早期混凝土裂縫的成因及控制的技術措施
一、關于混凝土裂縫
裂縫是混凝土工程中最常見的一種缺陷，分為宏觀裂縫和微觀裂縫。一般肉眼可見裂縫寬度為0.03-0.05mm，因此，將肉眼可見裂縫稱為宏觀裂縫，不可見的裂縫寬度＜0.05mm的稱為微觀裂縫。
混凝土的微觀裂縫一般為混凝土固有。其原因為：混凝土是由水泥漿體水化硬化后的水泥石與砂、石骨料組成，它們的物理力學性能不一致，是一種非均質的組合物。水泥漿體硬化后的干縮值較大，而混凝土中的骨料則限制了水泥漿體的自由收縮，這種約束等作用使混凝土內部從硬化開始就有骨料與水泥石的粘結面上產生了微裂縫。也就是說，即使沒有外荷載作用（不管是其外荷載的種類是自重、荷載、體積變化而引起的內應力等）或者即使混凝土發(fā)生體積變化是沒有受到外部的約束，混凝土內部已經有了微裂縫。這種微裂縫在不大的外力或變形作用下是穩(wěn)定的。
混凝土是一種抗壓能力遠大于抗拉能力的建筑材料（抗拉強度為抗壓強度的1/8-1/10），當因荷載作用使混凝土內部產生較大的拉應力，或者因混凝土體積變化時受到約束，混凝土內部產生較大的拉應力，或者早期急劇失水引起體積變化時，若此時的抗拉能力不能抵抗所產生的拉應力，混凝土即開裂以消除應力。開裂首先是從有微裂縫的粘結面開始，當外力或變形作用較大時，這些粘結面上的微裂縫就會發(fā)展，并擴展穿過硬化的水泥石，逐漸發(fā)展為可見的宏觀裂縫。
見下圖-1：混凝土中的早期塑性收縮裂縫。
二、混凝土的泌水與沉降
混凝土拌合物澆筑后到開始凝結前，固體顆粒下沉，水上升，并在表面析出水的現象，稱為泌水。泌水后因水分的流失會造成混凝土發(fā)生沉降收縮，若沉降收縮不采取措施予以消除，將會產生沉降收縮裂縫。泌水通常是由新拌合水所引起的，少許泌水對優(yōu)質的混凝土來說是正常的。它導致在整個表面上出現少量的均衡的滲出物，對混凝土內部來說，水分少量的滲出，會降低內部混凝土的水灰比，使混凝土強度得以提高。另一方面，泌水后混凝土上層變成富含水的水泥漿，這一區(qū)域有過高的W/C。導致混凝土表面強度不夠，多孔，缺乏耐久性。因此，在混凝土泌水結束后進行的二次抹面，將會破壞這一富水層，使混凝土表面再一次趨于水灰比一致，從而降低上述質量隱患的可能。
同時泌水后聚積在混凝土表面的泌水層，對混凝土的養(yǎng)護起到良好的作用，這就象一層“水被子”蓋在混凝土的表面，使因失水造成的塑性收縮裂縫極大的降低，但是，當外界溫度、濕度及風速條件較惡劣，滲出水蒸發(fā)的速度比泌水速度快時，很容易出現塑性收縮裂縫。這時，在滲出水量不能形成良好的養(yǎng)護環(huán)境時，就必須人為地創(chuàng)造這個良好的環(huán)境，則補充水分，形成較高的濕度就必須進行。
表面塑性收縮裂縫在混凝土未完全終凝前就已經發(fā)生，因此，補充水分進行濕養(yǎng)護的時間必須提前，當混凝土表面泌水后出現的水而光澤消失時，（一般在混凝土澆筑后一至三小時）即應立即開始采取包括二次振搗抹面及灑水養(yǎng)護等技術措施，應注意覆蓋物必須予以濕潤或覆蓋后立即澆水使覆蓋物完全濕潤。
預拌混凝土使用高效減水劑，每方混凝土中用水量較不摻用減水劑的現場拌制要少,且膠結料較多,泌水量較常規(guī)澆筑方法少，這兩個原因都會加速早期塑性裂縫的形成，需特別注意。采用泵送混凝土時，施工速度較快，一次性澆筑到模板內的含量大，因此，應安排足夠的人員對處于危險的混凝土及時采取技術措施。
塑性收縮裂縫常出現在：樓板、地面、大梁的側面
塑性沉降裂縫常出現在：板梁結合部，板墻結合部、梁墻結合部，表面布有鋼筋的基礎部分，對較厚的底板，較深的梁和剪力墻位置，易出現沉降裂縫。
三、關于早期混凝土裂縫的分類及成因
早期混凝土裂縫一般出現在混凝土初凝前混凝土仍在塑性狀態(tài)時出現的裂縫，工地一般因混凝土澆筑后施工人員即離開，在第二天早上開始澆水時會發(fā)現。在天氣炎熱干燥季節(jié),有時在梁板上面,澆筑在模板內的混凝土一、二個小時后即會出現甚至在未進行二次抹面收光前裂縫即清晰可見。一般稱為塑性裂縫，分為：塑性收縮縫、塑性沉降縫。這種裂縫的開裂機制簡明，可通過相應措施予以避免或消除。
塑性收縮裂縫和塑性沉降裂縫均發(fā)生在混凝土尚處于塑性階段，其產生的主要原因為水分蒸發(fā)?；炷翝仓笞畛鯉讉€小時，混凝土尚處于塑性階段，在干燥或炎熱氣候條件下，當蒸發(fā)速率超過了泌水達到表面速率時，混凝土表面失去水分，原來水分所占體積隨著蒸發(fā)而失去，造成混凝土體積收縮，在混凝土受鋼筋等約束的情況下，抵抗不了收縮所造成的拉應力，導致混凝土從表面開始出現裂縫，若蒸發(fā)持續(xù)進行，而無水分補充時（未進行有效養(yǎng)護時），裂縫會隨著失水逐步向混凝土內部延伸，直到整個截面貫穿?；炷撂幱诳伤軤顟B(tài)時，水分從混凝土表面迅速蒸發(fā)，同時，由于混凝土產生泌水，水分也從混凝土的內部向表面泌出?；炷帘砻嫠终舭l(fā)與泌水水分上升，在混凝土表面發(fā)生干燥收縮（因失水而使體積收縮），體積縮小，從而使表面產生開裂，細小裂縫密布于混凝土表面。（圖-2）
圖-2 塑性收縮開裂的發(fā)生
塑性收縮縫與塑性沉降縫一般出現在混凝土（或漿體）處于塑性狀態(tài)期間，其持續(xù)的時間較短，大約1~2小時，開始于混凝土表面光澤消時（泌水收水結束）。裂縫走向不規(guī)則，長度從幾厘米到幾米不等，中間較寬，兩端較細，深度可能局限于表面較淺區(qū)域，但當外界氣溫高、風速大，氣候干燥情況下出現較多，若不采取相應措施，任由裂縫發(fā)展，則有可能貫穿。但經試驗，即使貫穿，對混凝土結構物承載也無影響。
塑性收縮縫多發(fā)生于地板、樓板等的裸露面上，板面越薄越容易出現，當氣溫較高特別是又較為干燥且強風吹時，混凝土表面極易蒸發(fā)脫水（下邊的泌水來不及上浮補充）。于是會使混凝土由表面向內部形成濕度梯度（內外濕度不一致，呈階梯狀分布）。過高的濕度梯度造成混凝土表面劇烈收縮，此時，混凝土基本上無抗拉能力，導致混凝土表面首先開裂，形成塑性裂縫。在未進行有效的養(yǎng)護情況下，塑性裂縫會隨著失水逐步向混凝土內部延伸，直到整個截面貫穿。
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混凝土凝結硬化過程中，由于自重原因會導致比重大的組分下沉，比重較小的水分上升，即產生泌水。泌水的結果會使混凝土結構更加致密，同時會降低混凝土在高度方向的尺寸（沉縮）。在梁與板的變接處，梁與柱的交接處，板與墻交接處等部位，因其在高度方向的尺寸不同，各自發(fā)生的沉縮量不同，就會導致高度大的部位沉縮大，厚度小的部位沉縮小，在交接處會發(fā)生裂縫。見圖-3。
圖-3 沉降裂縫剖面圖
a)梁板結構 b) 基礎底板
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