期在降溫過程中,由于受到基礎或老混凝土的約束,又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應力。同時,氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時,即會出現(xiàn)裂縫。
由于溫度應力而形成溫度裂縫的過程有三個階段:(1)早期:自澆筑混凝土開始到水泥放熱基本結束,一般約為28天,這個階段具有兩個特征,一是水泥放出大量水熱化,二是混凝土彈性模量的急劇變化,由于彈性模量的變化,這一時期在混凝土內(nèi)形成殘余應力。(2)中期:自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時止。這期間,溫度主要是由混凝土的冷卻及外界變化索引的。這些應力與早期形成的殘余應力相迭加,在此期間混凝土的彈性模量變化不大。(3)晚期:混凝土完全冷卻以后的運轉時期,溫度應力主要是外界氣溫變化所引起,這些應力與前兩種的殘余應力迭加。
溫度應力產(chǎn)生的原因主要是外約束和內(nèi)約束(亦稱自約束)。外約束指結構物的邊界條件,一般指支座或其他外界因素對結構物變形的月蘇。如箱梁頂板混凝土和護欄混凝土。內(nèi)約束指較大斷面的結構,由于內(nèi)部非均勻的溫度及收縮分布,后質(zhì)點變形部均勻面產(chǎn)生的相互約束。如橋梁墩身,結構尺寸相對較大,混凝土冷卻時表面溫度低,內(nèi)部溫度高,產(chǎn)生溫差在表面出現(xiàn)拉應力,在中間出現(xiàn)壓應力。
防止裂縫的措施:一是盡量選用低熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。三是改善骨料級配,摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。四是在混凝土內(nèi)部中在埋設降溫水管,通入冷水降溫。五是加強混凝土養(yǎng)護,混凝土澆筑后,及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋,并注意灑水養(yǎng)護,適當延長養(yǎng)護時間,保證混凝土表面緩慢冷卻,在寒冷季節(jié)采取保溫措施。
3 干縮裂縫
干縮裂縫一般多出現(xiàn)在混凝土的養(yǎng)護結束后一段時間或是混凝土澆筑完畢后一段時間。混凝土干縮主要和混凝土的水泥的成分、水灰比、水泥的用量、材料的性質(zhì)、外加劑的用量等有關;炷两K凝前后由于水分蒸發(fā)會引起干硬收縮,混凝土砂、石骨料基本是無可收縮的,混凝土干硬收縮主要是水泥漿體的收縮,收縮過程是由外向內(nèi)。干縮裂縫多為表面性的龜殼紋狀或網(wǎng)狀淺細裂縫。如不及時處理,會變成永久裂縫,會引起鋼筋銹蝕,混凝土碳化而影響耐久性。
(1)、混凝土的干縮率,與混凝土的水泥用量成正比,與混凝土的用水量也成正比,水泥用量過多,水的用量過多,混凝土的干縮率就大。(2)、巖石和砂子基本上不收縮,石子成型時擠得越緊密,對抵抗干縮有益;配合比中的砂率越小,抵抗干縮的性能就越大。
3.1防止裂縫的措施
一是選用科學的施工方法。二是嚴格控制混凝土的材料質(zhì)量。三是嚴格控制混凝土配合比。四是加強混凝土的早期養(yǎng)護,適當延長混凝土的掩護時間。冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間。在高溫天氣要對混凝土的沙石骨料進行降溫。
以上是對混凝土裂縫進行了理論和實踐上的探討。針對新疆地區(qū)的氣候,如夏季溫度高、日照時間長、晝夜溫差大;冬季溫度很低等。在混凝土施工過程中我們應根據(jù)起氣候特點,夏季利用晝夜溫差施工。冬季盡量避免施工,或?qū)炷潦┕みM行保溫搭棚、砂石料加溫、水加溫等措施來施工。
3.2 裂縫的處理
   (1)表面修補法。是一種常見的修補方法,他主要適用于穩(wěn)定對結構承載能力沒有影響的表面裂縫及深進裂縫的處理。處理的措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料。(2)灌漿、嵌縫封堵法。灌漿法主要是對結構整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補,通常利用壓力設備將膠結材料壓入混凝土的裂縫中。常用的材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等。嵌縫法是對裂縫封堵中最常用的一種方法。常用的材料有塑料油膏、氯乙烯膠泥、止水用的聚合物水泥砂漿。(3)結構加固法。當裂縫影響到結構的整體性時,要采取加固法對混凝土整體進行處理。方法有:加大混凝土結構的截面面積,在構件的角部采用預應力加固法、粘帖鋼板加固、增設支點加固法等(4)混凝土置換法。是將已損壞的混凝土剔除,換上新的混凝土或其他材料的方法。常用的材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。在處理時應根據(jù)實際情況而定。