混凝土收縮裂縫的機理

        混凝土的收縮裂縫主要是由混凝土非荷載下的變形引起的。影響混凝土的非荷載變形的因素包括化學減縮、干縮變形和溫度變化等三種。其中干縮變形最為主要。
        一、化學減縮引起的收縮裂縫
        混凝土在硬化過程中，由于水泥水化生成物的  固體體積小于水化前反應物的總體積，從而致使混凝土產生體積收縮。這種化學減縮對于混凝土而言是不可恢復的，其收縮量隨著混凝土硬化齡期的延長而增加，一般在4d內逐漸穩定?；炷恋幕瘜W收縮值雖然只有1％，且對混凝土結構沒有破壞作用，但是在混凝土的內部可產生微細裂縫。此即為化學減縮裂縫。  
        二、干縮變形引起的收縮裂縫
        混凝土會因外圍環境溫度的變化而發生干縮銀脹的現象。這是由于混凝土中水分發生了變化而導致的?；炷林械乃饕腥N：自由水（即孔降水）、毛細管水及凝膠粒子表面的吸附水等三一鋼筋平行沖間寬、兩頭細，這種裂縫一般發生在終凝前。
        除了混凝土中水化作用和水分蒸發作用而產生收縮變形以外，產生干縮裂縫的另一因素是由于施工養護不良，表面干燥過快而內部濕度變化小，表面吸附變形受到收縮慢的內部混凝土的約束，因此在構件表面產生較大的拉應力，即干縮應力。當干縮應力超過混凝土極限抗拉強度時，則表面被拉裂而產生干縮裂縫。
        干縮裂縫是由于變形引起的，那么影響混凝土的干縮變形的因素有那些呢？
        1、水泥的用量、細度及品種的影響
        由于混凝土的變形主要由混凝土中水泥石的干縮引起的，而骨料對于干縮具有制約作用，因此在水灰比不變的情況下，混凝土中水泥漿量愈多，混凝土干縮率愈大。水泥顆粒愈細，干縮也愈大。采用接混合材料的硅酸鹽水泥配置的混凝土，比用普通水泥配置的混凝土干縮率大。其中火山灰水泥混凝土的干縮率最大，粉煤灰水泥混凝土的干縮率最小。
        2、水灰比的影響
        當混凝土中的水泥用量不變時，混凝土的干縮率隨水灰比的增大而增大，塑性混凝土的干縮率較干硬性混凝土的干縮率大的多?；炷羻挝挥盟康亩嗌?，是影響其干縮率的重要因素。一般用水量平均每增加 1％，干縮率約增大2％－3％。
        3、骨料質量的影響
        混凝土所用骨料的彈性模量較大，則其干縮率就小?；炷敛捎梦瘦^大的骨料，干縮較大。骨料的含泥量較多時，會增大混凝土的干縮性。骨料粒徑較大，級配良好時。由于能減少混凝土中的水泥漿用量，所以混凝土的干縮率較小。
        4、混凝土施工質量的影響
        混凝土澆筑成型密實，并延長溫養時間，可推遲干縮變形的發生和發展，但對混凝土的最終干縮率無顯著的影響。采用濕熱處理養護混凝土，可減少混凝土的干縮率。
        三、溫度變化引起的收縮裂縫
        使混凝土產生裂縫的溫度變化方面的因素主要是指大氣溫度的變化，使用環境溫度的影響以及大體積混凝土施工時產生的大量水化熱的作用。
        當混凝土受熱溫度在60℃～100℃時，就可能發生絲裂縫，此時混凝土中游離水漿大量蒸發；當溫度在100℃以上時，水泥石產生收縮變形，而骨料發生膨脹，這就導致水泥石和骨料之間的粘結強度逐漸破壞而產生收縮裂縫。
        周圍氣溫和濕度的劇烈變化，會使混凝土出現干縮裂縫。這一現象對梁、板和某些結構部位最易發生干縮裂縫。其特征是板上多為貫穿裂縫，在梁上多為表面裂縫，裂縫方向多與較長邊垂直。
        溫度變化導致的干縮裂縫的發生，還與施工質量、養護質量有關，質量越差，裂縫越易發生。一般在澆搗混凝土后三個月內發生，隨著時間的推移，裂縫變形才趨于穩定，這時溫度急劇變化，干縮裂縫也不易發生了。
        總的來講，混凝土收縮裂縫的發生，都是因各種因素在混凝土內產生的應力超過混凝土的抗拉極限強度而引起的。這可以通過施工質量及養護質量的改進來減少。