混凝土的裂縫

混凝土的開裂主要是由于混凝土中拉應力超過了抗拉強度，或者說是由于拉伸應變達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，受到基礎及周圍環境的約束時（稱此收縮為限制收縮），在混凝土內引起拉應力，并可能引起混凝土的裂縫。如配筋較多的大尺寸板梁結構、與基礎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。混凝土內部溫度升高或因膨脹劑作用，使混凝土產生膨脹變形。當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。

大體積混凝土發生裂縫的原因有干縮性和溫度應力兩方面，其中溫度應力是最主要的因素。在混凝土澆筑初期，水泥水化放熱，使混凝土內部溫度升高，產生內表溫差，在混凝土表面產生拉應力，導致表面裂縫，當氣溫驟降時，這種裂縫更易發生。在硬化后期，混凝土溫度逐漸降低而發生收縮，此時混凝土若受到基礎環境的約束，會產生深層裂縫。此外，結構物受荷過大或施工方法欠合理以及結構物基礎不均勻沉陷等都可能導致混凝土開裂。

為防止混凝土結構的裂縫，除應選擇合理的結構型式及施工方法，以減小或消除引起裂縫的應力或應變外，還采用抗裂性較好的混凝土。采用補償收縮混凝土，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）選擇適當的水泥品種。火山灰水泥干縮率大，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含量較高或早期強度稍低后期強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）選擇適當的水灰比。水灰比過大的混凝土，強度等級較低，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，應取適當強度等級且發熱量低的混凝土。對于鋼筋混凝土結構，提高混凝土極限拉伸值可以增大結構抗裂度，故混凝土強度等級不應過低。

（3）可用多棱角的石灰巖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）摻入適當優質粉煤灰或硅粉。混凝土中采用超量取代辦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質粉煤灰時，混凝土的極限拉伸值雖然有一些下降，但其發熱量顯著減少。試驗證明，當摻量適當時，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度及極限拉伸值，且混凝土發熱量基本不變，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構，從而顯著提高混凝土極限拉伸值。

（6）加強質量控制，提高混凝土均勻性。調查研究發現，混凝土均質性越差，建筑物裂縫發生率越高。故加強質量管理，減少混凝土離差系數，可提高抗裂性。

（7）加強養護。充分保溫或水中養護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度增長較慢的混凝土，更應加強養護。對于大體積混凝土，用保溫材料對混凝土進行表面保護，可有效地防止混凝土澆筑初期發生的表面裂縫。