熱脹冷縮是一切物質的固有屬性，混凝土也不例外。本篇將為(wei) 大家淺析混凝土產(chan) 生裂縫的六種收縮，和裂縫的種類以及危害。
混凝土收縮可分為(wei) 以下六種：
1、幹燥收縮
在不飽和空氣中，混凝土內(nei) 部水份遷移散失後產(chan) 生收縮，收縮過程如圖1所示。
2、自收縮
水化反應後，膠凝材料生成物的平均密度增大，造成混凝土宏觀體(ti) 積的減少。其過程可以分為(wei) 三個(ge) 階段：第一階段，自收縮等於(yu) 化學收縮，與(yu) 水化程度成正比；第二階段，骨架初步形成，自收縮受限，小於(yu) 化學收縮；第三階段，混凝土硬化，自收縮與(yu) 化學收縮相比越來越小。自收縮裂縫與(yu) 外界濕度變化無關(guan) ，水灰比越低自收縮越大。
3、塑性收縮
水泥混凝土在其澆築後的幾個(ge) 小時內(nei) ，當其表麵水份蒸發速率大於(yu) 內(nei) 部。
水份向表麵的遷移速率時，在靠近表麵的粒子之間將會(hui) 形成複雜的毛細管體(ti) 係，如圖 3和圖4所示，並在毛細管壁產(chan) 生毛細壓力 Pc，使毛細孔壁之間或由液體(ti) 膜分開的兩(liang) 顆粒之間產(chan) 生收縮引力 Fa，使得兩(liang) 粒子被壓縮靠近，此時混凝土尚未形成強度，當收縮驅動力大於(yu) 顆粒間的抗拉強度時，則出現塑性收縮裂縫，主要發生於(yu) 早期。
4、化學收縮
混凝土的化學收縮就是水泥硬化過程的體(ti) 積收縮。水泥的礦物成分是矽酸三鈣：3CaO.SiO2、矽酸二鈣：2CaO.SiO2、鋁酸三鈣：3CaO.Al2O3 。他們(men) 與(yu) 水相遇時都抓住水分子螯合為(wei) 自己的結晶水，晶體(ti) 不斷發展，形成強度，放出熱量的同時體(ti) 積收縮，這個(ge) 過程屬於(yu) 化學變化，產(chan) 生的收縮稱為(wei) 化學收縮。
矽酸三鈣水化反應方程式：
3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(3-x)Ca(OH)2
矽酸二鈣水化反應方程式：
2CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(2-x)Ca(OH)2
5、溫度收縮
混凝土溫度升高時，因材料自身固有屬性會(hui) 產(chan) 生膨脹（線膨脹係數約為(wei) 1×10-5/℃），同時混凝土的毛細管應力鬆弛也會(hui) 引起混凝土的附加膨脹，而當混凝土液相遷移時導致混凝土收縮。混凝土結構越厚，其中心溫度下降就越慢，引起很大的收縮，當約束引起的溫度收縮應力超過混凝土的極限抗拉強度時，導致溫縮開裂。
6、沉降收縮
沉降收縮裂縫約在混凝土澆築後半小時發生,並在硬化時停止。其形成原因是漿體(ti) 在澆搗後發生不均勻沉落,粗骨料下沉,水泥淨漿上浮,當沉降受抑製(如鋼筋或預埋件的阻擋)時，使混凝土因剪切而開裂。此外在表麵形成的浮漿層也會(hui) 因泌水而開裂。這種裂縫多出現在混凝土表麵,且沿主筋或箍筋通長方向分布,中間寬兩(liang) 端窄,是一種常見的早期裂縫,尤其在泵送施工中更常見。
混凝土裂縫的種類和危害：
1 混凝土裂縫的種類
按照裂縫所處的位置分，裂縫可以分為(wei) ：貫穿裂縫，深層裂縫和表麵裂縫三種。
按照產(chan) 生原因，可以分為(wei) ：塑性收縮裂縫，沉降收縮裂縫和溫度裂縫。
2 裂縫的危害
1. 對鋼筋的保護缺失：混凝土產(chan) 生裂縫，裏麵的鋼筋裸露，容易發生鏽蝕，進而影響整個(ge) 建築工程的施工質量；
2. 使建築物整體(ti) 強度降低：裂縫的存在，切斷了混凝土結構的整體(ti) 連續性，損壞了混凝土結構的整體(ti) 強度；
3. 容易造成滲漏水：混凝土，尤其是地下空間部分，混凝土裂縫極易引起滲水。滲水的四要素是水、壓力、路徑及長期作用。裂縫提供的就是路徑。
來源:東(dong) 方雨虹
責任編輯：李謹之
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