1、2 混凝土结构中的非荷载裂缝混凝土结构是我国工程结构中最常见、应用最广泛的结构形式之一。 但由于混凝土结构自身组成材料的弱点（抗拉强度较低），在使用条件下容易出现裂缝，这里所说的裂缝是指肉眼可见的宏观裂缝，而不是微观裂缝，其宽度应在 0.05mm 以上。混凝土结构中常见的裂缝可分为两类， 一类是由于结构承受荷载产生的裂缝， 这类裂缝是结构在荷载作用下在某些部位产生的拉应力超过了材料的抗拉强度而引起的，又称为“荷载裂缝”；另一类是由于混凝土材料的收缩变形、 温度变化以及混凝土内钢筋锈蚀等原因引起的裂缝，又称为“非荷载裂缝”。目前，国内外对因荷载作用引起的“荷载裂缝”进行了较深入地研究，建立了相关
2、的理论和控制标准，而对因其他原因引起的“非荷载裂缝”则主要是在设计和施工中规定了一些构造措施来防止和减轻， 尚未建立起有效的计算理论和控制措施，因此，本文将混凝土结构中的“非荷载裂缝”作为主要的研究对象来加以分析。21 非荷载裂缝的分类211 混凝土硬化以前新拌混凝土的塑性裂缝出现塑性裂缝的主要原因有：a）新拌混凝土在可塑状态下凝结收缩而产生的塑性收缩裂缝；b）可塑状态下新拌混凝土，其组成材料因受力下沉不均匀或下沉受阻而产生的塑性沉降裂缝；c）可塑状态下的混凝土因模板变形、支架下沉或受到施工过程中的扰动、 移动等原因而产生的其他塑性裂缝。212 硬化混凝土的早期收缩裂缝硬化混凝土早期收缩裂缝主
3、要包括干燥裂缝、自生收缩裂缝和温度收缩裂缝。1）干燥收缩裂缝干燥时收缩，受湿时膨胀，这是水泥基混凝土材料的固有特性， 其主要原因是混凝土内的固体水泥浆体体积会随含水量而改变。 混凝土中骨料对水泥浆体积的变化起到了很大的约束作用， 使混凝土的体积变化远低于水泥浆体的体积变化。 在硬化水泥浆体中，部分水存在于浆体的毛细孔隙内，而相当一部分水则存在于水泥硅酸钙凝胶体之中。 混凝土干燥时， 首先失去的是较大孔径的毛细孔隙中的自由水份，但这几乎不会引起固体浆体体积的变化，只有很小孔径毛细孔隙水和凝胶体内的吸附水与胶体的层间孔隙水减少时才会引起明显的收缩。目前，混凝土干燥收缩的机理尚不完全清楚，一般认为是
4、干燥时混凝土内的孔隙水拉力发生变化，胶凝体粒子的表面张力增加， 胶凝体内的膨胀蒸汽压力减小和层间水称出的综合结果。2） 自生收缩裂缝自生收缩是水泥水化作用引起的收缩， 并不属于干燥收缩。水泥水化本身造成体积膨胀，但如将参与水化反应的水的体积加在一起， 则水化前后水泥与水的总体积减少。在已硬化的水泥浆体中，未水化的水泥继续水化是产生自生收缩的主要原因。 自生收缩主要发生在混凝土硬化的早期， 一般认为混凝土在开始硬结后的几天或几周内可完成自生收缩。水灰比的变化对于干燥收缩和自生收缩的影响正相反，当水灰比降低时，混凝土的干燥收缩减小，而自生收缩增大。 如当水灰比大于0.5 时，其自生收缩与干缩相比小
5、得可以忽略不计。但是当水灰比小于 0.35 时，混凝土内相对湿度很快降到 80%以下，自生收缩与干缩则接近各占一半；当水灰比低至 0.17 时，则自生收缩要占 100%，而干缩为 0，意味着即使在很干燥的环境中也没有水份向外蒸发，水灰比较小的高性能混凝土自收缩过程开始于水化速度处于高潮阶段的头几天，湿度梯度首先引发表面裂缝，随后引发内部裂缝，若混凝土变形受到约束，则进一步产生收缩裂缝， 这也是高强混凝土容易开裂的主要原因之一。3）温度收缩裂缝引起混凝土早期体积变化的主要原因是温度收缩，温度对早期混凝土的收缩开裂起着重要的作用。混凝土在凝结及早期过程中释放大量水化热， 使混凝土升温， 当混凝土内
6、部的温度与外部环境相差较大， 以致所形成的温度应力或温度变形超过混凝土当时的抗拉强度或极限拉伸值时，就会形成裂缝。在工程实践中，尤其是大体积混凝土结构中，控制混凝土的温度收缩裂缝最为关键。工程中常出现的“非荷载裂缝”主要是由于混凝土的干燥收缩*温度收缩引起的，其中也有许多裂缝是由于混凝土的干燥收缩和温差变形的双重作用共同引起的。213 工程中常见的收缩裂缝图工程中因混凝土收缩开裂的例子很多， 经归纳总结，以下给出了工程中常见的收缩裂缝示意图（见图 1），以助于对收缩裂缝的分析和判断。2. 混凝土梁裂缝种类及原因2.1 梁侧面竖向裂缝1)受力裂缝裂缝特征：裂缝位于混凝土梁中段，一般跨中裂缝宽度最
7、大，竖向裂缝下宽上窄，沿梁两侧面通透。见附图1。原因分析：在混凝土承受荷载时，下部受拉区钢筋与混凝土共同受力，受拉区边缘纤维应变大于混凝土受弯极限拉应变时，出现受拉区混凝土开裂。该类裂缝由承载力引起，裂缝一旦出现，即具有一定的开展宽度，并沿梁高上延至一定高度，所以多为下宽上窄。开裂后钢筋应力较裂前突然增加，会在跨中区段出现几条裂缝。2)温度裂缝裂缝特征：裂缝在梁长范围内基本呈等间距分布，各缝宽相似，竖向裂缝上宽下窄，沿梁两侧面通透。见附图 2。原因分析：该类裂缝多出现在顶层上表面隔热不当，或施工时暴晒造成梁板上下表面温差大的部位。梁板上表面温度高，混凝土膨胀变形大，下表面温度低，混凝土膨胀变形
8、小，形成变形差。当变形产生的拉应力大于混凝土抗拉强度时，在应力集中的梁上部区域出现竖向裂缝，以释放变形能。3)混凝土收缩裂缝裂缝特征：裂缝位于混凝土梁跨中或三分之一处，如为连续梁则裂缝沿全长基本呈等间距分布，间距因梁截面大小及养护条件而异，各裂缝宽度只与混凝土该位置自身材料差异有关，当混凝土质量稳定时裂缝基本同宽。单条竖向裂缝上下基本同宽，部分裂缝为中间宽两端窄，沿梁两侧面通透。见附图 3。原因分析：混凝土浇注后收缩变形主要集中在塑性收缩阶段，此时对水分的要求也较大，养护不当易造成混凝土塑性收缩裂缝，裂缝位置受自身材料及连续梁长度影响。混凝土梁全截面收缩变形，隔一段会出现一个应力释放面，即开裂
9、面，裂缝贯通全截面。4)箍筋表面混凝土收缩裂缝裂缝特征：多为混凝土梁侧面及底面周圈裂缝，裂缝位置与梁内箍筋位置相对应，打开检查时发现裂缝仅存在于箍筋混凝土保护层范围，各裂缝宽度基本相同。见附图 4。原因分析：箍筋表面混凝土厚度较其它部位薄，当混凝土收缩时，易在该处应力集中，后期养护不当时在此薄弱面出现沿箍筋位置的裂缝。该类裂缝仅存在于箍筋混凝土保护层范围，箍筋内部混凝土不受影响。2.2 梁侧面根部斜向受力裂缝裂缝特征：裂缝位于混凝土梁根部受剪区或弯起筋外端部，为一条或多条梁根低、梁中方向高约 45 角走向的斜裂缝。见附图 5。原因分析：该类裂缝是由于混凝土梁受剪应力与压应力共同作用时，斜截面承
10、载力不足造成的。首先在梁底出现垂直裂缝，顶部变斜（斜向荷载作用点）形成斜裂缝，当荷载增加至一定程度时，在几条斜裂缝中形成一条主要斜裂缝，即“临界斜裂缝”。当混凝土梁截面偏小，或抗剪筋配置不足时易发生该类损伤。同时要注意混凝土梁上有墙体时是否形成墙梁构件，避免计算中将墙荷只传至本层梁，而实际底层混凝土墙梁承载上部多层荷载的受力模型错误引起的损伤。2.3 沿钢筋方向的裂缝裂缝特征：裂缝对应混凝土梁主筋位置，或对应箍筋位置，开裂较大处伴随混凝土保护层脱落、钢筋出现锈皮。见附图 6。原因分析：混凝土梁内钢筋锈蚀后体积膨胀，造成混凝土保护层胀裂损伤，钢筋锈蚀与环境温湿度及干湿交替情况、环境存在侵蚀性物质
11、（气、液、固体）、及混凝土中氯离子含量有关。3. 裂缝宽度的限值混凝土梁类构件应从承载能力、构造以及不适于继续承载的位移(或变形)和裂缝等四个方面来确定结构安全性，裂缝的性质及开裂大小是判断安全性的重要内容。上述裂缝中，混凝土梁竖向受力裂缝及梁侧面根部斜向受力裂缝都属于受力裂缝，温度裂缝、混凝土收缩裂缝、箍筋表面混凝土收缩裂缝属于非受力裂缝，应根据民用建筑可靠性鉴定标准GB 50292-1999 第 4.2.5 条、4.2.6 条内容确定裂缝宽度的限值。、骨料方面（1）骨料中含泥 干燥收缩大，水泥与骨料的粘结不理想（2）碱骨料反应 反应吸水，水化反应使骨料膨胀3、混凝土下沉和泌水混凝土浇筑后，
12、在凝结过程中会产生下沉和泌水，下沉量约为浇筑高度的 1%。当下沉受到钢筋或周围混凝土的约束也会产生裂缝。二、施工原因（1）混合材料不均匀：由于搅拌不均匀，材料的膨胀性和收缩的差异，引起局部的一些裂缝。（2）长时间搅拌：混凝土运输时间过长，长时间搅拌突然停止后很快硬化产生的异常凝结，引起网状裂缝。（3）浇筑速度过快：当构件高度较大，如一次快速浇筑混凝土，因下部混凝土尚未充分硬化，产生下沉，引起裂缝。（4）交接缝：浇筑先后时差过长，先浇筑的混凝土已硬化，导致交接缝混凝土不连续，这是结构产生裂缝的起始位置，将成为结构承载力和耐久性的缺陷。三、荷载产生的裂缝四、温度裂缝五、收缩裂缝六、不均匀沉降产生裂
13、缝七、钢筋锈蚀产生的裂缝八、冻结溶解产生的裂缝一、蜂窝（1）配合比计量不准，砂石级配不好；（2）搅拌不匀；（3）模板漏浆；（4）振捣不够或漏振；（5）一次浇捣混土太厚，分层不清，混凝土交接不清，振捣质量无法掌握；（6）自由倾落高度超过规定，混凝土离析、石子赶堆；（7）振捣器损坏，或监时断电造成漏振；（8）振捣时间不充分，气泡未排除。1、防治措施为：严格控制配合比，严格计量，经常检查；混凝土搅拌要充分、均匀；下料高度超过 2m 要用串筒或溜槽；分层下料、分层捣固、防止漏振；堵严模板缝隙，浇筑中随时检查纠正漏浆情况； 2、处理措施为：对小蜂窝，洗刷干净后 1：2 水泥砂浆抹平压实；较大蜂窝，凿去薄
14、弱松散颗粒，洗净后支模，用高一强度等级的细石混凝土仔细填塞捣实；较深蜂窝可在其内部埋压浆管和排气管，表面抹砂浆或浇筑混凝土封闭后进行水泥压浆处理。二、麻面（1）同“蜂窝”原因；（2）模板清理不净，或拆模过早，模板粘连；（3）脱模剂涂刷不匀或漏刷；（4）木模未浇水湿润，混凝土表面脱水，起粉；（5）浇注时间过长，模板上挂灰过多不及时清理，造成面层不密实；（6）振捣时间不充分，气泡未排除。1、防治措施为：模板要清理干净，浇筑混凝土前木模板要充分湿润，钢模板要均匀涂刷隔离剂；堵严板缝，浇筑中随时处理好漏浆；振捣应充分密实；2、处理方法:表面做粉刷的可不处理，表面不做粉刷的，应在麻面部位充分湿润后用水泥
15、砂浆抹平压光。三、孔洞（1）同蜂窝原因；（2）钢筋太密，混凝土骨料太粗，不易下灰，不易振捣；（3）洞口、坑底模板无排气口，混凝土内有气囊。在钢筋密集处采用高一强度等级的细石混凝土，认真分层捣固或配以人工插捣；有预留孔洞处应从其两侧同时下料，认真振捣；及时清除落人混凝土中的杂物；1、处理方法:凿除孔洞周围松散混凝土，用高压水冲洗干净，立模后用高一强度等级的细石混凝土仔细浇筑捣固。四、露筋（1）同“蜂窝”原因；（2）钢筋骨架加工不准，顶贴模板；（3）缺保护层垫块；（4）钢筋过密；（5）无钢筋定位措施、钢筋位移贴模。1、防治措施为浇筑混凝土前应检查钢筋及保护层垫块位置正确，木模板应充分湿润；钢筋密集
16、时粗集料应选用适当粒径的石子；保证混凝土配合比与和易性符合设计要求；2、处理方法：表面露筋可洗净后在表面抹 1：2 水泥砂浆，露筋较深应处理好界面后用高一级细石混凝土填塞压实。五、烂根（1）模板根部缝隙堵塞不严漏浆；（2）浇注前未下同混凝土配合比成份相同的无石子砂浆；（3）混凝土和易性差，水灰比过大石子沉底；（4）浇注高度过高，混凝土集中一处下料，混凝土高析或石子赶堆；（5）振捣不实；（6）模内清理不净、湿润不好。对有些结构按其所处条件的不同，允许存在一定宽度的裂缝。但施工中仍尽可能采取有效的技术措施控制裂缝，使结构尽量不出现裂缝，或尽量减少裂缝的数量和宽度，特别是避免有害裂缝的出现，以确保工
17、程质量。 裂缝按产生的原因有：由外荷载（包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载）引起的裂缝；由变形（包括温度、湿度变形、不均匀沉降等）引起的裂缝；由施工操作（如制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等）引起的裂缝按裂缝的方向、形状有：水平裂缝，垂直裂缝，横向裂缝，纵向裂缝，斜向裂缝以及放射状裂缝等。按裂缝深度有：贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。 1、 塑性裂缝： 1） 现象： 裂缝在结构表面出现，形状很不规则且长短不一，互不连贯，类似干燥的泥浆面。大多在混凝土浇筑初期（一般在浇筑后 4 小时左右） ，当混凝土本身与外界气温相差悬殊，或本身温度长时间过高（40以上） ，而气候很干燥的情况下出现。塑性裂
18、缝又称龟裂，属于干缩裂缝，出现普遍。2） 原因分析： a、 混凝土浇筑后，表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土早期强度很低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。 b、 使用收缩率较大的水泥，水泥用量过多，或使用过量的粉砂。 c、 混凝土水灰比过大，模板过于干燥。 3） 预防措施： a、 配制混凝土时，应严格控制水灰比和水泥用量，选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率；同时，要振捣密实，以减少收缩量，提高混凝土抗裂度。 b、 浇筑混凝土前，将基层和模板浇水湿润。 c、 混凝土浇筑后，对裸露表面应及时用潮湿材料覆盖，认真养护。 d、 在气温高、湿度低或风速
19、大的天气施工，混凝土浇筑后，应及早进行喷水养护，使其保持湿润；大面积混凝土宜浇完一段，养护一段。此外，要加强表面的抹压和养护工作。 e、 混凝土养护可采用表面喷氯偏乳液养护剂，或覆盖湿草袋、塑料布等方法；当表面发现微细裂缝时，应及时抹压，再覆盖养护。 f、 设挡风设施。 4） 治理方法： a、 此类裂缝对结构强度影响不大，但传统使钢筋锈蚀，可在表面抹一层薄砂浆进行处理。对于预制构件，可在裂缝表面涂环氧胶泥或粘贴环氧玻璃布进行封闭处理。 2、 干缩裂缝： 1） 现象： 裂缝为表面性，宽度较细。其走向纵横交错，没有规律。较薄的梁、板类构件（或桁架杆件） ，多沿短向分布；整体性结构多发生在结构变截面
20、处；平面裂缝多延伸到变截面部位或块体边缘，大体积混凝土在平面部位较为多见，但侧面也常出现，并随湿度和温度变化而逐渐发展2） 原因分析： a、 混凝土成型后，养护不当，受到风吹日晒，表面水分散失快，体积收缩大，而内部湿度变化很小，收缩也小，因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束，出现拉应力，引起混凝土表面开裂，或者构件水分蒸发，产生体积收缩受到地基或垫层的约束，而出现干缩裂缝。 b、 混凝土构件长期露天堆放，表面湿度经常发生剧烈变化。 c、 采用含泥量大的粉砂配制混凝土。 d、 混凝土经过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层。 e、 后张法预应力构件露天生产后长久为张拉等。 3） 预防措施：a、
21、混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能过大；严格控制砂石含泥量，避免使用过量粉砂；混凝土应振捣密实，并注意对板面进行抹压，可在混凝土初凝后、终凝前进行二次抹压，以提高混凝土抗拉强度，减少收缩量。 b、 加强混凝土早期养护，并适当延长养护时间。长期露天堆放的预制构件，可覆盖草帘、草袋，避免曝晒，并定期适当洒水，保持湿润。薄壁构件则应在阴凉地方堆放并覆盖，避免发生过大湿度变化。 3、 干缩裂缝： 1） 现象： 表面温度裂缝走向无一定规律性；梁板式或长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；大面积结构裂缝常纵横交错。深进的和贯穿的温度裂缝，一般与短边方向平行或接近于平行，裂缝沿全长分段出现，中间较密。裂缝宽度
22、大小不一，一般在 0.5mm 以下。裂缝宽度沿全长没有太大的变化。温度裂缝多发生在施工期间，缝宽受温度变化影响较明显，冬季较宽，夏季较细。沿断面高度，裂缝大多呈上宽下窗状，但个别也有下宽上窄情况，遇上下边缘区配筋较多的结构，在时也出现中间宽两端窄的梭形裂缝。 2） 原因分析： a、 表面温度裂缝，多由于温度较大。混凝土结构，特别是大体积混凝土基础浇筑后，在硬化期间放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差很大。当温度产生非均匀的降温时（如施工中注意不够，过早拆除模板；冬季施工，过早除掉保温层，或受到寒潮袭击） ，将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，此时表面胺到内部
23、混凝土的约束，将产生很大的拉应力（内部降温慢，受自约束而产生压应力） ，而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低，因而出现裂缝（这种裂缝又称为内约束裂缝） 。但这种温差仅在表面处较大，离开表面就很快减弱。因此，裂缝只在接近表面较浅的范围出现，表面层以下结构仍保持完整。b、 深进的和贯穿 的浊裂缝多由于结构降温差较大，受到外界的约束而引起的。当大体积混凝土基础、墙体浇灌在坚硬地基（特别是岩石地基）或厚大的老混凝土垫层上时，没有采取隔离层等放松约束的措施，如果混凝土浇灌时温度很高，加上水泥水化热的混凝土冷却收缩，全部或部分地受到地基、混凝土垫层或其他外部结构的约束，将传统在混凝土浇筑后 2-3 个月或更
24、长时间出现，裂缝较深，有时是贯穿性的，将破坏结构的整体性。基础工程长期不回填，受风吹日晒或寒潮袭击作用；框架结构的梁、墙板、基础梁，由于与刚度较大的柱、基础连接，或预制构件浇筑在台座伸缩缝处，因温度变形受到约束，降温时也常出现这类裂缝。采用蒸气养护的预制构件，混凝土降温制度控制不严，降温过速，或养生窑坑急剧揭盖，使混凝土表面剧烈降温，而受到肋部或胎模的约束，常导致构件表面或肋部出现裂缝。 3） 预防措施：a、 尽量选用低热或中热水泥（如矿渣水泥、粉煤灰水泥）配制混凝土；或混凝土中掺适量粉煤灰；或利用混凝土的后期强度，降低水泥用量，以减少水化热量。 b、 选用良好级配的骨料，并严格控制砂、石子含
25、泥量，降低水灰比，加强振捣，以提高混凝土的密实性和抗拉强度。 c、 在混凝土中掺加缓凝剂，减缓浇筑速度，以利于散热，或掺木钙、减水剂，以改善和易性，减少水泥用量。d、 避开炎热天气浇筑大体积混凝土；必须在热天浇筑时，可采用冰水或深井凉水拌制混凝土，或设置简易遮阳装置，并对骨料进行喷水预冷却，以降低混凝土搅拌和浇筑的温度。 e、 分层浇筑混凝土，每层厚度不大于 30 厘米，以加快热量散发，并使温度分布均匀，同时也便于振捣密实。 f、 大体积混凝土适当预留一些孔道，采取通冷水或冷气降温。 g、 大型设备基础采取分块分层间隔浇筑（间隔时间 57 天）分块厚度 11.5m，以利水化热散发和减少约束作用
26、；或每隔 2030m 留一条 0.51.0m 宽的临时间断缝，40 天后再用干硬性细石混凝土浇筑，以减少温度收缩应力。 h、 浇筑混凝土后，表面应及时用草袋、锯末、砂等覆盖，并洒水养生。深搞基础可采取灌水养护（或在混凝土表面四周砌一皮砖进行灌水养护。 ） 。夏季应适当延长养护时间，使之缓慢降温。在寒冷季节，混凝土表面应采取保温措施，以防寒潮袭击。拆模时，块体中部和表面温差不宜大于 20，以防止急剧冷却造成表面裂缝。基础混凝土拆模后要及时回填。 i、 在岩石地基或较厚大的混凝土垫层上浇筑大体积混凝土时，可在岩石地基或混凝土垫层上浇沥青胶并撒铺5mm 厚或铺二层沥青油毡纸，以消除或减少约束作用。
27、j、 蒸汽养护构件时，控制升温速度不大于 25/小时，降温速度不大于 20/ 小时，并缓慢揭盖，及时脱模，避免引起过大的温度应力。 4） 治理方法： a、 温度裂缝对钢筋锈蚀、碳化、抗冻融（有抗冻要求的结构） 、抗疲劳（对受动荷载构件）等方面有影响，故应采取措施治理。可以采用涂两遍环氧胶泥或贴环氧玻璃布，以及抹、喷水泥砂浆等方法进行表面封闭处理，对有防水、抗渗要求的结构，缝宽大于 0.1mm 的深进或贯穿性裂缝，应根据裂缝可灌程度，采用灌水泥浆或化学浆液（环氧、甲凝或丙凝浆液）方法进行裂缝修补，或者灌浆与表面封闭同进采用。宽度不大于 0.1mm 的裂缝，由于后期水泥生成氢氧化钙、硫酸铝钙等类物
28、质，能使裂缝自行愈合，可不处理或只进行表面处理即可。一、关于混凝土裂缝裂缝是混凝土工程中最常见的一种缺陷，分为宏观裂缝和微观裂缝。一般肉眼可见裂缝宽度为0.03-0.05mm，因此，将肉眼可见裂缝称为宏观裂缝，不可见的裂缝宽度0.05mm 的称为微观裂缝。 混凝土的微观裂缝一般为混凝土固有。其原因为：混凝土是由水泥浆体水化硬化后的水泥石与砂、石骨料组成，它们的物理力学性能不一致，是一种非均质的组合物。水泥浆体硬化后的干缩值较大，而混凝土中的骨料则限制了水泥浆体的自由收缩，这种约束等作用使混凝土内部从硬化开始就有骨料与水泥石的粘结面上产生了微裂缝。也就是说，即使没有外荷载作用（不管是其外荷载的种
29、类是自重、荷载、体积变化而引起的内应力等）或者即使混凝土发生体积变化是没有受到外部的约束，混凝土内部已经有了微裂缝。这种微裂缝在不大的外力或变形作用下是稳定的。 混凝土是一种抗压能力远大于抗拉能力的建筑材料（抗拉强度为抗压强度的 1/8-1/10），当因荷载作用使混凝土内部产生较大的拉应力，或者因混凝土体积变化时受到约束，混凝土内部产生较大的拉应力，或者早期急剧失水引起体积变化时，若此时的抗拉能力不能抵抗所产生的拉应力，混凝土即开裂以消除应力。开裂首先是从有微裂缝的粘结面开始，当外力或变形作用较大时，这些粘结面上的微裂缝就会发展，并扩展穿过硬化的水泥石，逐渐发展为可见的宏观裂缝。 见下图-1：
30、混凝土中的早期塑性收缩裂缝。 二、混凝土的泌水与沉降 混凝土拌合物浇筑后到开始凝结前，固体颗粒下沉，水上升，并在表面析出水的现象，称为泌水。泌水后因水分的流失会造成混凝土发生沉降收缩，若沉降收缩不采取措施予以消除，将会产生沉降收缩裂缝。泌水通常是由新拌合水所引起的，少许泌水对优质的混凝土来说是正常的。它导致在整个表面上出现少量的均衡的渗出物，对混凝土内部来说，水分少量的渗出，会降低内部混凝土的水灰比，使混凝土强度得以提高。另一方面，泌水后混凝土上层变成富含水的水泥浆，这一区域有过高的 W/C。导致混凝土表面强度不够，多孔，缺乏耐久性。因此，在混凝土泌水结束后进行的二次抹面，将会破坏这一富水层，
31、使混凝土表面再一次趋于水灰比一致，从而降低上述质量隐患的可能。 同时泌水后聚积在混凝土表面的泌水层，对混凝土的养护起到良好的作用，这就象一层“水被子”盖在混凝土的表面，使因失水造成的塑性收缩裂缝极大的降低，但是，当外界温度、湿度及风速条件较恶劣，渗出水蒸发的速度比泌水速度快时，很容易出现塑性收缩裂缝。这时，在渗出水量不能形成良好的养护环境时，就必须人为地创造这个良好的环境，则补充水分，形成较高的湿度就必须进行。 表面塑性收缩裂缝在混凝土未完全终凝前就已经发生，因此，补充水分进行湿养护的时间必须提前，当混凝土表面泌水后出现的水而光泽消失时，（一般在混凝土浇筑后一至三小时）即应立即开始采取包括二次
32、振捣抹面及洒水养护等技术措施，应注意覆盖物必须予以湿润或覆盖后立即浇水使覆盖物完全湿润。 预拌混凝土使用高效减水剂，每方混凝土中用水量较不掺用减水剂的现场拌制要少,且胶结料较多,泌水量较常规浇筑方法少，这两个原因都会加速早期塑性裂缝的形成，需特别注意。采用泵送混凝土时，施工速度较快，一次性浇筑到模板内的含量大，因此，应安排足够的人员对处于危险的混凝土及时采取技术措施。 塑性收缩裂缝常出现在：楼板、地面、大梁的侧面 塑性沉降裂缝常出现在：板梁结合部，板墙结合部、梁墙结合部，表面布有钢筋的基础部分，对较厚的底板，较深的梁和剪力墙位置，易出现沉降裂缝。 三、关于早期混凝土裂缝的分类及成因早期混凝土裂
33、缝一般出现在混凝土初凝前混凝土仍在塑性状态时出现的裂缝，工地一般因混凝土浇筑后施工人员即离开，在第二天早上开始浇水时会发现。在天气炎热干燥季节,有时在梁板上面,浇筑在模板内的混凝土一、二个小时后即会出现甚至在未进行二次抹面收光前裂缝即清晰可见。一般称为塑性裂缝，分为：塑性收缩缝、塑性沉降缝。这种裂缝的开裂机制简明，可通过相应措施予以避免或消除。 塑性收缩裂缝和塑性沉降裂缝均发生在混凝土尚处于塑性阶段，其产生的主要原因为水分蒸发。混凝土浇筑后最初几个小时，混凝土尚处于塑性阶段，在干燥或炎热气候条件下，当蒸发速率超过了泌水达到表面速率时，混凝土表面失去水分，原来水分所占体积随着蒸发而失去，造成混凝
34、土体积收缩，在混凝土受钢筋等约束的情况下，抵抗不了收缩所造成的拉应力，导致混凝土从表面开始出现裂缝，若蒸发持续进行，而无水分补充时（未进行有效养护时），裂缝会随着失水逐步向混凝土内部延伸，直到整个截面贯穿。混凝土处于可塑状态时，水分从混凝土表面迅速蒸发，同时，由于混凝土产生泌水，水分也从混凝土的内部向表面泌出。混凝土表面水分蒸发与泌水水分上升，在混凝土表面发生干燥收缩（因失水而使体积收缩），体积缩小，从而使表面产生开裂，细小裂缝密布于混凝土表面。（图-2） 图-2 塑性收缩开裂的发生塑性收缩缝与塑性沉降缝一般出现在混凝土（或浆体）处于塑性状态期间，其持续的时间较短，大约 12 小时，开始于混凝
35、土表面光泽消时（泌水收水结束）。裂缝走向不规则，长度从几厘米到几米不等，中间较宽，两端较细，深度可能局限于表面较浅区域，但当外界气温高、风速大，气候干燥情况下出现较多，若不采取相应措施，任由裂缝发展，则有可能贯穿。但经试验，即使贯穿，对混凝土结构物承载也无影响。 塑性收缩缝多发生于地板、楼板等的裸露面上，板面越薄越容易出现，当气温较高特别是又较为干燥且强风吹时，混凝土表面极易蒸发脱水（下边的泌水来不及上浮补充）。于是会使混凝土由表面向内部形成湿度梯度（内外湿度不一致，呈阶梯状分布）。过高的湿度梯度造成混凝土表面剧烈收缩，此时，混凝土基本上无抗拉能力，导致混凝土表面首先开裂，形成塑性裂缝。在未进
36、行有效的养护情况下，塑性裂缝会随着失水逐步向混凝土内部延伸，直到整个截面贯穿。 Page混凝土凝结硬化过程中，由于自重原因会导致比重大的组分下沉，比重较小的水分上升，即产生泌水。泌水的结果会使混凝土结构更加致密，同时会降低混凝土在高度方向的尺寸（沉缩）。在梁与板的变接处，梁与柱的交接处，板与墙交接处等部位，因其在高度方向的尺寸不同，各自发生的沉缩量不同，就会导致高度大的部位沉缩大，厚度小的部位沉缩小，在交接处会发生裂缝。见图-3。 图-3 沉降裂缝剖面图 a)梁板结构 b) 基础底板 混凝土在浇筑成型后，混凝土中比重大的成分下沉，当受到钢筋、拉杆、预埋件等约束，遂发生沉降裂缝，梁板上面的混凝土，由于沉降开裂，裂缝沿着钢筋的正上方，而柱、墙侧面的混凝土，裂缝沿着水平钢筋的方向裂缝是从混凝土表面到达钢筋的上表面。见图-4。
