基础不平整或不均匀沉陷引发裂缝某些混凝土的裂缝与基础不.PDFVIP

（2 ）基础不平整或不均匀沉陷引发裂缝。某些混凝土的裂缝与基础不平整或基础不均匀 沉陷有关。将混凝土浇筑在高低相差较大的基岩面上，混凝土从较高的温度降温过程中受到 基础的约束产生较大的温度拉应力，由于基岩表面高低相差较大，在突变位置将产生较大的 应力集中，加之突变部位左右两部分混凝土变形存在较大的差异，导致混凝土在突变部位开 裂形成裂缝。当混凝土浇筑在非均质的基础上时，由于混凝土自身重量的作用，基础发生不 均匀的沉陷。基础坚实、强度高的部位沉陷少，基础软弱、强度低的部位沉陷大。较大的沉 陷差异使混凝土发生裂缝。基础不均匀沉陷引发的裂缝一般发生在基础内有较大的断层破碎 带时。 （3 ）结构引发裂缝。混凝土结构物外形设计欠合理，造成应力集中引发的裂缝，称为结 构引发裂缝。水工混凝土结构物不可避免地设有孔洞、牛腿等，这些部位若设计外形不合理， 都容易产生巨大的应力集中而导致拉裂。为了避免这一类裂缝，应注意将孔洞的直角形棱角 设计成 45斜角或圆角。对于较大的混凝土结构旁边伸出的较小断面的结构，由于两者散热 条件相差太大，内表温差差别较大，很容易在联结处产生裂缝。此时若对两者有形成整体结 构的要求，则应设计成渐变断面，若无整体结构要求，则可设伸缩缝分缝施工。 （4 ）干缩裂缝。混凝土的干缩是混凝土中水分散失引起的。当混凝土在空气中硬化时， 由于水分蒸发，水泥石凝胶体逐渐干燥收缩，使混凝土产生干缩。在干燥环境中，混凝土的 干缩持续进行着。有资料报道，甚至 38 年之后仍能观测到一些变化，其中长期收缩中的很小 部分可能是由于碳化作用的结果，不过收缩的速率却随时间而急剧减小。如14d内的收缩为 20 年收缩的14% ～34% ，3个月内的收缩为20年收缩的40% ～80% ，1年之内的收缩为20 年收缩的 66% ～85%。 干缩变形可使混凝土表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土当时的极限抗拉强度时， 将引起混凝土表面裂缝。裂缝方向一般与构件长度方向垂直，从构件棱角开始逐渐向两边 面发展。 （5 ）寒潮袭击引发混凝土裂缝。混凝土也像大多数材料一样，受热时膨胀，冷却时收缩。 混凝土结构物（特别是浇筑不久，混凝土内部温度较高，混凝土强度不高时）在寒潮到来之 前若没有采取防护措施，混凝土表面温度迅速降低，此时混凝土存在较大的内表温差，表面 受到较大的温度拉应力，可能引起混凝土开裂。寒潮袭击引发的裂缝，一般在寒潮到来之后 较短时间内发生，裂缝方向 一般与混凝土构件的长边大致垂直，裂缝一般也不太深，属表面 裂缝。 （6 ）碳化引发混凝土裂缝。混凝土由于碳化作用也会产生收缩。混凝土干燥收缩的许多 试验数据实际上包括了碳化作用的影响。然而，干燥收缩和碳化收缩在本质上是完全不同的。 存在于大气中的 CO2 在湿度适宜的情况下，可与混凝土中水泥水化产物 Ca(OH)2 发生反 应生成 CaCO3 ，并产生收缩。CO2 的这种作用，即使在其浓度很低的情况下如在乡村空气中 （CO2 含量按体积计仅约占 0.03% ），也能发生。在通风不良的实验室中，CO2 含量可升高到 0.1%以上。在大城市中 CO2 平均含量达到 0.3% ，个别的达到1%。碳化速度随 CO2 浓度增高 而加快。完全干燥的混凝土不会发生碳化，因为碳化必须有一定的水分存在，使 CO2 溶解于 水变为碳酸，否则不能发生反应。过于潮湿或浸于水中的混凝土也不会发生碳化，因为空气 难于深入混凝土中。碳化作用由混凝土表面向内部深入极其缓慢。碳化速度大致与时间的平 方根成正比，也就是 1 年与 4 年之间碳化深度成倍增长。此外，碳化深度还与混凝土的水灰 比、水泥品种及用量等因素有关。碳化深度随混凝土水灰比的加大而增加、随混凝土水泥用 量的增大而减小。混凝土使用掺有混合材料的水泥比使用纯硅酸盐水泥时碳化深。 碳化收缩使混凝土表面产生不规则的微观裂缝。碳化严重