混凝土的裂縫

混凝土的開裂主要是由于混凝土中拉應(yīng)力超過了抗拉強(qiáng)度，或者說是由于拉伸應(yīng)變達(dá)到或超過了極限拉伸值而引起的。

混凝土的干縮、降溫冷縮及自身體積收縮等收縮變形，受到基礎(chǔ)及周圍環(huán)境的約束時（稱此收縮為限制收縮），在混凝土內(nèi)引起拉應(yīng)力，并可能引起混凝土的裂縫。如配筋較多的大尺寸板梁結(jié)構(gòu)、與基礎(chǔ)嵌固很牢的路面或建筑物底板、在老混凝土間填充的新混凝土等?；炷羶?nèi)部溫度升高或因膨脹劑作用，使混凝土產(chǎn)生膨脹變形。當(dāng)膨脹變形受外界約束時（稱此變形為自由膨脹），也會引起混凝土裂縫。

大體積混凝土發(fā)生裂縫的原因有干縮性和溫度應(yīng)力兩方面，其中溫度應(yīng)力是最主要的因素。在混凝土澆筑初期，水泥水化放熱，使混凝土內(nèi)部溫度升高，產(chǎn)生內(nèi)表溫差，在混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，導(dǎo)致表面裂縫，當(dāng)氣溫驟降時，這種裂縫更易發(fā)生。在硬化后期，混凝土溫度逐漸降低而發(fā)生收縮，此時混凝土若受到基礎(chǔ)環(huán)境的約束，會產(chǎn)生深層裂縫。此外，結(jié)構(gòu)物受荷過大或施工方法欠合理以及結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)不均勻沉陷等都可能導(dǎo)致混凝土開裂。

為防止混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫，除應(yīng)選擇合理的結(jié)構(gòu)型式及施工方法，以減小或消除引起裂縫的應(yīng)力或應(yīng)變外，還采用抗裂性較好的混凝土。采用補(bǔ)償收縮混凝土，以抵消有害的收縮變形，也是防止裂縫的重要途徑。

提高混凝土抗裂性的主要措施

（1）選擇適當(dāng)?shù)乃嗥贩N?；鹕交宜喔煽s率大，對混凝土抗裂不利。粉煤灰水泥水化熱低、干縮較小、抗裂性較好。選用C3S及C3A含量較低、C2S及C4AF含量較高或早期強(qiáng)度稍低后期強(qiáng)度增長率高的硅酸鹽水泥或普通水泥時，混凝土的彈性模量較低、極限拉伸值較大，有利于提高混凝土抗裂性。

（2）選擇適當(dāng)?shù)乃冶?。水灰比過大的混凝土，強(qiáng)度等級較低，極限拉伸值過小，抗裂性較差；水灰比過小，水泥用量過多，混凝土發(fā)熱量過大，干縮率增大，抗裂性也會降低。因此，對于大體積混凝土，應(yīng)取適當(dāng)強(qiáng)度等級且發(fā)熱量低的混凝土。對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，提高混凝土極限拉伸值可以增大結(jié)構(gòu)抗裂度，故混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)過低。

（3）可用多棱角的石灰?guī)r碎石及人工砂做混凝土骨料。采用碎石骨料與采用天然河卵石骨料相比，可使混凝土極限拉伸值顯著提高。

（4）摻入適當(dāng)優(yōu)質(zhì)粉煤灰或硅粉?；炷林胁捎贸咳〈k法摻入適量粉煤灰時，水灰比隨之減小，混凝土極限拉伸可提高，有利于提高混凝土抗裂性。在水灰比不變的條件下，采用等量取代法摻入適量優(yōu)質(zhì)粉煤灰時，混凝土的極限拉伸值雖然有一些下降，但其發(fā)熱量顯著減少。試驗證明，當(dāng)摻量適當(dāng)時，混凝土的抗裂性也會提高。

混凝土中摻入適量硅粉，可顯著提高混凝土抗拉強(qiáng)度及極限拉伸值，且混凝土發(fā)熱量基本不變，故可顯著提高混凝土抗裂性。

（5）摻入減水劑及引氣劑。在混凝土強(qiáng)度不變的條件下，摻入減水劑及引氣劑，可減少混凝土水泥用量，并可改善混凝土的結(jié)構(gòu)，從而顯著提高混凝土極限拉伸值。

（6）加強(qiáng)質(zhì)量控制，提高混凝土均勻性。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，混凝土均質(zhì)性越差，建筑物裂縫發(fā)生率越高。故加強(qiáng)質(zhì)量管理，減少混凝土離差系數(shù)，可提高抗裂性。

（7）加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。充分保溫或水中養(yǎng)護(hù)混凝土可減緩混凝土干縮，并可提高極限拉伸，故可提高混凝土抗裂性。對于摻有粉煤灰的混凝土以及早期強(qiáng)度增長較慢的混凝土，更應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。對于大體積混凝土，用保溫材料對混凝土進(jìn)行表面保護(hù)，可有效地防止混凝土澆筑初期發(fā)生的表面裂縫。