混凝土裂缝论文范文第1篇
摘 要：混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的实际问题，文章对混凝土工程中常见的一些裂缝进行了探讨分析，就此问题针对具体情况提出了一些成因及预防、处理措施。
关键词：混凝土；裂缝；预防；处理
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙和微裂缝，微裂缝通常是一种无害裂缝。对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。
混凝土建筑通常都是带缝丁作的，由于裂缝的存在通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性，影响建筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。钢筋混凝土规范也明确规定：不同条件下，允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生，尤其要尽量避免有害裂缝的出现，从而确保工程质量。
1 裂缝产生的原因
1.1 混凝土水灰比、塌落度过大，或使用过量粉砂
混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感，基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此，水、水泥、外掺混合材料、外加剂溶液的计量偏差，将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大，抗拉强度低，容易因塑性收縮而产生裂缝。
1.2 混凝土施工中过分振捣，模板、垫层过于干燥
混凝土浇筑振捣后，粗骨料沉落挤出水分、空气，表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落，造成表面砂浆层，它比下层混凝土有较大的干缩性能，待水分蒸发后。易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之间洒水不够，过于干燥，则模板吸水量大，引起混凝土的塑性收缩。产生裂缝。
1.3 钢筋工程施工的影响
现代住宅因其智能化及消费者要求的提高，管线的暗埋较常见。但由于管线过多，使钢筋与混凝土的粘结度降低，从而造成现浇楼板在混凝土成型后应力不均，呈现一些细小的不规则裂缝。
1.4 模板工程施工的影响
有的施工单位片面追求高利润降低成本，配备模板套数不足而造成过早拆模，导致混凝土强度未达到拆模要求或因模板支撑系统不牢，楼面荷载影响造成楼面超值挠曲，也可能造成板中通长裂缝。
1.5 养护工程不到位
在养护期内，混凝土强度未达到要求就进行下道工序的施工；尤其是重物冲撞，容易使板面出现不规则裂缝。而养护不当也是造成现浇混凝土板裂缝的主要原因。
2 混凝土工程中常见裂缝及预防
2.1 干缩裂缝及预防
干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性。
主要预防措施：①选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量；②混凝土的干缩受水灰比的影响较大。水灰比越大，干缩越大，因此要尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂；③严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比；④加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间；⑤在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
2.2 塑性收缩裂缝及预防
塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。
主要预防措施：①选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥；②严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量；③浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透；④及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护；⑤在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。
2.3 沉陷裂缝及预防
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。
主要预防措施：①对松软土、回填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固；②保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀；③防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡；④模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序；⑤在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
3 裂缝处理
裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此，根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，以保证建筑物的安全使用。
混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法：表面修补法；灌浆、嵌缝封堵法；结构加固法；混凝土置换法等方法，
3.1 表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
3.2 灌浆、嵌缝封堵法
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂等化学材料。
嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有塑料油膏、丁基橡胶等等。
3.3 结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时。就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
3.4 混凝土置换法
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，然后再置换人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、改性聚合物混凝土。
混凝土裂缝论文范文第2篇
关键词：混凝土结构裂缝 裂缝分析与处理
前言：
裂缝是混凝土工程中最常见的一种缺陷。这里所说的裂缝是指肉眼可见的宏观裂缝，而不是微观裂缝，其宽度一般在0.05㎜以上。有资料表明，80%以上的混凝土裂缝属于非受力裂缝。作为结构检测人员有必要认真分析和总结混凝土结构的裂缝类型及其产生原因和主要形态，并了解相应的处理措施。下面正文先总结混凝土结构裂缝产生的主要原因及其形态，再以实际工程为例进行分析，最后总结裂缝分析与处理的主要原则。
一、裂缝类型及其产生的主要原因和形态
1、按影响因素划分
裂缝原因按产生的影响因素划分，主要为以下几个方面：材料因素、施工问题、设计问题、使用问题、偶然因素。
2、按裂缝机理划分
裂缝原因按裂缝机理划分，主要分为受力裂缝和非受力裂缝。其中受力裂缝主要有：受弯裂缝、受压裂缝、局部受压裂缝、受拉裂缝、受剪裂缝、弯剪斜裂缝、冲切裂缝、受扭裂缝、剪扭裂缝等。非受力裂缝主要有：塑性塌落裂缝、塑性收缩裂缝、干缩裂缝、温度裂缝、温度收缩裂缝、沉降裂缝、温度沉降裂缝、体系裂缝、构造裂缝、钢筋锈蚀、碱骨料反应、冻融循环、偶然裂缝等。
二、工程实例
1、实例一(收缩温度裂缝、管线裂缝、钢筋移位裂缝)
<一>、工程概括：
深圳某综合楼楼为现浇钢筋混凝土框架结构，原来A～B轴六层，B～D轴七层，在A～B轴加建一层，阴影部份。B轴位置加建楼板植筋和原来楼面相连接。2～9轴加建楼板长宽比约为2，基本属于单向板。加建验收不久，屋面就出现裂缝，
<二>、裂缝情况
(1)、2～3轴与8～9轴裂缝斜向对称，3～8轴裂缝基本呈横向。裂缝主要分布在B轴与次梁之间。楼板裂缝数量较多，宽度较大，裂缝最大宽度1.2mm。次梁裂缝数量较少，宽度较小，裂缝最大宽度0.4mm。多数裂缝已贯穿楼板。
(2)、部份楼板底部有开裂，裂缝下面宽、上面窄，多为斜直线。
(3)、部份楼板板面出现裂缝，平行次梁方向。
<三>、原因分析
(1)、单向楼板裂缝除2～3轴与8～9轴为斜裂缝，多数平行楼板短边方向，明显不是受力裂缝，主要是温度收缩引起。B轴北侧原结构对新建楼面的收缩有明显的约束作用，使加建楼面的纵向产生拉应力，这是加建楼面开裂的主要原因。另外裂缝形态也和配筋有关，由于板面长边方向只有支座短筋，板底也只有通长的构造配筋φ8@180，板配筋偏小，对板的收缩明显约束不足。
(2)、板底裂缝多为斜直线，且指向板底灯具，怀疑和管线有关。凿开表面批档和混凝土保护层后，发现确实是塑料管线在板底筋下面。由于屋面板受温度影响，加上混凝土的收缩，在板底的管线位置，混凝土保护层太小，很容易引起开裂。
(3)、部份楼板板面裂缝平行次梁方向，上面宽、下面窄的非贯穿裂缝，具有受力裂缝的特点。采用钢筋扫描仪检测板面负筋的保护层厚度，保护层厚度为50～70mm，证实了板面负筋在施工过程中发生移位，导致截面有效高度减小，造成承载力不足导致板面开裂的设想。
<四>、裂缝处理
(1)、对于平行短边方向的楼板裂缝，属于温度收缩裂缝。①、宽度小于0.3mm的裂缝采用开槽修补，一般施工过程是：用钢丝刷沿缝刷毛，清洁处理干燥;用环氧胶泥嵌补表面裂缝;再用环氧树脂涂覆表面，并用玻璃布沿缝覆盖抹平。②、宽度大于0.3mm的裂缝采用注浆处理，一般施工过程是：钢丝刷沿缝刷毛，清洁处理干燥;宽度较大时，沿缝开V形槽。骑缝用环氧胶泥粘贴注浆盒，必要时钻孔。用环氧树脂涂刷后，再用环氧胶泥封缝。沿缝刷肥皂水压入空气检查密闭性。通过注浆盒压力注浆，然后用环氧胶泥封口，作表面处理。
(2)、由于管线开裂的板底裂缝，基本也是温度收缩裂缝，可同上面方法处理。
(3)、对于平行次梁方向的楼板板面裂缝，属于受力裂缝，建议对楼板做贴碳纤维的加固处理。
2、实例二(转换梁裂缝、地下室顶板裂缝、阳台梁裂缝)
<一>、工程概括：
深圳某住宅楼为现浇钢筋混凝土部份框支剪力墙结构，三层裙房，四层楼面设转换层，裙房屋面架空作为会所，以上二十五层为住宅。裙房平面为L形，总长度为145米，塔楼偏置靠大路一侧。2005年竣工投入使用后在多个部位出现裂缝，2007年对该建筑的裂缝进行检测分析。
<二>、裂缝情况
(1)、转换大梁多处出现裂缝，支座和跨中均有，每隔一段距离出现，裂缝宽度0.1mm～0.3mm，均在梁底，垂直梁轴线方向，部分表面有微胀裂。
(2)、裙房以上阳台梁的梁面出现裂缝，开口向上，靠近根部，靠下面几层尤为明显。
(3)、地下室顶板板面瓷砖开裂，板底渗漏较为严重，靠近筒体附近比较严重。梁侧在跨中出现多条平行的垂直裂缝。
<三>、原因分析
(1)、打掉梁底的批档，凿开转换大梁胀裂位置，发现钢筋生锈比较严重，部份混凝土保护层被胀裂，是明显的钢筋胀裂裂缝。经过询问施工方，原来施工方在施工转换梁的时候贪图方便，用φ25螺纹钢做梁底垫层。结果底部作为垫层的钢筋在没有混凝土保护层的保护下生锈胀裂。
(2)、现场查看阳台梁裂缝，主要为梁面裂缝，尤其下面几层较为明显。裂缝形态为上面宽下面窄、楔形的垂直裂缝，是明显的受弯裂缝。对照结构图纸，阳台四角设有200x300构造柱。经过询问施工情况，施工方是按一般的施工顺序，即先浇阳台柱，然后再往上做阳台梁。由于图纸没有交代施工顺序，施工方有没有这方面经验才造成裂缝情况。正确的施工顺序应该是先施工阳台梁，预留柱连接钢筋，然后再浇注构造柱。这样做的目的是防止构造柱成为受力柱，原来每层阳台梁承担本层阳台的荷载，结果最下面几层的阳台梁承担了上面二十多层的累计荷载，造成承载力不足，导致开裂。
(3)、地下室顶板主要为单向板，板裂缝主要分布在L形平面的中部和靠近剪力墙附近位置。板底裂缝形态主要平行楼板短边方向，跨中位置。板底渗漏，表面裂缝已经贯穿楼板。查阅结构图，发现L形地下室，长边方向约为145米，中间未设缝，每隔30米设一道后浇带，明显超出混凝土结构设置伸缩缝最大间距55米的要求。板底裂缝平行楼板短边方向，明显不是受力裂缝。裂缝贯穿楼板，考虑到本工程均采用人工挖孔桩，基本可以排除沉降裂缝，是比较明显的温度收缩裂缝。跨中梁侧垂直裂缝呈现中间宽两端窄、两侧均有，也是温度收缩裂缝的典型特征。温度收缩裂缝一般分布在L形平面的中部，靠近角部剪力墙位置也出现较多裂缝，主要是因为剪力墙的刚度比裙房框架柱大很多。当混凝土结构因为温度、干燥原因收缩时，受到剪力墙的强大约束从而产生裂缝。裙房框架柱对混凝土结构的约束明显比剪力墙小，因此在靠近剪力墙位置裂缝较多。
<四>、裂缝处理
(1)、转换梁位置裂缝属于非受力裂缝，不影响安全。但是如果不做处理，底面垫层钢筋锈蚀膨胀会导致保护层剥落，最终导致受力底筋锈蚀，有很大的安全隐患。处理方法是：打掉梁底部批档，露出锈蚀钢筋，喷砂除锈后涂防锈漆，再重新做批档。
(2)、鉴于阳台梁裂缝属于受力裂缝，建议对下面几层的阳台梁做加固处理。
(3)、地下室顶板的裂缝属于温度收缩裂缝，可采用开槽修补的处理方法，一般施工过程是：宽度超过0.2mm的裂缝，先用气泵吹除缝隙积灰，一边用橡皮锤敲击楼面，一边用细毛刷把掺有膨胀剂的干水泥粉反复填入裂缝。等裂缝被填满后，洒水渗入缝隙。最后用掺有环氧树脂的水泥浆在楼板上下位置封堵裂缝。
三、裂缝分析与处理的主要原则
(1)、裂缝分析应考虑材料、施工、设计、使用、环境以及钢筋布置、内力分布等因素，综合判断。
(2)、受力裂缝多為非贯穿性，非受力裂缝多为贯穿性。温度、收缩、沉降等非荷载因素仅对超静定结构有影响，对静定结构不产生裂缝。
(3)、自由收缩不产生裂缝，只有收缩受到约束才会产生裂缝。相反，自由膨胀产生裂缝，约束膨胀不发生裂缝。收缩裂缝多和温度、应力集中相关。
(4)、沉降裂缝多发生在下部，呈底层重、上层轻;外墙重、内墙轻;纵墙重、横墙轻的特点;多为斜裂缝。温度裂缝多发生在上部和山墙位置，呈顶层重、底层轻;两端重、中间轻的特点。沉降裂缝多和结构刚度相关，温度裂缝多和季节相关。
(5)、沉降裂缝一般竖向构件先于水平构件，墙柱构件先于梁板构件。
(6)、受压构件发生竖向裂缝是承载力不足的标志，属于重大隐患，应高度重视。
(7)、裂缝分析应区分主要因素和次要因素，应接合整体分析和局部分析。由于混凝土具有一定的塑性，混凝土具有徐变和应力松弛等特征，混凝土裂缝宽度计算判定开裂有较大的偏差。实际裂缝检测中，保护层厚度可以用钢筋扫描仪检测，裂缝深度可以钻芯或超声波检测，裂缝宽度变化可以骑缝贴纸观察。
(8)、混凝土裂缝治理应有针对性，轻微裂缝掩饰处理，一般裂缝修补处理，严重裂缝封闭处理，安全隐患加固处理。当裂缝宽度较小时可以利用混凝土裂缝自愈的特性。同时，裂缝治理应注意时效性，沉降裂缝只有稳定以后治理才有效果，温度裂缝治理宜在冬季进行。
参考文献
[1]《混凝土结构工程裂缝的判断与处理》，徐有邻、顾祥林著，中国建筑工业出版社2010年出版
[2]《建筑工程裂缝防治指南》，何星华、高小旺著，中国建筑工业出版社2005年出版
[3]《建筑结构裂缝及加层加固疑难问题的处理-附实例》，李国胜著，中国建筑工业出版社2006年出版
混凝土裂缝论文范文第3篇
【关键词】 混凝土裂缝;成因;预防;控制
近年来，随着商品混凝土的运用越来越多，越来越广泛，许多人也感觉混凝土的裂缝越来越多了。当然，随着技术的不断发展，人们认识的不断提高，大家对混凝土裂缝都有比较科学的认识，都知道混凝土结构构件是带裂缝工作的，是不可避免的。但是，虽然不可避免，也不能任其发展，如裂缝的数量、形状及发展趋势不会影响建筑的安全、耐久性和明显外观的，并符合设计要求的，可不处理。如果裂缝的发展有可能对建筑的整体受力造成严重影响，或建筑物表面的裂缝影响了人们的感官舒适度，给人造成危险感，那就有必要对裂缝进行控制和处理。下面从混凝土裂缝产生的原因、治理、预防等几个方面对混凝土裂缝进行综述。
1 产生原因
对混凝土裂缝产生的原因，主要从设计、施工、材料三个方面进行分析。
1.1设计原因
(1)设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。
(2)设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)
(3)设计中构造钢筋配置过少或过粗时引起的构件裂缝(如墙板、楼板)。
(4)设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。
(5)设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不理。
(6)建筑物和构筑物不按设计规范的规定与要求，设置必要的温度伸缩缝、变形缝、沉降缝，严重的甚至达数百米的地下室结构也无一条，仅以少量的后浇带代替，以致施工过程或在后浇带封闭之后，出现众多结构裂缝，而许多工程项目的后浇带间距也往往超过40米。
1.2材料原因
(1)粗细集料含泥量偏大，集料颗粒级配不良、骨料粒径偏细、针片含量偏大等，导致混凝土收缩量增大，引起裂缝。
(2)混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大，产生裂缝。
(3)混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。
(4)水泥品种原因：矿渣硅酸盐水泥比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。
(5)水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高，细度越细、早强越高，混凝土越容易开裂;混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。
(6)混凝土配合比设计原因：水灰比过大，膨胀剂用量不当等。
近年来，许多施工人员感觉混凝土裂缝越来越多了，的确，最近几年工程上采用的混凝土强度有愈用愈高的趋势，这在一定程度上也增加了裂缝产生的几率。而且，现在的商品混凝土，都是混凝土车运输的，考虑到了运输的耗时等原因，混凝土的塌落度也比以前高了，这也增加了混凝土裂缝的隐患。
1.3施工原因
现在，大部分地方都采用了商品混凝土，可以说以上设计、材料俩大方面都不是我们施工单位直接造成的，而施工原因造成的混凝土裂缝，就和我们施工单位密切相关。下面来分析混凝土裂缝在施工方面的原因：
(1)浇筑前阶段
1)钢筋帮扎或成品保护不到位，导致混凝土保护层厚度不够或过厚，产生沿混凝土配筋、配管方向的裂缝或表面横向裂缝。
2)接槎处理不好，接槎处出现冷槎裂缝。
3)泵送时，施工人员为了浇筑混凝土方便，随意在商品混凝土中加水或掺灰，导致混凝土水灰比失调，更可能产生裂缝。
(2)浇筑阶段
1)现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，从而影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。
2)由于模板和支模体系的强度、刚度不够，产生变形而产生裂缝。
3)高空浇筑混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。
4)搅拌时间过长，全面出现网状及长短不规则裂缝。
5)浇筑速度过快，浇筑1-2小时后在钢筋上面、在墙与板、梁与柱交接处部分出现裂缝。
6)混凝土收面时，洒水过多，凝固后导致混凝土表面体积收缩过大，产生表面裂缝。
(3)养护阶段
1)养护时间不够，支模架拆除过早，引起拆模裂缝。
2)洒水养护不及时、不到位，引起混凝土早期脱水，产生裂缝。
3)大体积混凝土养护，对混凝土降温、保温等工作控制不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，产生裂缝。4)在养护阶段，混凝土早期强度不够，过早地在混凝土上面堆积材料，超早期强度负荷工作，产生裂缝。
5)对于季节性施工，没有采用相应的保护措施或不到位也会产生裂缝。如冬季施工保温养护不及时、不到位等。
(4)成品阶段
1)结构基础的不均匀沉降，产生沉降裂缝。
2)局部长期堆积大负荷物件或超载。
3)由于日夜温差及季节性温差，混凝土结构中产生热胀冷缩的“温度变形”，当变形大于混凝土允许收缩变量时，产生温度裂缝。
4)自然灾害：火灾、地震等
5)钢筋锈蚀膨胀沿钢筋出现大裂缝、甚至剥落、流出绣水等。
6)周围环境影响，酸、碱、盐对构筑物的侵蚀，引起裂缝。
7)后期装修阶段，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝。
从上面四大块的原因，我们知道混凝土产生裂缝的原因是多方面的，大体上可以分为温度裂缝、荷载裂缝、干缩裂缝和其他裂缝四类。虽然有些自然因素我们不能控制，但我们能采取一些措施减少和控制混凝土裂缝。对于混凝土裂缝的治理，我们要以防为主，防治结合。下面来谈一下混凝土裂缝的预防和治理措施。
2 预防措施
2.1设计方面
设计方面应按规范要求设置必要的温度伸缩缝、变形缝、沉降缝;后浇带间距不宜太长，大体积混凝土的强度建议用90天或45天的后期强度代替28天标准强度，以减少水泥用量，进而减少水化热和裂缝的产生(需征得设计方同意)。另外，设计方面还是要多结合现场施工，重视对构造钢筋的认识，多采用补偿收缩混凝土技术等，为施工方面裂缝防治做好铺垫。
2.2材料方面
现在大多数地方都采用了商品混凝土，对于这方面的措施，主要是加强对商品混凝土站的监督，加强对混凝土站的沟通和协调，从而优化我们的商品混凝土配置。从下面三个方面进行强化控制。
2.2.1水灰比
我们先对混凝土的配合比探讨一下，以C35混凝土为例(采用“混凝土配合比参考手册”软件计算分析)。配置C35混凝土，采用42.5和52.5两种标号的水泥，其他参数不变。
C35混凝土配比一：采用42.5标号水泥，粗骨料为卵石，水泥富裕系数为1.0，最大粗骨料粒径为20mm，混凝土塌落度为75-95mm，则水：水泥：砂：石子=0.41：1：1.017：2.616，水灰比为0.41。
C35混凝土配比二：采用52.5标号水泥，粗骨料为卵石，水泥富裕系数为1.0，最大粗骨料粒径为20mm，混凝土塌落度为75-95mm，则水：水泥：砂：石子=0.54：1：1.687：3.421，水灰比为0.54。
从上面两个配合比可以看出，当其他参数不变的情况下，配置同一标号的水泥，采用标号越高的水泥，水灰比越大。水灰比越大收缩就越大，裂缝就越容易产生。所以一般选比混凝土强度等级高一号的水泥。
2.2.2外加剂、外掺料
在混凝土中加入各种外加剂可以石混凝土获得一些必要的特性。目前商品混凝土中应用的外加剂种类繁多，主要有：加气剂、塑化剂、高效减水剂、矿物质掺料等。用好外加剂，对混凝土裂缝的控制也非常重要。例如在浇筑大体积混凝土的时候，最主要的是大体积混凝土水化作用产生的高温度和内外高温差。这时候可以考虑采用缓凝剂，延长混凝土凝固的时间，减弱混凝土水化作用的强度，从而达到降低温度、温差的作用，进而控制温度裂缝。
还有就是外掺料，现在好多工程采用的粉煤灰混凝土，就是采用了粉煤灰外掺料，降低水化热(掺水泥用量的15%，降低水化热的15%左右)，从而达到减少裂缝的作用。这在泵送大体积混凝土中，应用比较广泛。
所以要和商品混凝土搅拌站多沟通，多协调，做好混凝土的级配及外加剂的优选工作。
2.2.3塌落度
混凝土塌落度跟水灰比有一定的联系，现在采用的商品混凝土，为了便于泵送混凝土，塌落度普遍比以前的大。而且由于商品混凝土的现场质量控制不严，出现随意向已经拌好的混凝土中加水的现象，并在加水后又不进行二次搅拌的现象，造成混凝土水灰比增大，严重影响混凝土拌合物的质量，使混凝土产生收缩裂缝的机会大大增加。所以施工现场要做好商品混凝土塌落度的监测，控制好混凝土塌落度。
2.3施工方面
针对施工方面出现裂缝的这些原因，针对性的提出了下面几条预防措施：
(1)要注意钢筋的成品保护，确保钢筋保护层厚度。
(2)规范现场操作工人，按规范振捣混凝土，保证混凝土的密实度和均衡性。
(3)尽量避免在大风、暴晒、大雨等恶劣情况下浇筑混凝土。
(4)按图纸设计要求设置后浇带，局部有需要，按情况另设伸缩缝，从而减少温度裂缝。
(5)加强洒水养护的监督管理，确保混凝土洒水养护到位。
(6)加强现场管理，禁止工人在早期强度阶段超负荷堆积材料。
(7)做好混凝土的降温和保温工作，对于后大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水热化问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等)，避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇筑成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而因起的温度裂缝。
(8)加强混凝土成品保护，避免不当装修开槽等。
3 治理措施
对于在规范允许之外的，影响结构受力或使用功能的混凝土裂缝，我们要采取治理措施。首先进行裂缝检测，检测裂缝深度、大小和长度。然后分析裂缝产生的原因，最好开个专家论证会，由专家提出处理意见。若是表面收缩裂缝不影响结构受力安全，可以进行裂缝表面封闭即可。若是受力裂缝应进行结构加固补强后，进行裂缝表面封闭。下面列举三种常用的处理裂缝的方法：
(1)表面处理法
一般针对裂缝宽度小于0.23mm的混凝土裂缝，其处理方法分包括表面涂抹和表面粘补法。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在活动的裂缝。表面粘补(土工膜或其他防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。
(2)低压注浆法
低压注浆法适用于裂缝宽度为0.2mm-0.3mm的混凝土裂缝修补。主要利用注浆机加压把浆液注入裂缝深处。此法处理的裂缝深度、宽度都比表面处理法要深要大。
(3)树脂灌注法
该法适用于修补较宽裂缝大于0.5mm，采用环氧树脂混合材料修补。环氧树脂是最常见的裂缝灌注材料。它具有较高的机械强度，并能抵抗混凝土所遇到的大多数化学侵蚀，树脂可以灌入到0.05mm的裂缝。除某些特殊的环氧树脂外，当裂缝是活动的、有渗漏的、不能干透的或者裂缝数量极多时，通常不宜采用树脂灌注法。
4 结语
混凝土裂缝是一个普遍性问题，它对于建筑物结构承载、使用功能、表面光感都有影响，是一个不容忽视的问题。对于裂缝的处理我们要采取“以防为主，防治结合”的方针，通过各个环节的优化、规范来预控混凝土裂缝产生。随着商品混凝土应用的越来越普遍，高强度混凝土使用越来越多，混凝土的裂缝问题也就越来越突出。因此我们要重视混凝土裂缝预防和控制工作，把裂缝的数量和危害压缩到最小范围内，确保工程质量，使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。
参考文献：
[1]《混凝土结构设计规范GB50010——2002》
混凝土裂缝论文范文第4篇
摘 要:从混凝土常见裂缝特性、成因着手,论述了各种裂缝的防治措施,并提出简单的裂缝修补方法。以便工程技术人员采用有效措施,避免工程中出现危害较大的裂缝。
关键词:混凝土裂缝 特性及原因 防治措施
桥梁施工、使用过程中,大小程度不一的混凝土裂缝经常出现。其形成多是由混凝土内部应力和外部荷载相互作用引起,以及内外部环境温度的变化引发。正常环境气温条件,的宽度小于0.2mm混凝土裂缝基本都是由荷载组合I作用引起,而宽度小于0.25mm的混凝土裂缝则是由荷载组合Ⅱ、Ⅲ作用引起,另外由于严重暴露产生的宽度小于0.1mm的混凝土裂缝,都被界内认为是正常裂缝。对于超出以上原因、范围的引起的混凝土裂缝,都被认为是非正常裂缝,长期存在会严重影响桥梁结构物的耐久使用性。并且有些裂缝会在荷载及外界因素作用下,发生进一步扩展,一方面影响混凝土外观美观、减少钢筋混凝土的外保护层厚度;另一面则会加速混凝土脱落,引发与加速混凝土内部钢筋锈蚀,严重者可导致桥梁垮塌事故,因此需要加以严格控制及进行必要的修复。
1 混凝土裂缝特性及产生的原因
1.1 荷载引起裂缝
引起荷载裂缝的结构原因有多个方面,一是桥梁结构计算过程中计算模型选择的不合理,少算或者漏算荷载,导致桥梁实际受力小于桥梁结构设计受力;二是桥梁结构内力、钢筋数量计算错误等导致桥梁结构的安全系数不足;三是桥梁结构设计中缺乏对施工可行性的充分考虑,导致桥梁结构存在刚度缺陷。除结构原因外,还存在外部原因引起,一是未正式交付使用前的施工中随意的堆放机械、工具、建筑材料;在没有充分了解桥梁结构受力特点情况下,随意的起吊、安装、运输机械,大幅度的改度桥梁外部受力引发裂缝;二是桥梁施工中随意更改程序、结构受力模式,不按施工图纸施工,导致桥梁存在受力缺陷;三是使用过程中不注意对桥梁进行保护,超载重型车辆过桥、或者遭受车辆撞击,以及地震环境自然灾害影响,使混凝土产生裂缝。
1.2 温度变化引起裂缝
温度变化引起的混凝土裂缝,可以分为表面裂缝和深层、贯穿性裂缝。表面裂缝走向一没有规律性;深层、贯穿裂缝走向有一定的规律性,基本是平行或者接近平行于主筋方向。温度裂缝产生原因主要有两个方面,一是由于大的的温差变化引起。如由水泥水化作用放热引起的混凝土部温度急剧升高,内外温差加大,产生裂缝,这些裂缝多为表面裂缝,特别是冬季环境下较容易出现;二是同样由于温差值过大,但外界给予了过多约束,引起混凝土的深度开裂形成深层、贯穿裂缝。
1.3 地基变形引起裂缝
地基变形裂缝多出现在混凝土浇筑10min～3h内,位置在钢筋上方。地基变形多是指地基不均匀沉降。原因主要有以几个方面,一是混凝土塑性状态下其基础、支架等发生不均匀沉降,导致局部混凝土受约束变形而产生裂缝;二是混凝土重力作用导致混凝土中较重成分颗粒快速下沉、泥浆上浮,导致钢筋急剧受力或者急剧挤压模板,导致钢筋、模板变形,引发混凝土裂缝。
1.4 钢筋锈蚀引起裂缝
钢筋锈蚀多是由于其表面碳化引起,而钢筋表面碳化则是因为混凝土碱度改变,原因可能是氯化物渗入、钢筋周围氯离子浓度升高,破坏钢筋外表氧化膜,铁离子与空气中的氧气、水分反应,发生锈蚀。发生锈蚀的钢筋会增大凝土外表面的张力,使混凝土保护层开裂,产生纵向贯穿裂缝。
1.5 冻胀引起裂缝
冻胀裂缝多发冬季,当环境温度下降至零度以下时,混凝土中的水由于冰冻发生游离变成冰,一般情况下水变成冰体积约增大9%,增大混凝土内部张力。
混凝土凝胶孔中存在的过冰水也会在微观结构上发生变化,产生迁移或者重分布,增大混凝土膨胀力,降低混凝土强度,导致裂缝出现。
2 混凝土主要裂缝防护处理措施
2.1 荷载裂缝的防护处理
使用合理的计算模型计算桥梁结构;施工场地禁止堆放大型施工器具,限制超载车辆过桥,特别是新浇筑混凝土桥梁工程。
2.2 温度裂缝的防护处理
合理安排混凝土浇注整度、顺序,避免浇注内外部环境出现大幅温差,特别冬季施工,有对其采取覆盖等保温措施,而夏季施工则需要对骨料洒水及时降温。
2.3 基础变形裂缝的防护处理
对由于基础变形引起的混凝土裂缝的防护、处理,可以改进设计支架结构、科学的搭设支架,妥善处理支架预压、非弹性变形问题;防止混凝土裂缝发生。同时,可以通过适当减少掺水量,防止混凝土发生泌水。在保证混凝土保护层厚度的基础上,要进行必要的二次抹面等。
2.4 钢筋锈蚀裂缝的防护处理
首先,科学控制混凝土的水灰比,浇筑过程中加大振捣力度,保证混凝土浇筑密实、完好;其次,防止高碱度、有害元素离子入侵至混凝土内部,特别是对氯盐及其它外加剂的预房;第三,在混凝土用水上要注意水质腐蚀性,腐蚀性过强的水会加速钢筋氧化锈蚀。
2.5 冻胀裂缝的防护处理
冻胀裂缝的预防,主要是保证施工过程中混凝土的温度,使其能良硬化。具体方法,如:暖棚法、电气加热法、蒸汽加热法、地下蓄热法等;也可以将适量的防冻剂放入混凝土中,提高防冻能力,在冬季施工条件下,要特别加强保温防护措施力度。
3 结语
混凝土裂缝已经桥梁施工、使用过程中最常见现象之一,其也一直困扰着相关桥梁工程设计、施工人员。针对此问题,对其产生原因及有效防护处理进行分析研究,旨在促使相关人员更加科学正确地认识、分析桥梁工程混凝土裂缝成因,采取必要的防治措施,避免裂缝产生,具有重要意义。
参考文献
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混凝土裂缝论文范文第5篇
摘 要本文根据笔者多年工作实践经验，对混凝土桥梁裂缝的主要原因进行分析，并提出了解决裂缝的办法和意见。
关键词混凝土桥梁；裂缝原因；控制措施
1对混凝土桥梁裂缝产生的原因浅析
1.1荷载引起的裂缝
混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力作用下产生的裂缝称为荷载裂缝，可分为直接应力裂缝和次应力裂缝两种。
1）直接应力裂缝是指由外荷载引起的直接应力而产生的裂缝。产生的原因有：①设计阶段：计算模型不合理；结构受力假设与实际情况不吻合；结构安全系数不够；结构刚度不足；构造处理不当：荷载少算或漏算；设计断面不足；内力与配筋计算错误；钢筋设置偏少或布置错误；结构设计没有考虑施工的可能性；设计图纸交代不清等。②施工阶段：不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制构件的结构受力特点，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，改变结构受力模型；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。③使用阶段：超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触和撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。
2）次应力裂缝是指由外荷载引起的次应力而产生的裂缝。产生的原因有：①在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算考虑不周，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。②桥梁结构中经常需要开槽、凿洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图形进行模拟受力计算，通常都根据经验布置受力钢筋，而大量研究表明，受力构件挖孔之后，力流将会产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。例如在大跨径的预应力连续梁中，经常会发生由于跨内截面内力的需要而截断钢束，设置锚头的现象，以致在锚固断面附近产生裂缝诱因，若处理不当，在这些结构的转角处或者构件形状突变处、受力钢筋的截断处容易出现裂缝。
在实际工程中，次应力裂缝是产生荷载裂缝的常见原因。
1.2温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩的特性。当环境或结构内部温度发生变化时，混凝土会发生变形。如变形受到约束，则在结构内会有应力产生，一旦应力超过混凝土的抗拉强度就会产生温度裂缝，在一些大跨径的钢筋混凝土桥梁中，温度应力甚至可以超出活荷载的应力。温度裂缝区别于其它裂缝的最主要特征是它会随着温度的变化而变化（扩大或缩小）。引起温度变化的主要因素有：
1）年温差。一年四季温度不断变化，由于变化相对缓慢，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移产生，该情况一般可通过桥面伸缩缝、支座或者设置柔性墩等构造措施来缓冲，只有当结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝。我国的年温差一般以一月和七月的月平均温度作为变化幅度，考虑到混凝土的蠕变特性，年温差内力计算为混凝土的弹性模量应当考虑一定的折减系数。
2）日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度会大大高于其它部位，导致温度梯度呈明显的非线形分布，由于受到自身约束力的作用，导致局部的拉应力较大，出现裂缝。
3）突然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可以导致桥梁混凝土结构外表面温度突然下降，而内部的温度变化相对较慢而产生温度梯度，由此造成应力变化而出现裂缝。
1.3收缩引起的裂缝
在大量的桥梁工程施工过程中，混凝土因收缩而引起的裂缝是最普遍的。在混凝土收缩的种类中，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两种情形。
1）塑性收缩。混凝土浇筑施工后的4～5h左右，此时水泥的水化反应开始剧烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发现象，混凝土发生失水收缩，同时骨料因自重下沉，此时由于混凝土尚未硬化，故称为塑性收缩。塑性收缩产生的量级一般很大，可达l％左右，若骨料在下沉过程中受到钢筋的阻挡，便可形成沿钢筋方向的裂缝。在构件的竖向变截面处如T梁、箱梁的腹板与项板、底板的交接处，因硬化前沉实的不均匀多会产生表面的顺腹板方向的裂缝。
2）缩水收缩（干缩）。混凝土结硬以后，随着表层水分的不断蒸发，湿度逐步降低，导致混凝土的体积减小，称为缩水收缩（干缩）。由于混凝土表层的水分损失快，而内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受的拉力超过其抗拉强度时，即会产生收缩裂缝。混凝土硬化以后的收缩主要就是缩水收缩。
混凝土收缩裂缝的特点是大部分属于表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，没有任何规律。
1.4钢筋锈蚀引起的裂缝
由于混凝土的质量较差或保护层的厚度不够，导致空气中的二氧化碳侵蚀到混凝土构件内的钢筋表面，使钢筋周围的混凝土碱度降低，或者由于氯化物的介入，使钢筋周围的氯离子含量增大，引起钢筋表面的氧化膜发生破坏，使钢筋中的铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁的体积比原状体积增加2-4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，同时会沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗透到混凝土表面。由于锈蚀的原因，使得钢筋的有效截面面积缩小，钢筋与混凝土的包裹力削弱，造成结构承载力下降，诱发其它形式的裂缝产生，严重的还会导致结构破坏。
1.5施工材料质量引起的裂缝
混凝土主要由水泥、砂、石骨料、拌和水和外加剂组成。配置混凝土用的材料如果质量不合格，亦会导致结构产生裂缝。
1.6施工工艺质量引起的裂缝
在桥梁混凝土的结构浇筑、预制构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装的过程中，如果施工工艺不合理、施工质量低劣，易产生纵向、横向、斜向、竖向、水平、浅表、深进和贯穿等各种形式的裂缝，特别是细长的薄壁结构更易出现。
2保证混凝土质量及控制裂缝的措施
2.1混凝土施工的质量保证措施
1）选择合适的水泥和严格控制好水泥用量。优先采用525R，425R普通水泥等高标号水泥，减少水泥用量；选用低热水泥，减少水化热，并尽量选用后期强度大的水泥，并延缓峰值。在满足设计和混凝土可泵性的前提下，将425R水泥用量控制在450kg/m3，525R水泥用量控制在360kg/m3以内，降低混凝土自身产生的拉应力。
2）严格控制骨料级配和含泥量。选用10～40mm的连续级配碎石，细度模数为2.80～3.00的中砂，砂、石的含泥量控制在1％以内，不得混和有机质等杂物，杜绝使用海砂。
3）选择适当的外加剂和合适的配合比。为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，可以根据设计要求，在混凝土中掺加一定用量的外加剂，如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等。
4）增加适当的预埋件。在混凝土易开裂部位埋设应力应变传感片，直接测试拉应力，以便更直接的控制混凝土，保证混凝土不产生裂缝；在基础面筋上可加设铁丝网或小直径的钢筋网，用于提高混凝土的表面抗裂性。
5）改进施工技术，加强技术管理。例如在施工时加强插筋位置的振捣、抹压、养护，同时加强初凝前的抹压，可以消除初期裂缝，并可提高混凝土的抗拉强度；在施工前应加强原材料的检验、试验工作，施工中严格按照方案及交底的要求指导施工，明确分工，责任到人，加强计量监测工作，定时检查并做好详细记录，认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝，并采取措施加以杜绝，在实施的过程中，必须严格根据施工方案落实到位。
2.2混凝土施工的温度控制措施
为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度应力的措施有以下几种：①拌合混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。②夏天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热。③在混凝土中埋设水管，通入冷水进行内部降温。④严格控制混凝土的入模温度。桥梁的大体积混凝土浇筑最宜选在春秋节施工，如果必须在夏季施工应采取有效措施降低入模温度，同时浇筑混凝土时最好不要让混凝土在太阳下直接爆晒。⑤控制好拆模时间，气温骤降时进行表面保温，避免混凝土表面产生急剧的温度梯度。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑的混凝土如早期拆模，在表面会引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象，与水化热应力迭加后再加上混凝土的干缩，表面的拉应力会达到很大的数值，有导致裂缝产生的危险。
2.3加强混凝土的早期养护
大量实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成的，寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝，因此混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤为重要。从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：①防止混凝土内外温度差及混凝土表面产生梯度。②防止混凝土超冷，应尽量设法使混凝土施工期间的最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。③防止老混凝土面的过冷，以减少新老混凝土问的约束。从保温的角度，就牵涉到混凝土的早期养护问题。混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温度、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩，另一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的，混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。
2.4特殊过程控制实施后的体会
在工程实体质量形成中，特殊过程有可能只是众多环节中的一个或者容易疏漏的一个，但它对工程实体质量的影响是重要的。可见，重视特殊过程的质量控制是积极的质量控制。在实践中，过程的系统控制方法是特殊过程质量控制有效的、经济的、可操作的方法；将复杂技术层面上的或难以或无法实施的、或不经济的过程结果的符合性验证，调整为过程影响环节和影响因素的质量控制，有利于监理工程师主动实施特殊过程质量控制。
混凝土裂缝论文范文第6篇
摘要：随着我国公路建设的发展，公路沥青混凝土裂缝问题也日益严重，对于路面通行影响较大，降低了公路的使用年限。文章从机理上分析了裂缝产生的原因，提出了公路裂缝防治的措施。
关键词：公路;沥青混凝土;裂缝;
前言
长期以来，随着人们出行需求的快速增加，公路工程里程逐渐增加，对国人的生活品质进行了提高。但是面对交通压力，公路的行车感受和质量的优劣成为人们普遍关注的问题。沥青混凝土路面具有表观平、抗磨、施工快、易于养护等优点，因此在公路建设中得到广泛应用。然而，在实践中，裂缝是影响公路项目质量提升的重要因素。研究公路沥青混凝土中的裂缝的形成机理具有重要的实践意义。
1 公路沥青混凝土裂缝机理分析
1.1 横向型裂缝机理
横向裂缝如图一所示。产生横向裂缝的原因有：（1）不同施工气候或相关技术标准对原材料的要求不一样，导致沥青混凝土表面温度收缩。与此同时，温度疲劳应力和沥青混凝土的实际强度差异较大;（2）施工裂缝处理不科学，缝处不紧，导致各部位组合松动，也会导致横向裂缝的形成;（3）基层材料不合格或基层施工质量不合格导致路面出现胀缩裂缝;（4）横向裂缝出现在路面与结构相连的位置，路基与地下基础之间的不均匀沉降是产生这些裂缝的显著原因。
1.2 纵向型裂缝机理
所谓纵向裂缝就是一种树状裂缝，通常平行于公路两侧，在此基础上就会出现许多细小的裂缝。产生纵向裂缝的原因有很多方面：（1）受土壤本身特性的影响，受收缩和膨胀的影响，路面上存在裂缝;（2）由于软基处理不合理，导致路基不平衡、垮塌;（3）对路基边界处的路面进行压实工作，不适当拓宽路面和半填挖的路基，会造成不均匀沉降，损坏材料，造成纵向裂缝;（4）对已产生的纵缝进行修补时，道路结构连接不紧密。当它遇到冷空气时，道路界面收缩，造成纵向裂缝。
1.3 网状型裂缝机理
网状裂纹类似于蜘蛛网中的裂纹，如图二所示。产生网络裂缝的原因，很大程度上是因为沥青混凝土路面的强度弱化，包括：（1）沥青质量老旧和超指标的车辆荷载，进而损坏沥青混凝土基层;（2）在沥青混凝土路面横向、纵向出现裂缝后，养护不及时，导致雨水不断的进入结构层，变成泥浆。长期以来，它会使路基结构层处于真空状态;（3）沥青混凝土路面各部分结构设计不合理，压实度不如何标准的要求，还有沥青混合料级配不达标或在拌和时不均匀，使沥青与其他料未充分粘结，造成网裂。
1.4 反射性裂缝机理
一般而言，半刚性路基的温度收缩裂缝会导致反射裂缝。出现此类裂缝时，沥青之下的其他基层存在问题，可能长时间处于裂缝的状态，且未在短时间发现和处理，导致路面出现裂缝。此类裂缝产生的原因一般两种情况导致，即水平位移、垂直位移。路面承受的巨大压力主要是指路面承受的巨大垂直位移。路面行驶荷载超过路面承载力，直接导致路基下部结构变形和混凝土稳定层结构变化，最终产生差异位移现象。水平位移是指路面湿度和路面温度之间的差异，路面就会收缩或膨胀，从而导致路面水平位移。半刚性路基直接关系到施工过程中的处理。铺设新的混凝土穩定层路基时，通常是混合料中水分最丰富的时候。然而，随着时间的推移，水分会减少，这通常会增加路基的收缩应力。
2 公路沥青混凝土路面裂缝治理措施
沥青混凝土路面裂缝产生的原因是多方面的，防治已成为综合治理的难题。只有充分考虑沥青混凝土路面的原材料管理、施工和养护，才能有效地预防和控制沥青混凝土路面的裂缝。
2.1从施工原材料入手，加强管理
在实践中，原材料的质量是导致我国公路工程优劣的基本要素。如果原材料出现重大质量问题，将对整个项目的质量产生极其不利的负面影响。公路工程在施工过程中，必须注意严格控制原材料的来源和质量，进而降低公路沥青开裂的几率。一是在原材料采购初级阶段，严格执行路面原材料质量审核标准，全面分析各种基质材料的信息，既能保证施工过程中需要的原材料指标达标，又能将采购的成本进行控制。二是原材料入库前，必须对各种原材料进行抽样和质量检验，严格结合我国出台的各项标准对各种施工中用到的材料进行检测和管控，确保工程中的材料符合我国规范的要求，有效预防和控制路面裂缝问题的发生。三是在原材料的储存管理中，要全面分析各种原材料的储存标准和储存条件，严格按照国家规范对各种原材料进行分门别类和有效的存储，确保级配碎石符合工程设计的要求。同时出台相关规定，操作人员在使用工程原材料时，不得胡乱摆放原材料，在固定的位置使用原材料。保持此习惯，能以大大提高公路的施工质量，而且可以有效地预防和控制公路混凝土裂缝的产生。
2.2从施工过程中落实，加强控制
充分保证施工路面的沥青混凝土混合料场地和公路施工现场的距离不要太远，以防止沥青混凝土混合料在输送过程中冷却过早。铺设公路路面过程时，铺设厚度应均匀，碾压和摊铺沥青混凝土路面时要控制压实度，新的沥青路面铺装层厚度为15cm，为滚轮钢轮深度。每次滚动后移动15-20cm。此方向为新铺装层，直至所有压辊进入新铺装层的沥青混凝土路面，顶部应为水平滚动，纵向轧制应在横向轧制后进行。采取措施控制公路沥青路面的整体性，有条件下最好是一次完成铺装工作。如果实际情况不允许一次铺装，则必须分段进行，以确保两段之间的紧密连接，后段的铺装不应在前一段的混合物养护之后进行。拼装式施工时，上下纵向缝应错开15cm以上，接缝必须卷到位，保证平整度和密实度。
2.3从治理技术着手，加强处理
公路沥青路面裂缝处理的原则是“早预防、早发现、早处理”。如果路面出现裂缝，应迅速采取措施，避免各种裂缝的发展和扩大。一般来说，沥青路面裂缝的常用处理方法有压缝、填缝、开槽、修补等。压缝联合处理应在适当的外部环境条件下进行。如遇下雨、下雪、潮湿或室温低于5℃时，应立即停止工作;裂缝处理时，应保证裂缝区域清洁、干燥，不受渗水、积水影响。在热焊施工时，应控制火焰和喷枪方向，防止操作人员因操作不当而烧伤。路面裂缝较多，且裂缝的边缘形状一目了然，裂缝的宽度在20mm以下时，可采用注浆填缝。嵌缝装置通过打开并清理路面裂缝，将热熔聚合物密封胶进行热处理后或改性沥青注入产生的缝隙中，达到密封不透水程度。当裂纹较严重且较宽时，以上压缝、填缝两种处理方法不能满足处理要求时，可采用开槽修补法进行处理。沿公路路面的裂缝周边切开宽度为100公分左右的沟槽，沟槽的深度结合裂缝延伸深度确定。各铺装结构层的接头处应做成阶梯形，面层之间应铺设抗裂滚动材料。沟渠清理干净后，填入沥青混合料，用小功率压实机实现分层压实确保压实度。
3.结语
针对公路沥青混凝土路面裂缝产生的原因，重点研究了公路沥青混凝土路面裂缝的影响因素和治理的具体措施，并结合公路沥青混凝土路面裂缝成因，提出了有相应的措施。为了降低公路沥青混凝土裂缝的产生，从而提高窝沟公路工程沥青混凝土路面的质量和使用寿命。
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