摘要：裂縫是混凝土橋梁耐久性狀態(tài)的一個重要指標。本文闡述了混凝土橋梁出現裂縫的危害，簡要分析了裂縫產生的原因，并提出了預防裂縫出現的措施。

　　關鍵詞：耐久性；裂縫；水密性；強度；環(huán)境作用

　　目前，混凝土橋梁的耐久性問題越來越受到人們的關注。如果配比、澆筑、搗實、養(yǎng)護等方面都恰到好處，混凝土基本不會透水，在大多數環(huán)境中都能具有很長的壽命。因此，可以說水密性對混凝土橋梁的耐久性起著至關重要的作用。然而，受環(huán)境的影響，混凝土會出現裂逢，使用過程中隨著滲透的出現，混凝土難免要經歷初步的或更嚴重的質變，因此，裂縫已經成為影響混凝土耐久性的一個不可忽略的因素。

　　1、裂縫對混凝土橋梁耐久性的危害

　　人們普遍認為，影響混凝土橋梁耐久性的一些主要原因，按主次順序，依次為：鋼筋的腐蝕、循環(huán)性冷凍與融化環(huán)境、堿硅反應和硫酸鹽侵襲。上述每一項的膨脹開裂的機制中都牽扯到了水。不僅如此，水還是侵蝕性離子進入混凝土內部的主要載體。裂縫及其寬度對混凝土橋梁耐久起著直掛重要的作用，裂縫寬度大, 結構耐久性失效的可能性也大。裂縫寬度達某一值時, 結構的耐久性不能滿足要求。同時，鋼筋并不能消除或削減混凝土的收縮裂縫，它只是把一些大的裂縫變成細紋和微裂。然而，恰恰是那些肉眼看不見也無法測量的細紋和微裂才構成潛在通道，最終為離子從混凝土表面運動到鋼筋建立了必要的通道，從而加速了混凝土橋梁的耐久性損失。

　　無論對預應力混凝土結構或鋼筋混凝土結構來說，裂縫及其寬度對力筋腐蝕都有影響，且寬度不同其影響程度也不同。首先，裂縫加快了腐蝕的發(fā)生。在早期，裂縫寬度對力筋腐蝕影響較大，因為力筋去鈍化的時間取決于裂縫的寬度，然而腐蝕一旦開始，其影響程度大大降低。這時，腐蝕速度取決于未開裂處混凝土保護層的質量和滲透性，混凝土保護層的質量越好，滲透性越小，氧氣及水分的供給量也越少，腐蝕速度越慢，隨著碳化進程的深入，毛細孔將逐漸被堵塞，使混凝土滲透性逐步降低，腐蝕速度也隨之下降。當力筋腐蝕速度小到一定程度時，即在設計壽命期內不影響其各項力學指標時，就稱之為處于鈍化狀態(tài)。實際上，腐蝕一直在進行著，只不過有時腐蝕速率很小而已。

　　2、裂縫產生的原因

　　混凝土結構中的裂縫，一般有七種成因：

　　1）構造處理不當造成的混凝土裂縫；

　　2）混凝土的干縮引起的裂縫；

　　3）由于堿－骨料反應（AAR）引起的裂縫；

　　4）由于外界溫度變化引起的裂縫；

　　5）由于鋼筋銹蝕引起的裂縫；

　　6）由于荷載作用引起的裂縫；

　　7）太陽輻射、混凝土老化、徐變及疲勞作用引起的裂縫。由于其成因不同, 對結構的耐久性影響是不同的。

　　2.1 裂縫的成因

　　0.1～1 mm的裂縫主要起因于包括霜凍作用、濕度梯度在內的溫度梯度，結構超荷載，以及一些化學因素，如鋼筋腐蝕、堿骨料反應等。早期裂縫一般是由于冷卻或干燥引發(fā)的收縮應變造成的。當剛剛硬化的混凝土裸露在周圍溫度濕度中，它不僅會產生熱收縮應變還有干燥收縮應變。哪種收縮應變會占主導地位，取決于環(huán)境溫度和濕度，該混凝土構件的大小，混凝土自身溫度，混凝土配料的性能以及混凝土的配比。

　　硬化混凝土在約束狀態(tài)下收縮應變會產生彈性拉應力。這種彈性拉應力的第一個近似值可以被認為是彈性模量和應變的結果。當引起的拉應力超過抗拉強度，材料會出現裂縫。可是由于材料共有的粘彈性性能（徐變），有些應力就釋放出來。只有殘余應力（應力經過徐變有所釋放之后）決定是否會發(fā)生裂縫。

　　2.2 強度與裂縫的關系

　　導致混凝土裂縫行為的主要因素有：干燥收縮、徐變、彈性模量，以及抗拉強度。很明顯，隨著水泥比例的增加，混凝土的伸長率（抗裂性）就要降低，因為干燥收縮都提高了。與此同時，強度的增加有可能增加彈性模量，降低徐變系數，從而對混凝土的伸長率產生負面影響，這也是早強混凝土一般比中度或低強度混凝土更易于裂縫。當然，早強混凝土的結構裂縫是可以通過使用足量的鋼筋而得以控制，但是如上文所述，這種作法無助于混凝土耐久性問題。

　　可見，并不是強度而是服務期限內的混凝土良好狀態(tài)（無裂縫），在確保水密性和耐久性方面起著重要作用。

　　2.3 環(huán)境作用對裂縫的影響

　　環(huán)境作用對混凝土材料的腐蝕與損傷主要發(fā)生在混凝土表層，使混凝土截面或混凝土材料強度受到損失，影響結構的適用性（外觀、裂縫、剝落等）和安全性。在鋼筋混凝土橋梁中，更重要的是因表層混凝土發(fā)生腐蝕或損傷而削弱了對鋼筋的保護能力，加速了鋼筋的銹蝕進程，而影響混凝土橋梁結構的耐久性。