辽宁省高速公路运营管理有限责任公司葫芦岛分公司辽宁葫芦岛125000
摘要：混凝土因其取材广泛、价格低廉，抗压强度高、可浇注成各种形状，并且耐火性好、不易风化、养护费用低，成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。但混凝土最主要的缺点是：抗位能力差，容易开裂。混凝土裂缝不可避免，但它的有害程度可以控制，有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下，不断产生和扩展，引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀，使混凝土的强度和刚度受到削弱，耐久性降低，危害结构的正常使用，必须加以控制。
关键词：混凝土；裂缝；产生原因；处理建议
一混凝土裂缝产生的原因：
混凝土结构裂缝的成因复杂、繁多，有时多种因素互相影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要因素。混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：
1.是荷载引起的裂缝。荷载裂缝是指混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝，主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。由外荷载引起的直接应力产生的裂缝被称为直接应力裂缝；由外荷载引起的次生应力产生裂缝被称为次应力裂缝。荷载裂缝产生的原因在于施工过程中，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。2.是温度变化引起的裂缝。混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其他裂缝最主要特性是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有：年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。
3.是收缩引起的裂缝。在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。研究表明，影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：水泥品种、标号及用量、骨料品种、水灰比、外掺剂、养护方法、外界环境、振捣方式及时间。
4.是地基变形引起的裂缝。由于地基不均匀沉降或水平方向位移，使混凝土桥梁结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉力能力，导致结构开裂。地基不均匀沉降的主要原因有：地址勘察精度不够、试验资料不准；地基地质差异太大；结构荷载差异太大；结构基础类型差别大；分期建造基础；地基冻胀；桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质；桥梁建成以后，原有地基条件变化。对于拱桥等产生水平推力的结构物，对地质情况掌握不够、设计不合理和施工时破坏了原有的地质条件是产生水平位移裂缝的主要原因。
5.是钢筋锈蚀引起的裂缝。要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度（当然保护层也不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度）；施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入，同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。
6.是施工材料质量引起的裂缝。混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。如：水泥、砂、石骨料、以及拌和水及外加剂等。
7.是冻胀引起的裂缝。大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水（结冰温度在-78度以下）在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%-50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。
8.是施工工艺质量引起的裂缝。钢筋混凝土的施工质量问题也会造成裂缝的出现。常见的在浇筑、起模、运输以及吊装等环节，一旦施工工艺不够科学合理，比较容易造成裂缝的出现。普遍的类型主要有混凝土浇筑过快问题，造成硬化前沉实不够，或者沉实过大，这都会造成塑性收缩裂缝；其次，在初期养护过程中，由于干燥过快，使得不规则的收缩裂缝在混凝土和大气接触的表面产生；最后，在早期受冻过程中，构件表面容易产生裂纹，以及局部剥落，或者脱模后产生的空鼓现象等。此外，在使用拌和水与外加剂方面不够合理，氯化物的含量较高，这会对钢筋混凝土造成锈蚀问题。
二混凝土裂缝的处理建议：
随着混凝土技术的提高以及其越来越广泛的应用，人们也积累了更多的防止其裂缝的方法，使得混凝土技术更好地为人类文明服务。
1.灌浆法。利用压送设备（压力0.2～0.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。
2.电化学防护法。是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。
3.是结构补强法。因超荷载产生的裂缝，裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低，火灾造成裂缝等影响结构强度可采取结构补强法，锚固补强法，预应力法等。
4.混凝土置换法。是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
5.表面涂抹和表面贴补法。表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。
6.仿生自愈合法。是一种新型裂缝处理方法，它模仿生物组织自动分泌某种物质修复创伤部位的机理，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分（如含粘结剂的液芯纤维或胶囊），在混凝土内部形成仿生自愈合网络系统。
三结束语：
桥梁在交通中承担着重要的职责，引发桥梁裂缝的原因也错综复杂，因此，在处理桥梁裂缝时我们需要考虑很多因素。加强公路桥梁养护管理工作，必须贯彻“预防为主，防治结合”的原则，在建立健全桥梁管理机构，确保专职桥梁养护技术人员到位的基础上，坚持做好对桥梁的定期检查、周期性养护和逐步改造加固是工作的重点。由上述可知，设计疏漏、施工低劣、监理不力，均可能使混凝土桥梁出现裂缝。因此，严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理，是保证结构安全耐用的前提和基础。在运营管理过程中，进一步加强巡查和管理，及时发现和处理问题，也是相当重要的环节。
参考文献：
[1]张雄.混凝土结构裂缝防治技术[M].北京：化学工业出版，2007：278-304.