混凝土的开裂主要原因有哪些？

混凝土的裂缝

混凝土的开裂主要是由于混凝土中拉应力超过了抗拉强度，或者说是由于拉伸应变达到或超过了极限拉伸值而引起的。

混凝土的干缩、降温冷缩及自身体积收缩等收缩变形，受到基础及周围环境的约束时（称此收缩为限制收缩），在混凝土内引起拉应力，并可能引起混凝土的裂缝。如配筋较多的大尺寸板梁结构、与基础嵌固很牢的路面或建筑物底板、在老混凝土间填充的新混凝土等。混凝土内部温度升高或因膨胀剂作用，使混凝土产生膨胀变形。当膨胀变形受外界约束时（称此变形为自由膨胀），也会引起混凝土裂缝。

大体积混凝土发生裂缝的原因有干缩性和温度应力两方面，其中温度应力是最主要的因素。在混凝土浇筑初期，水泥水化放热，使混凝土内部温度升高，产生内表温差，在混凝土表面产生拉应力，导致表面裂缝，当气温骤降时，这种裂缝更易发生。在硬化后期，混凝土温度逐渐降低而发生收缩，此时混凝土若受到基础环境的约束，会产生深层裂缝。此外，结构物受荷过大或施工方法欠合理以及结构物基础不均匀沉陷等都可能导致混凝土开裂。

为防止混凝土结构的裂缝，除应选择合理的结构型式及施工方法，以减小或消除引起裂缝的应力或应变外，还采用抗裂性较好的混凝土。采用补偿收缩混凝土，以抵消有害的收缩变形，也是防止裂缝的重要途径。

提高混凝土抗裂性的主要措施

（1）选择适当的水泥品种。火山灰水泥干缩率大，对混凝土抗裂不利。粉煤灰水泥水化热低、干缩较小、抗裂性较好。选用C3S及C3A含量较低、C2S及C4AF含量较高或早期强度稍低后期强度增长率高的硅酸盐水泥或普通水泥时，混凝土的弹性模量较低、极限拉伸值较大，有利于提高混凝土抗裂性。

（2）选择适当的水灰比。水灰比过大的混凝土，强度等级较低，极限拉伸值过小，抗裂性较差；水灰比过小，水泥用量过多，混凝土发热量过大，干缩率增大，抗裂性也会降低。因此，对于大体积混凝土，应取适当强度等级且发热量低的混凝土。对于钢筋混凝土结构，提高混凝土极限拉伸值可以增大结构抗裂度，故混凝土强度等级不应过低。

（3）可用多棱角的石灰岩碎石及人工砂做混凝土骨料。采用碎石骨料与采用天然河卵石骨料相比，可使混凝土极限拉伸值显著提高。

（4）掺入适当优质粉煤灰或硅粉。混凝土中采用超量取代办法掺入适量粉煤灰时，水灰比随之减小，混凝土极限拉伸可提高，有利于提高混凝土抗裂性。在水灰比不变的条件下，采用等量取代法掺入适量优质粉煤灰时，混凝土的极限拉伸值虽然有一些下降，但其发热量显著减少。试验证明，当掺量适当时，混凝土的抗裂性也会提高。

混凝土中掺入适量硅粉，可显著提高混凝土抗拉强度及极限拉伸值，且混凝土发热量基本不变，故可显著提高混凝土抗裂性。

（5）掺入减水剂及引气剂。在混凝土强度不变的条件下，掺入减水剂及引气剂，可减少混凝土水泥用量，并可改善混凝土的结构，从而显著提高混凝土极限拉伸值。

（6）加强质量控制，提高混凝土均匀性。调查研究发现，混凝土均质性越差，建筑物裂缝发生率越高。故加强质量管理，减少混凝土离差系数，可提高抗裂性。

（7）加强养护。充分保温或水中养护混凝土可减缓混凝土干缩，并可提高极限拉伸，故可提高混凝土抗裂性。对于掺有粉煤灰的混凝土以及早期强度增长较慢的混凝土，更应加强养护。对于大体积混凝土，用保温材料对混凝土进行表面保护，可有效地防止混凝土浇筑初期发生的表面裂缝。