2.1 混凝土裂缝形成机理概述

1.预防裂缝的障碍

裂缝是固体的分离或错位。

绝大多数混凝土裂缝的原因是清楚的。认为“混凝土裂缝成因复杂无法搞清楚”的“不可知论”，是预防裂缝的第一个障碍。

绝大多数混凝土裂缝是可以避免的。认为“混凝土裂缝防不胜防”的“不可控论”，是预防裂缝的第二个障碍。

混凝土裂缝成因可分为外因和内因。

2.混凝土裂缝外因

混凝土裂缝的外因包括荷载效应和非荷载效应。

（1）荷载效应 荷载效应是力学因素，包括重力、风荷载、地震作用、活荷载、雪荷载、施工荷载等。

（2）非荷载效应 非荷载效应是物理因素和化学因素。

物理因素包括：干湿变形、温度变形、徐变、沉降等因素，必须强调，自由的变形或位移不会产生裂缝，只有变形或位移被约束时，才会发生裂缝。

没有约束就没有变形或位移裂缝。

化学因素包括碳化反应、碱-骨料反应、钢筋锈蚀、氯离子反应等。

（3）荷载效应与非荷载效应比较 非荷载效应裂缝发生的概率远高于荷载效应裂缝。

对荷载效应裂缝，关于混凝土设计、施工的国家和行业标准规定得明确、具体，有定量计算公式，结构设计软件也能给出定量的计算结果。而对非荷载效应裂缝，国家和行业标准给出的定量分析与计算办法在实践不能满足需求，有的规定空泛，操作性不强，设计软件覆盖也不够。

3.混凝土裂缝内因

混凝土裂缝内因是指人为因素，包括设计、材质和制作环节的原因。内因是技术与管理问题。对绝大多数裂缝而言，内因更为关键。

（1）设计原因 设计原因包括：设计了易出现裂缝的形体、体量和造型，对混凝土变形有刚性约束，但未采取相应的避免裂缝的措施；在结构设计和构造设计中预防裂缝的措施缺失；有设计错误或漏项等。

（2）材质原因 材质原因包括：混凝土材料——水泥、骨料、外加剂——选用不当；配合比设计或执行存在问题；混凝土搅拌、运输环节中存在问题。

（3）制作原因 制作原因包括：模具的刚度或坚固性不够；钢筋保护层误差大；钢筋与混凝土结合存在问题（间距过小）；混凝土浇筑、振捣、养护、脱模中的问题；预制混凝土构件存放、运输、安装环节的问题。

4.混凝土裂缝具体原因的类别

混凝土裂缝的具体原因可分成6类：

1）收缩变形被约束。

2）内部物质膨胀。

3）荷载作用。

4）位移影响。

5）构件之间作用。

6）制作施工环节的直接原因。

有些裂缝是由单一成因所致；有的裂缝是由多种因素所致。多种因素作用时，裂缝或叠加，如基础沉降与温度收缩叠加形成剪拉裂缝；或部分抵消，如炎热干燥环境下，干湿变形是收缩，温度变形是膨胀，两者变形叠加后部分抵消。