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摘 要：在现代建筑工程中大部分结构都以钢筋混凝土为基础，因此混凝土质量显得尤为重要。在施工过程中混凝土裂缝的产生也最为常见。混凝土裂缝不仅影响建筑物的美观而且也影响建筑结构整体的质量及安全。然而混凝土裂缝并非不可避免，施工过程的规范化，材料的优化都可以有效控制裂缝的产生。本文就施工过程中混凝土裂缝产生的原因以及如何尽可能的避免裂缝的产生进行了论述。
关键词：混凝土裂缝；水化热；优化材料
一、混凝土裂缝产生的原因
1. 温度应力导致混凝土裂缝的产生
水泥在水化过程中放出大量的热，使混凝土的温度升高。因表面混凝土的热量可以及时散失，而内部混凝土的热量无法散失，导致混凝土内外温差过大，产生温度应力，温度应力随着温差的增大而增大，当温度应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生裂缝。一般水泥用量越多水化反应放出的热量越多。
2. 施工不规范导致混凝土裂缝的产生
随着日益增长的商业需求，建筑的规模也不断扩大，有些工程为了赶工期没有按照标准的操作流程进行施工，是导致工程质量出现问题的首要原因之一。
（1）振捣工艺不当产生的裂缝
振捣是为了使混凝土浇注后内部没有大量气泡。若是为了赶工期振捣时间过短，会造成浇注完成的混凝土中存在大量气泡，使混凝土凝结后骨料分布不均匀，以至于出现麻面，蜂窝等现象。若是过分振捣，水泥砂浆会集中堆积在混凝土中部，使粗骨料下沉，水分上浮出现裂缝。
（2）抢进度过早拆模
有时建筑工程为了加快工程进度，或是模板数量有限，施工单位没有预先准备可供三到四层楼同时使用的模板，致使只有拆除部分早期浇注楼层的模板，供新浇注楼层使用。而在拆模时此层楼板可能还没有达到相应的强度，有的甚至无法承受自身重量。这样盲目的过早拆模会使混凝土楼板产生纵向和端部的裂缝。
（3）建筑材料无规则堆放
在混凝土楼板浇注完成之后，许多工程没有等到混凝土形成一定的强度就过早的进行下一项工序，并将下一步施工所用材料用吊车运至楼板上。许多重量较大的材料包括钢筋、砖块、隔墙板等都是集中放在楼板某处，使还没有达到足够强度的楼板由于超荷而产生无规则分布的永久性裂缝，这也给建筑整体的安全埋下了隐患。
（4）混凝土浇筑后没有进行及时养护
洒水养护对于新浇筑的混凝土楼板来说是必不可少的。但实际工程中，由于抢进度赶工期，浇水养护会影响下一步工人的施工，因此新浇筑的混凝土楼板往往会缺少较为充足的洒水养护时间而使混凝土表面较快硬结形成一层硬皮，硬皮上的裂缝已经抹压不动而下面的混凝土还没有达到初凝。
3. 沉陷造成的结构开裂
在施工前对地质水文勘察深度不够，对地基处理的不到位，使地基的整体刚度较低，局部基础的沉降量增大，或是回填土没有夯实，在设置沉降缝时，部分应该断开的基础没有断开而是连在了一起。在施工过程中遇到暴雨使地基土遭受雨水的浸泡，基坑附近停放了大规模的施工设备、建筑材料等都会造成基础的不均匀沉降，使上层建筑有不同程度的开裂。
4. 由于混凝土自身原因造成的开裂。
（1）塑性收缩裂缝
混凝土从浇注完成到初凝前，水分就开始从混凝土上表面逐渐蒸发，混凝土开始收缩。这种混凝土在塑性阶段产生的收缩称为塑性收缩。据有关资料显示混凝土塑性收缩率一般为1%。混凝土的收缩性与混凝土含水量有关，因此坍落度大的混凝土由于含水量多，具有良好的流动性，可使混凝土的收缩率达到2%。当室外温度过高时，混凝土表面水分蒸发的速率会更快，混凝土内部的水分又不能及时的输送至表面，致使表面的混凝土由于受到内部混凝土的约束力而产生许多无规则的裂缝甚至是永久性的裂缝。
（2）干燥收缩裂缝
混凝土在达到一定强度后，内部的游离水由下至上的不断蒸发并且产生收缩应力，当混凝土的收缩应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会产生由内至外的干燥收缩裂缝。当混凝土的洒水覆盖养护工作完成后，干燥收缩裂缝开始产生。但由于早期的收缩裂缝不是很明显也不易引起施工人员的注意。到了后期，混凝土中游离水蒸发量不断增大，裂缝的宽度也越来越大。但此裂缝在湿润的环境下可以自行愈合，对建筑整体的质量安全不会造成过多影响。
二、混凝土裂缝的防治
1. 原材料质量的控制
（1）控制适当的水泥熟料
水泥熟料是水泥凝结硬化过程中必不可少的成分。大部分硅酸盐水泥熟料主要含有硅酸三钙，硅酸二钙等成分。这两种物质与水反应的速度非常快，水泥浇注过程中的发热量在很大程度上与该成分的含水量有关。由于矿渣水泥所含的水泥熟料比较少，所以在工程上可以选择矿渣水泥来代替硅酸盐水泥。
（2）选择合适的骨料
控制好骨料级配可以减少混凝土裂缝的产生。减少骨料的空隙率和水泥的用量，进而减少水泥水化反应放出的热量。因此在施工时，应尽量选择粒径较大，级配良好的粗骨料。作为粗骨料的石子粒径应控制在5mm以上。建议选用碎石，因骨料表面越是粗糙，其与水泥石产生的粘结力也就越大，浇注完成后混凝土的整体性能也越好，所以选择表面较为粗糙的碎石不但可以减少混凝土裂缝的产生还可以在一定的程度上提高混凝土的强度，对于石子还要注意控制含泥量。
2. 优化混凝土配比
（1）掺合料的使用
水泥用量大是造成水化反应放热量大，产生裂缝的主要原因。因此可以在混凝土中掺入一定量的粉煤灰来代替水泥，据相关实验数据显示，粉煤灰早期较少参与水化反应，加入粉煤灰以后，在反应初期参与反应的水泥的量减少了，降低反应的水化热。同时粉煤灰还能相对提高混凝土的和易性，在一定程度上提高混凝土的后期强度。通常粉煤灰取代水泥的比率不应超过10%。
（2）选用适当的外加剂
从混凝土裂缝产生的原因来看，混凝土的塑性收缩和干燥收缩都会使混凝土在不同的时间段产生相应的裂缝。所以不妨从抑制混凝土收缩的角度，选择合适的膨胀剂来抑制混凝土在硬化过程产生的收缩，从而减少裂缝的产生。建议使用钙矾石类的膨胀剂，该类膨胀剂发生膨胀反应的时期较早，在水泥发生水化反应的中期，其膨胀效果即可以达到最大值。也可以在混凝土中掺入减水剂来抑制裂缝的产生。减水剂可以降低用水量，进而节省了一部分水泥用量，水化反应放出的热量也减少了，有效控制裂缝的产生。
3. 控制温度
混凝土的整体温度与出机温度和浇注温度有关。出机温度与投料时石子和砂子的温度有关，若是在夏季施工，石子经过曝晒，使骨料温度升高，进而导致混凝土的出机温度高。若周围环境温度特别高，可以在拌合过程中加冰或对砂子或石子预浇冷水进行处理，但是这样会增加工程成本。对于控制浇注温度，建议在早晨温度较低的时间段进行浇注。在特殊情况下，如果对混凝土质量要求很高，可以在混凝土中预埋冷水管，在混凝土水化期间循环通入冷水进行降温。
4. 纤维混凝土
纤维混凝土的整体性好，强度高，但我国对于纤维混凝土大批量生产的技术还不是很成熟，建筑工程中使用的纤维混凝土主要来源于从外国进口，这样就加大了工程造价，所以只有在经济条件允许的情况下才能使用。在未来的几年中若是纤维混凝土能趋于国产化，将该材料广泛运用于建筑工程中也是一种合理的选择。
结论
综上所述控制混凝土裂缝的产生还是要从控制水泥的水化热入手，并且优化建筑材料，这样双管齐下才能有效抑制混凝土裂缝的产生。
参考文献
[1] 王宗昌. 建筑工程质量控制与防治. 化学工业出版社，2012.
[2] 袁勇. 混凝土结构早期裂缝控制. 科学出版社，2004.
[3] 徐至钧. 混凝土结构裂缝预防与修复. 机械工业出版社，2011.
关键词：混凝土裂缝；水化热；优化材料
一、混凝土裂缝产生的原因
1. 温度应力导致混凝土裂缝的产生
水泥在水化过程中放出大量的热，使混凝土的温度升高。因表面混凝土的热量可以及时散失，而内部混凝土的热量无法散失，导致混凝土内外温差过大，产生温度应力，温度应力随着温差的增大而增大，当温度应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生裂缝。一般水泥用量越多水化反应放出的热量越多。
2. 施工不规范导致混凝土裂缝的产生
随着日益增长的商业需求，建筑的规模也不断扩大，有些工程为了赶工期没有按照标准的操作流程进行施工，是导致工程质量出现问题的首要原因之一。
（1）振捣工艺不当产生的裂缝
振捣是为了使混凝土浇注后内部没有大量气泡。若是为了赶工期振捣时间过短，会造成浇注完成的混凝土中存在大量气泡，使混凝土凝结后骨料分布不均匀，以至于出现麻面，蜂窝等现象。若是过分振捣，水泥砂浆会集中堆积在混凝土中部，使粗骨料下沉，水分上浮出现裂缝。
（2）抢进度过早拆模
有时建筑工程为了加快工程进度，或是模板数量有限，施工单位没有预先准备可供三到四层楼同时使用的模板，致使只有拆除部分早期浇注楼层的模板，供新浇注楼层使用。而在拆模时此层楼板可能还没有达到相应的强度，有的甚至无法承受自身重量。这样盲目的过早拆模会使混凝土楼板产生纵向和端部的裂缝。
（3）建筑材料无规则堆放
在混凝土楼板浇注完成之后，许多工程没有等到混凝土形成一定的强度就过早的进行下一项工序，并将下一步施工所用材料用吊车运至楼板上。许多重量较大的材料包括钢筋、砖块、隔墙板等都是集中放在楼板某处，使还没有达到足够强度的楼板由于超荷而产生无规则分布的永久性裂缝，这也给建筑整体的安全埋下了隐患。
（4）混凝土浇筑后没有进行及时养护
洒水养护对于新浇筑的混凝土楼板来说是必不可少的。但实际工程中，由于抢进度赶工期，浇水养护会影响下一步工人的施工，因此新浇筑的混凝土楼板往往会缺少较为充足的洒水养护时间而使混凝土表面较快硬结形成一层硬皮，硬皮上的裂缝已经抹压不动而下面的混凝土还没有达到初凝。
3. 沉陷造成的结构开裂
在施工前对地质水文勘察深度不够，对地基处理的不到位，使地基的整体刚度较低，局部基础的沉降量增大，或是回填土没有夯实，在设置沉降缝时，部分应该断开的基础没有断开而是连在了一起。在施工过程中遇到暴雨使地基土遭受雨水的浸泡，基坑附近停放了大规模的施工设备、建筑材料等都会造成基础的不均匀沉降，使上层建筑有不同程度的开裂。
4. 由于混凝土自身原因造成的开裂。
（1）塑性收缩裂缝
混凝土从浇注完成到初凝前，水分就开始从混凝土上表面逐渐蒸发，混凝土开始收缩。这种混凝土在塑性阶段产生的收缩称为塑性收缩。据有关资料显示混凝土塑性收缩率一般为1%。混凝土的收缩性与混凝土含水量有关，因此坍落度大的混凝土由于含水量多，具有良好的流动性，可使混凝土的收缩率达到2%。当室外温度过高时，混凝土表面水分蒸发的速率会更快，混凝土内部的水分又不能及时的输送至表面，致使表面的混凝土由于受到内部混凝土的约束力而产生许多无规则的裂缝甚至是永久性的裂缝。
（2）干燥收缩裂缝
混凝土在达到一定强度后，内部的游离水由下至上的不断蒸发并且产生收缩应力，当混凝土的收缩应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会产生由内至外的干燥收缩裂缝。当混凝土的洒水覆盖养护工作完成后，干燥收缩裂缝开始产生。但由于早期的收缩裂缝不是很明显也不易引起施工人员的注意。到了后期，混凝土中游离水蒸发量不断增大，裂缝的宽度也越来越大。但此裂缝在湿润的环境下可以自行愈合，对建筑整体的质量安全不会造成过多影响。
二、混凝土裂缝的防治
1. 原材料质量的控制
（1）控制适当的水泥熟料
水泥熟料是水泥凝结硬化过程中必不可少的成分。大部分硅酸盐水泥熟料主要含有硅酸三钙，硅酸二钙等成分。这两种物质与水反应的速度非常快，水泥浇注过程中的发热量在很大程度上与该成分的含水量有关。由于矿渣水泥所含的水泥熟料比较少，所以在工程上可以选择矿渣水泥来代替硅酸盐水泥。
（2）选择合适的骨料
控制好骨料级配可以减少混凝土裂缝的产生。减少骨料的空隙率和水泥的用量，进而减少水泥水化反应放出的热量。因此在施工时，应尽量选择粒径较大，级配良好的粗骨料。作为粗骨料的石子粒径应控制在5mm以上。建议选用碎石，因骨料表面越是粗糙，其与水泥石产生的粘结力也就越大，浇注完成后混凝土的整体性能也越好，所以选择表面较为粗糙的碎石不但可以减少混凝土裂缝的产生还可以在一定的程度上提高混凝土的强度，对于石子还要注意控制含泥量。
2. 优化混凝土配比
（1）掺合料的使用
水泥用量大是造成水化反应放热量大，产生裂缝的主要原因。因此可以在混凝土中掺入一定量的粉煤灰来代替水泥，据相关实验数据显示，粉煤灰早期较少参与水化反应，加入粉煤灰以后，在反应初期参与反应的水泥的量减少了，降低反应的水化热。同时粉煤灰还能相对提高混凝土的和易性，在一定程度上提高混凝土的后期强度。通常粉煤灰取代水泥的比率不应超过10%。
（2）选用适当的外加剂
从混凝土裂缝产生的原因来看，混凝土的塑性收缩和干燥收缩都会使混凝土在不同的时间段产生相应的裂缝。所以不妨从抑制混凝土收缩的角度，选择合适的膨胀剂来抑制混凝土在硬化过程产生的收缩，从而减少裂缝的产生。建议使用钙矾石类的膨胀剂，该类膨胀剂发生膨胀反应的时期较早，在水泥发生水化反应的中期，其膨胀效果即可以达到最大值。也可以在混凝土中掺入减水剂来抑制裂缝的产生。减水剂可以降低用水量，进而节省了一部分水泥用量，水化反应放出的热量也减少了，有效控制裂缝的产生。
3. 控制温度
混凝土的整体温度与出机温度和浇注温度有关。出机温度与投料时石子和砂子的温度有关，若是在夏季施工，石子经过曝晒，使骨料温度升高，进而导致混凝土的出机温度高。若周围环境温度特别高，可以在拌合过程中加冰或对砂子或石子预浇冷水进行处理，但是这样会增加工程成本。对于控制浇注温度，建议在早晨温度较低的时间段进行浇注。在特殊情况下，如果对混凝土质量要求很高，可以在混凝土中预埋冷水管，在混凝土水化期间循环通入冷水进行降温。
4. 纤维混凝土
纤维混凝土的整体性好，强度高，但我国对于纤维混凝土大批量生产的技术还不是很成熟，建筑工程中使用的纤维混凝土主要来源于从外国进口，这样就加大了工程造价，所以只有在经济条件允许的情况下才能使用。在未来的几年中若是纤维混凝土能趋于国产化，将该材料广泛运用于建筑工程中也是一种合理的选择。
结论
综上所述控制混凝土裂缝的产生还是要从控制水泥的水化热入手，并且优化建筑材料，这样双管齐下才能有效抑制混凝土裂缝的产生。
参考文献
[1] 王宗昌. 建筑工程质量控制与防治. 化学工业出版社，2012.
[2] 袁勇. 混凝土结构早期裂缝控制. 科学出版社，2004.
[3] 徐至钧. 混凝土结构裂缝预防与修复. 机械工业出版社，2011.