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（一）塑性收缩裂缝 浇筑后混凝土表面蒸发过快或被基础、模板吸水过快，造成初始凝固混凝土急剧脱水而产生的收缩裂缝属塑性收缩，当这种塑性收缩受基础、模板或钢筋的约束，因混凝土强度大于零而产生裂缝。从混凝土中蒸发和吸收水分的速度越快，裂缝越容易产生。降低单位用水量减小坍落度是防止塑性收缩的根本途径;增加环境湿度、降低气温、减小蒸发量和良好的养生也是非常重要的。 （二）沉降裂缝 （1）产生的原因和特征 在泵送混凝土现浇的各种钢筋混凝土结构中，特别是板、墙等表面系数大的结构之中，经常出现一种早期裂缝。这种裂缝为断续的水平裂缝，裂缝中部较宽、两端较窄、呈梭状。裂缝经常发生在板结构的钢筋部位、板肋交接处、梁板交接处、梁柱交接处、结构变截面的地方。 这种裂缝产生的原因主要是混动性过大和流动性不足以及不均匀，在凝结硬化前没有沉实或者沉实不够，当混凝土沉陷时受到钢筋、模板抑制以及模板移动、基础沉陷所致。裂缝在混凝土浇筑后1～3小时出现，裂缝的深度通常达到钢筋上表面。 （2）影响因素和防止措施 1.要严格控制混凝土单位用水量在170kg/m3以下，在满足泵送和浇筑要求时，宜尽可能减少坍落度； 2.掺加适量、质量良好的泵送剂和掺合料，可改善工作性和减少沉陷； 3.混凝土搅拌时间要适当，时间过短、过长都会造成拌合物均匀性变坏而增大沉陷； 4.混凝土浇筑时，下料不宜太快，防止堆积或振捣不充分； 5.混凝土应振捣密实，时间以10～15秒/次为宜，在柱、梁、墙和板的变截面处宜分层浇筑、振捣。在混凝土浇筑1～1.5小时后，混凝土尚未凝结之前，对混凝土进行两次振捣，表面要压实抹光； 6.在炎热的夏季和大风天气，为防止水分激烈蒸发，形成内外硬化不均和异常收缩引起裂缝，应采取措施缓凝和复盖。 （三）干缩裂缝问题 水分蒸发是造成干缩和塑性裂缝的主要原因。但塑性是在硬化前短期内产生的，而干缩是在硬化后较长时间产生的。混凝土干缩是因为水泥石干燥造成的。这种干燥、蒸发是由表及里逐渐发展的。这种裂缝发生在距表层很浅的位置，常被人们所忽视。但必须注意的是，干缩裂缝不仅严重损害薄壁结构的渗透和耐久性，也会使大体积混凝土的表面裂缝发展成更严重的裂缝，对结构的承载力和安全使用影响严重。 影响混凝土干燥开裂的主要因素有如下几点： （1）水泥品种 水泥需水量越大，混凝土的干缩率越大，不同水泥混凝土干缩大小顺序为：矿渣硅酸盐类、普通硅酸盐类、中低热、粉煤灰水泥，从减少收缩考虑采用中低热水泥和粉煤灰水泥。 （2）水泥用量 混凝土干燥收缩随着水泥用量的增加而增大，但是增加量不显著。在有可能减少水泥用量时，还是尽可能降低水泥用量，因为泵送混凝土的水泥用量偏高，C20～C60混凝土的水泥用量一般约为350～600kg/m3。 （3）用水量 混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大，在同一水泥用量条件下，混凝土的干燥收缩和用水量成正比、为直线关系；当水泥用量较高的条件下，混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大。综合水泥用量和用水量来说，水灰比越大，干燥收缩越大。 沉陷裂缝、干缩裂缝都是由于混凝土单方用水量过大、混凝土过稀、坍落度过大，而且水分蒸发过快、过多造成的。因此严格控制泵送混凝土的用水量是减少裂缝的根本措施。为此，在混凝土配合比设计中应尽可能将单方混凝土用水量控制在170kg/m3以下，对于浇筑墙体和板材的单方混凝土用水量的控制尤为重要。。 （4）砂率 混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大，但增加的数值不大。泵送混凝土宜加大砂率，但不是笼统的和无限的，也应在最佳砂率范围内，可以通过理论计算和工程实践确定。 （5）掺合料 矿渣、硅藻土、煤矸石、火山灰、赤页岩等粉状掺合料，掺加到混凝土中，一般都会增大混凝土的干燥收缩值。但适量膨胀剂能起补偿作用，利于防止裂缝产生。质量良好、含有大量球形颗粒的一级粉煤灰，由于内比表面积小、需水量少，故能降低混凝土干燥收缩值。 （6）外加剂 掺加减水剂、泵送剂，特别是同时掺加粉煤灰的双掺技术不会增大干燥收缩，但是对于某些减水剂、泵送剂，尤其是具有引气作用时，有增大混凝土干燥收缩的趋势。因此在选用外加剂时，必须选用干燥收缩小的减水剂或泵送剂。 在地下室和防水工程中，混凝土中加掺加膨胀剂，掺加适量的膨胀剂可以起到收缩补偿作用，有利于防止裂缝。但是使用混凝土膨胀剂，一定要严格控制掺量和保证混凝土有足够强度，否则会使混凝土肿胀和开裂。 （6）养护 混凝土浇筑面受到风吹日晒，表面干燥过快，产生较大的收缩，受到内部混凝土的约束，在表面产生拉应力而开裂。如果混凝土终凝之前进行早期保温、保温养护，对减少干燥收缩有一定作用。 （四）温度裂缝 水泥水化过程中产生大量的热能，内部温度会超过30℃以上;一般在1d～3d即释放50%以上热能。由于散热的传递、积存，混凝土内最高温度多数发生在浇筑后3d～5d，因内外散热条件不同，中心温度高，表面温度低，即形成温度梯度，造成温度变形和应力。温度应力和温差成正比，温度越大应力越大;当温度应力大于内外约束应力时则产生裂缝。 大体积混凝土一定尺寸范围内其结构尺寸越大，引起裂缝的危险性也越大，防止出现温差最根本的措施是控制混凝土内部和表面温差。包括以下几方面： （1）混凝土原材料和配合比选择 1.选用中热或低热水泥，掺粉煤灰和泵送剂时，也可选用矿渣硅酸盐水泥。 2.充分利用混凝土后期强度。 3.水泥用量尽量控制在450kg/m3以下，如果强度过高用掺粉煤灰来调整。 （2）掺合料合理配用 混凝土中掺入适量的优质粉煤灰，不仅能代替水泥，而且因粉煤灰颗粒呈球状、具有流动效应，改善了混凝土流动性、粘聚性和保水性，并能补充泵送混凝土达到粒径在0.315mm以下的细集料应占15%的要求，改善可泵性。 （3）掺入外加剂 掺加具有减水、增塑、缓凝、引气的剂，改善流动性、粘聚性和保水性，由于分散和减水作用，在降低用水量和提高强度的同时，还可降低水化热，推迟放热峰出现的时间，因而减少温度裂缝。 （4）选择优质粗细集料 细集料以采用中砂为宜，采用模数为2.8的砂较细度模数为2.3的砂可减少用水量20kg/m3～25kg/m3，水泥用量相应减少25kg/m3～35kg/m3，因而降低水化热。 粗集料如采用5mm～40mm粒径的骨料，可比5mm～25mm粒径的减少用水量7kg/m3，减少水泥用量15kg/m3，因而减少泌水、收缩和水化热。 （5）控制搅拌机出口温度及浇筑温度 出机温度和浇筑温度的控制，世界各国均重视，例如日本规定暑期混凝土搅拌温度为30℃以下，混凝土浇筑应低于35℃；前苏联规定：暑期施工浇筑表面系数大于3的结构出机温度不超过30℃～35℃，而对表面系数小于3的大体积混凝土拌合物不超过20℃;美国规范要求在炎热季节不超过32℃；德国规定炎热季节新拌混凝土卸车时不超过30℃。我国水工混凝土施工规范规定：高温季节施工时，混凝土浇筑最高温度不超过28℃，规范(GB50204)也规定了相同温度限值。 （6）改进施工工艺 1.采用二次投料的净浆裹石或裹砂搅拌工艺，可有效阻止水分聚集在水泥砂浆和石子界面上，使硬化后界面过渡层结构致密，增大粘结力，提高混凝土强度10%或节省水泥5%以减少水化热和裂缝。 2.在终凝之前进行二次振捣可排除混凝土因泌水在石子、水平筋下部形成的空隙和水分，提高粘结和握裹力，防止沉陷开裂。 3.浇筑不久的混凝土，处于凝结、硬化过程，水化速度较快，适宜的潮湿环境可防止混凝土表面脱水产生收缩开裂，对空气水化，提高混凝土极限抗拉养护是一个重要的关键环节。产生混凝土的沉陷、塑性、干缩裂缝，均因其单位立方米用水量过大、拌合料过稀、坍落度过大、水分蒸发过快所致。因此严格控制用水量是减少裂缝开裂的根本措施。 |
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