一、什么是收縮裂縫？
收縮裂縫是由濕度變化引起的，它占混凝土非結(jié)構(gòu)性裂縫中的主要部分。我們知道，混凝土是以水泥為主要膠結(jié)材料，以天然砂、石為骨料加水拌合，經(jīng)過(guò)澆筑成型、凝結(jié)硬化形成的人工石材。
在施工中，為保證其和易性，往往加入比水泥水化作用所需的水分多 4～ 5倍的水。多出的這些水分以游離態(tài)形式存在，并在硬化過(guò)程中逐步蒸發(fā)，從而在混凝土內(nèi)部形成大量毛細(xì)孔、空隙甚至孔洞，造成混凝土體積收縮。此外，混凝土硬化過(guò)程中水化作用和碳化作用也會(huì)引起混凝土體積收縮。根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)測(cè)定，混凝土最終收縮量約為 0. 04%～ 0. 06%。可見(jiàn)，收縮是混凝土固有的物理特性，一般來(lái)說(shuō)，水灰越大、水泥強(qiáng)度越高、骨料越少、環(huán)境溫度越高、表面失水越大，則其收縮值越大，也越易產(chǎn)生收縮裂縫。
1. 1 塑性收縮裂縫
塑性收縮裂縫發(fā)生在混凝土塑性階段，終凝之前。其形成原因是混凝土漿體中水分流向表面并迅速蒸發(fā)，隨著失水的增加，毛細(xì)負(fù)壓產(chǎn)生的收縮力使混凝土表面產(chǎn)生急劇的體積收縮。而此時(shí)混凝土尚未形成強(qiáng)度，從而致使混凝土表面開(kāi)裂。這種裂縫多出現(xiàn)在干熱與刮風(fēng)天氣中，裂縫較淺，中間寬、兩端細(xì)，長(zhǎng)短不一，且互不連貫。
1. 2 沉降收縮裂縫
沉降收縮裂縫約在混凝土澆筑后半小時(shí)發(fā)生，并在硬化時(shí)停止。其形成原因是漿體在澆搗后發(fā)生不均勻沉落，粗骨料下沉，水泥凈漿上浮，當(dāng)沉降受抑制(如鋼筋或預(yù)埋件的阻擋)時(shí)使混凝土因剪切而開(kāi)裂。此外在表面形成的浮漿層也會(huì)因泌水而開(kāi)裂。這種裂縫多出現(xiàn)在混凝土表面，且沿主筋或箍筋通長(zhǎng)方向分布，中間寬兩端窄，是一種常見(jiàn)的早期裂縫，尤其在泵送施工中更常見(jiàn)。
1. 3 干燥收縮裂縫
干燥收縮裂縫在混凝土養(yǎng)護(hù)完以后才出現(xiàn)。其形成原因主要是由于混凝土硬化后 , 水分蒸發(fā)引起混凝土表面干縮，當(dāng)干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束時(shí)，產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力使混凝土表面被拉裂。干縮裂縫一般產(chǎn)生在表面很淺的位置，多沿構(gòu)件短方向分布，呈平行線狀或網(wǎng)狀，嚴(yán)重時(shí)可貫穿整個(gè)構(gòu)件截面。
1. 4 自身收縮裂縫
自身收縮裂縫與外界濕度變化無(wú)關(guān)，而是由于水泥熟料在水化反應(yīng)的過(guò)程中，反應(yīng)后生成物的平均密度變小而引起體系的體積收縮(稱為化學(xué)減縮)所致。主要是由于自由水轉(zhuǎn)化為水化產(chǎn)物的一部分，使它的比容降低 1/4(即0.25cm3/g)。因此，化學(xué)減縮量的大小取決于水泥水化產(chǎn)物中化學(xué)結(jié)合水量的多少。
1. 5 碳化收縮裂縫
碳化收縮裂縫是碳化作用所產(chǎn)生的游離態(tài)水蒸發(fā)，引起漿體的收縮所致。碳化作用是指大氣中的CO2 在有水的條件下與水化產(chǎn)物作用生成 CaCO3、鋁膠、硅膠以及游離態(tài)水，這部分水蒸發(fā)引起混凝土體積收縮( 稱為碳化收縮)，其實(shí)質(zhì)是碳酸對(duì)水泥石的腐蝕作用。
一般水泥水化產(chǎn)物的堿度與空氣中 CO2濃度越高且濕度適中(50%左右)時(shí)，越易發(fā)生碳化作用。因此，這種裂縫易出現(xiàn)在干濕交替的環(huán)境下，而干燥或水飽和環(huán)境下不易出現(xiàn)；且由于裂縫處析出的碳化產(chǎn)物將形成凝膠，阻止CO2進(jìn)入，故一般僅發(fā)生在表面。
二、對(duì)以上收縮裂縫的防治可采取以下措施 :
( 1) 摻加高效減水劑、泵送劑以盡量降低用水量；施工時(shí), 下料不宜過(guò)快，并振搗密實(shí)。
( 2) 對(duì)于早期收縮裂縫的防治, 除加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)外, 宜在混凝土終凝前進(jìn)行二次抹壓，在材料上可摻加促凝劑，且宜采用早期強(qiáng)度高、保水性好的普通硅酸鹽水泥；對(duì)于干縮裂縫的防治，可以適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，材料上宜選用粉煤灰水泥或中低熱水泥等干縮率小的品種。
( 3) 盡可能降低水泥用量，增大粗骨料的含量，且宜選用石灰?guī)r作為粗骨料，因?yàn)樗鼘?duì)收縮的抗裂性優(yōu)于安山巖和砂巖；應(yīng)嚴(yán)格控制骨料的含泥量，砂率不宜過(guò)大，骨料應(yīng)具有良好的級(jí)配。
( 4) 降低自身收縮裂縫的有效方法是盡量使用 C3A 含量低的水泥，因?yàn)楣杷猁}水泥熟料中 C3A 的化學(xué)減縮量最大，是 C2S的3倍，C4AF 的5倍。
( 5) 防止碳化收縮裂縫關(guān)鍵是降低生成物的堿度，對(duì)新澆混凝土做好濕水養(yǎng)護(hù)，而對(duì)使用當(dāng)中的混凝土結(jié)構(gòu)要盡量保持干燥，在CO2等腐蝕性氣體含量高的環(huán)境下要做好防腐措施。
( 6) 混凝土澆筑抹光后要及時(shí)用潮濕的草墊或塑料薄膜覆蓋，風(fēng)季施工時(shí)應(yīng)設(shè)擋風(fēng)設(shè)施。
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