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混凝土裂缝产生的原因分析-工程事故分析

1塑性收缩裂缝

塑性裂缝多在新浇注的混凝土构件暴露于空气中的上表面出现，

塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。

塑性裂缝产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强

度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影

响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土

体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产

生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝

结时间，环境温度、风速、相对湿度等等。

2沉降收缩裂缝

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或

浸水而造成不均匀沉降所致，或者因为模板刚度不足，模板支撑间距

过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻

土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为

深进或贯穿性裂缝.

3温度裂缝

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混
凝土结构中。混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水

化热。由于混凝士的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不

易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形

成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不

同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强

度极限时，混凝士表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工

中后期。

在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭

击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混

凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂

缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。温度裂缝的走向通常无一

定规律，大面积结构裂缝常纵横交错。

混凝土结构成型后，没有及时覆盖，表面水分散失快，体积收缩

大，而混凝土内部湿度变化小，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，引起混凝土表面的收缩裂缝。

1混凝土产生裂缝的原因和裂缝的分类

1.1混凝土是由水泥、掺合料、外加剂与水按一定比例配制而成

的胶结浆体将分散的砂、石子经搅拌而粘结在一起的气硬性胶凝材

料。它具有较高的抗压强度和良好的耐久性，但其最显著的特点就是

抗拉强度低、抵抗变形的能力差并容易开裂产生裂缝，给人民的生产

生活带来了不便。为什么混凝土容易产生裂缝呢?
混凝土出现裂缝的原因很复杂，不能一概而论，要研究裂缝，我

们首先要搞清楚什么是裂缝，有哪几种裂缝。

裂缝是建筑施工中材料由于某种原因或几种原因共同引起的结

构中产生不连续的现象。而混凝土裂缝是指混凝土在温度和湿度变化

的条件下，硬化并产生体积变形，由于各种材料变形不一致，互相约

束而产生初始应力，造成在骨料与水泥石粘结面或水泥石本身之间出

现肉眼看不见的微观裂缝。其分布是不规则、不连贯的，但是在荷载

作用下或进一步产生温差、于缩的情况下，裂缝开始发展，并逐渐互

相串通，从而出现较大的连贯的肉眼可以看见的裂缝，称为宏观裂缝。

混凝土搅拌后是一种不定型的可塑性材料，其中水泥是混凝土增

强的主要胶结材料。水泥的化学收缩与水泥的品种、标号、细度、用

量及施工工艺有关。一般来说，水泥的标号越高、细度愈大、用量愈

多，混凝土的收缩率也就随之增加。混凝土在经过收缩阶段后，总的

收缩率应控制在0.05％左右。混凝土收缩是其固有的物理特性，也是

混凝土出现裂缝的根本原因。一般地在工程中出现裂缝的部位不同，

产生裂缝的原因也不同。特别是泵送混凝土出现裂缝一般是难以避免

的。关键在于正确认识、及时处理，将工程质量控制在允许的范围内。

1.2混凝土裂缝一般可以分为荷载裂缝和变形裂缝。荷载裂缝又

可以分为外荷载裂缝和荷载次应力裂缝；变形裂缝也可以分为材料自

身变形裂缝和结构变形裂缝。

（1）在荷载作用下，结构的强度、刚度或稳定性不够而出现的

裂缝称为荷载裂缝。这类裂缝主要是由于混凝土早期抗拉强度和弹性
模量低，在外部荷载的作用下导致结构变形，从而出现裂缝。

（2）由于温度、收缩、不均匀沉降等所引起的裂缝称为变形裂

缝。这类裂缝是混凝土开裂的主要原因，具体原因如下：

①混凝土的收缩：收缩是混凝土的一个主要特征，对混凝土的性

能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起

结构的开裂、变形甚至破坏。

②温度应力：混凝土内的水泥在水化反应过程中散发出大量热

量，是混凝土升温，并与外部气温形成一定的温差，从而产生温度应

力，其大小与温差有关，并直接影响到混凝土的开裂及裂缝的宽度。

③配筋不足：配筋间