熱脹冷縮是一切物質的固有屬性，混凝土也不例外。本篇將為大家淺析混凝土產生裂縫的六種收縮，和裂縫的種類以及危害。
混凝土收縮可分為以下六種：
干燥收縮
在不飽和空氣中，混凝土內部水份遷移散失后產生收縮，收縮過程如圖所示。
混凝土干燥收縮過程
自收縮
水化反應后，膠凝材料生成物的平均密度增大，造成混凝土宏觀體積的減少。其過程可以分為三個階段：第一階段，自收縮等于化學收縮，與水化程度成正比；第二階段，骨架初步形成，自收縮受限，小于化學收縮；第三階段，混凝土硬化，自收縮與化學收縮相比越來越小。自收縮裂縫與外界濕度變化無關，水灰比越低自收縮越大。
自收縮的發展過程
塑性收縮
水泥混凝土在其澆筑后的幾個小時內，當其表面水份蒸發速率大于內部。
水份向表面的遷移速率時，在靠近表面的粒子之間將會形成復雜的毛細管體系，如圖 3和圖4所示，并在毛細管壁產生毛細壓力 Pc，使毛細孔壁之間或由液體膜分開的兩顆粒之間產生收縮引力 Fa，使得兩粒子被壓縮靠近，此時混凝土尚未形成強度，當收縮驅動力大于顆粒間的抗拉強度時，則出現塑性收縮裂縫，主要發生于早期。
Pc=σ(1/R1 +1/R2)
σ:液體的表面張力（N/m）；
R1、R2：毛細管水的曲率半徑（m）。
毛細管壓力引起的兩粒子間的應力
混凝土塑性收縮的過程
化學收縮
混凝土的化學收縮就是水泥硬化過程的體積收縮。水泥的礦物成分是硅酸三鈣：3CaO.SiO2、硅酸二鈣：2CaO.SiO2、鋁酸三鈣：3CaO.Al2O3 。他們與水相遇時都抓住水分子螯合為自己的結晶水，晶體不斷發展，形成強度，放出熱量的同時體積收縮，這個過程屬于化學變化，產生的收縮稱為化學收縮。
硅酸三鈣水化反應方程式：
3CaO· SiO2+nH2O=xCaO· SiO2· yH2O+(3-x)Ca(OH)2
硅酸二鈣水化反應方程式：
2CaO· SiO2+nH2O=xCaO· SiO2· yH2O+(2-x)Ca(OH)2
溫度收縮
混凝土溫度升高時，因材料自身固有屬性會產生膨脹（線膨脹系數約為 1×10-5/℃），同時混凝土的毛細管應力松弛也會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。
混凝土溫度升高的過程
中心溫升隨結構物斷面尺寸變化情況
沉降收縮
沉降收縮裂縫約在混凝土澆筑后半小時發生,并在硬化時停止。其形成原因是漿體在澆搗后發生不均勻沉落,粗骨料下沉,水泥凈漿上浮,當沉降受抑制(如鋼筋或預埋件的阻擋)時，使混凝土因剪切而開裂。此外在表面形成的浮漿層也會因泌水而開裂。這種裂縫多出現在混凝土表面,且沿主筋或箍筋通長方向分布,中間寬兩端窄,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：
混凝土裂縫的種類
按照裂縫所處的位置分，裂縫可以分為：貫穿裂縫，深層裂縫和表面裂縫三種。
按照產生原因，可以分為：塑性收縮裂縫，沉降收縮裂縫和溫度裂縫。
裂縫的危害
1.對鋼筋的保護缺失：混凝土產生裂縫，里面的鋼筋裸露，容易發生銹蝕，進而影響整個建筑工程的施工質量；
2.使建筑物整體強度降低：裂縫的存在，切斷了混凝土結構的整體連續性，損壞了混凝土結構的整體強度；
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。
掃描關注
東方雨虹官方微信
隨時了解最新資訊
掃描閱讀
東方雨虹電子月刊
