由于混凝土的组成材料和微观结构构造的不同以及所受外界影响的不同,混凝土产生裂缝的原因较为复杂,他对结构功能的影响也是不同的。产生裂缝的原因如下:
1:大体积混凝土水化热引起的裂缝
大体积混凝土凝结和硬化过程中,水泥与水产生的化学反应,释放出大量的热量称为“水化热”导致混凝土体温度升高。当混凝土块体内部的温度与外部环境温度相差很大,以致形成的温度应力或温度变形超过混凝土当时的抗拉强度极限拉伸值时,就会产生裂缝。
防止这种裂缝的主要措施是合理的分层,分块,分缝,采用低热水泥,添加掺合料(例如粉煤灰),埋冷却水管,预冷骨料,预冷水,加强养护等。
2:塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝发生在混凝土浇筑后数小时,混凝土仍处于塑性状态的时刻。在初凝前因表面蒸发快,内部水分补充不上,出现表层混凝土干缩,生成网状裂缝。在炎热或大风天气以及混凝土水化热高的条件下,大面积的路面或楼板都容易产生这种裂缝。这类裂缝的宽度可大可小,其长度可由数厘米到数米,深度很少超过5cm,但是薄板也有可能被裂穿。裂缝分布的形状通常是不规则的,有时可能与板的边长正交。
防止这种裂缝的措施是尽量降低混凝土的的水化热,控制水灰比,采用合理的搅拌时间和浇筑措施,以及防止混凝土表面水分过快的蒸发(覆盖席棚或塑料布)等。
3:混凝土塑性坍落引起的裂缝
在大厚度的构件中,混凝土浇筑后半小时即可发生混凝土塑性坍落引起的裂缝,其原因是混凝土的塑性坍落受到模板或顶部钢筋的抑制,或是在过分凸凹不平的基础进行浇筑,或是模板沉陷,移动,以及斜面浇筑的混凝土向下流淌,使混凝土发生不均匀的坍落所致。
防止这种裂缝的方法是采用合适的混凝土配合比(特别要控制水灰比)防止模板沉陷,合适的振捣和养护等。在裂缝刚发生,坍落终止后,即将混凝土表面重新抹面压光,可使此类裂缝闭合。若发现较晚,混凝土已硬化,则需对这种顺筋裂缝采取措施,以防钢筋锈蚀。
4:混凝土干缩引起的裂缝
普通混凝土在硬化过程中,要产生由于干缩而引起的体积变化。当这种体积变化受到约束时,例如两端固定梁,或是高配筋率的梁,或是浇筑在老混凝土上或坚硬岩基上,都可能产生这种裂缝。这种裂缝的宽度有时很大,甚至会贯穿整个结构。
防止这种裂缝的措施是改善水泥性能,合理减少水泥用量,降低水灰比,对结构合理分缝,配筋率不要过高等,而加强潮湿养护尤为重要。
5:碱骨料反应引起的裂缝
碱骨料反应引起的裂缝,在无筋或少筋混凝土中为网状(龟背状)裂缝,在钢筋混凝土结构中,碱骨料反应受到钢筋或外力约束时,其膨胀力将垂直于约束力的方向,膨胀裂缝则平行于约束力的方向。
混凝土裂缝是否属于碱骨料反应损伤,除由外观检查外,还应通过取芯检验,综合分析,作出评估和相应的建议。
碱骨料反应裂缝与收缩裂缝计的区别:裂缝出现较晚,多在施工后数年到一二十年后。在受约束的情况,碱骨料反应膨胀裂缝平行于约束方向,而收缩裂缝则垂直于约束力方向。碱骨料反应裂缝出现在同一工程的潮湿部位,湿度愈大,愈严重。而同一工程的干燥部位则无此种裂缝。碱骨料反应产物碱硅凝胶有时可顺裂缝渗流出来,凝胶多为半透明的乳白色,黄褐色或黑色状物质,