混凝土开裂的原因复杂多样,涉及材料性质、施工操作、环境条件及结构设计等多个方面。以下是一些主要原因:
1. 材料性质:
使用的水泥水化热高,或混凝土配合比不合理(如水灰比过大或过小),导致混凝土在硬化过程中收缩量增加,产生裂缝。
混凝土中含有过多的氯离子、硫酸盐等化学物质,导致混凝土腐蚀,进而开裂。
2. 施工操作:
施工过程中擅自改变水灰比,如为方便施工擅自加水提高混凝土的流动性,导致混凝土硬化时收缩量增加。
混凝土搅拌运输时间过长,水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低,产生不规则的收缩裂缝。
振捣作业不规范,如振捣不够密实或均匀,导致混凝土内部形成缺陷,进而引发裂缝。
模板作业不规范,如模板刚度不足、拆模过早等,导致混凝土在浇筑或硬化过程中产生裂缝。
施工工艺不合理,如乱踩已绑扎的上层钢筋,导致钢筋被踩弯、踩倒,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,进而产生裂缝。
3. 环境条件:
温度变化引起的裂缝,混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化时,混凝土将发生变形,若变形受到约束,则产生应力裂缝。
湿度变化,特别是在相对湿度低、风力强、气温高的环境下,混凝土表面水分迅速蒸发,导致混凝土体积收缩,进而产生塑性收缩裂缝。
地震等自然因素也可能导致混凝土开裂。
4. 结构设计:
混凝土结构设计不合理,如梁、柱等截面尺寸过小,荷载过大,导致混凝土受力不均,易开裂。
荷载引起的裂缝,如混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝。
混凝土开裂的原因是多方面的,需要从材料选择、施工过程控制、环境条件监测以及结构设计等多个方面进行综合考虑和防治。