什么是开裂混凝土

开裂混凝土，指的是在混凝土硬化过程中或硬化后，由于各种内外因素的作用，混凝土表面或内部出现的裂缝现象。这些裂缝不仅影响混凝土的美观性，还可能对结构的耐久性和安全性构成严重威胁。下面从多个方面对开裂混凝土进行详细阐述。

1. 塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝是混凝土浇筑初期，在塑性状态下因水分快速蒸发而产生的裂缝。这些裂缝通常呈不规则多边形或平行状分布，裂缝宽度从几厘米到十几厘米不等，且随着时间推移可能发展成贯穿性裂缝。这种裂缝的形成主要是因为混凝土浇筑后表面未及时覆盖，受风吹日晒导致水分蒸发过快，混凝土体积急剧收缩，而早期强度不足以抵抗这种变形应力。

2. 沉降收缩裂缝

沉降收缩裂缝是由于混凝土浇筑振捣后，粗骨料下沉、挤出水分和空气，表面出现泌水现象，导致混凝土体积缩小沉落而产生的裂缝。这类裂缝一般较深，沿钢筋走向出现，常出现在结构变截面处、梁板交界处等。其原因是混凝土振捣后各部分沉降量相差过大，受到钢筋、模板等阻碍或约束而开裂。

3. 温度裂缝

温度裂缝是由于混凝土浇筑后，初凝过程中水化热得不到及时散发，导致混凝土内部温度较高，内外温差较大，使混凝土形变超过极限而产生的裂缝。温度裂缝有表层、深层和贯穿三种类型，深层和贯穿裂缝通常与结构短边方向平行，多发生在混凝土浇筑后2～3个月或更长时间。这类裂缝的形成主要是因为混凝土内部温度上升快，表面温度下降快，产生较大的温差应力，导致混凝土开裂。

4. 张拉（应力）裂缝

张拉裂缝是由于外力作用于混凝土时，超过了混凝土的抗拉强度而产生的裂缝。这类裂缝通常出现在混凝土结构的受拉部位，呈均匀分布状，多为深层或贯穿裂缝。张拉裂缝的形成主要是因为混凝土在受到外力作用时，无法承受过大的拉应力而发生开裂。

5. 配合比不合理

混凝土配合比不合理也是导致开裂的重要原因之一。水灰比过大或过小、单方水泥用量过大等都会影响混凝土的强度和收缩性能，从而增加开裂的风险。合理的配合比设计应充分考虑混凝土的强度、工作性能和耐久性等要求。

6. 浇筑与振捣不当

混凝土浇筑时未按规定进行振捣或振捣不均匀，会导致混凝土内部存在空隙和气泡，影响混凝土的密实性和均匀性，从而增加开裂的可能性。正确的振捣方法应确保混凝土内部无空隙和气泡，提高混凝土的密实度。

7. 养护不当

混凝土养护不当也是导致开裂的常见原因。养护时间不足、养护温度过低或过高都会影响混凝土的强度发展和收缩性能。合理的养护措施应确保混凝土在硬化过程中保持适宜的温度和湿度条件。

8. 化学物质腐蚀

混凝土中含有过多的氯离子、硫酸盐等化学物质会导致混凝土腐蚀开裂。这些化学物质会与混凝土中的水泥水化产物发生反应，生成膨胀性产物，导致混凝土体积膨胀开裂。在混凝土设计和施工过程中应严格控制化学物质的含量。

9. 结构设计不合理

混凝土结构设计不合理也是导致开裂的原因之一。如梁、柱等截面尺寸过小、荷载过大等都会导致混凝土受力不均而开裂。合理的结构设计应充分考虑混凝土的受力性能和变形性能要求。

10. 环境因素

温度变化、地震等自然因素也会导致混凝土开裂。这些环境因素会对混凝土产生应力作用，当应力超过混凝土的抗拉强度时就会发生开裂。在混凝土设计和施工过程中应充分考虑环境因素的影响并采取相应的防护措施。

11. 施工质量控制不严

施工质量控制不严也是导致混凝土开裂的重要原因之一。如混凝土搅拌、运输、浇筑等环节出现问题都会影响混凝土的质量和性能从而导致开裂。在施工过程中应严格控制各个环节的质量确保混凝土的施工质量符合要求。

12. 模板拆除不当

模板拆除过早或拆除方法不当也会导致混凝土开裂。模板在混凝土硬化过程中起到支撑和约束作用，如果拆除过早或方法不当会破坏混凝土的受力平衡导致开裂。在拆除模板时应严格按照规范要求进行操作确保混凝土的受力平衡不受破坏。

13. 混凝土置换法处理裂缝

对于已经开裂的混凝土可以采用混凝土置换法进行处理。这种方法是将损坏的混凝土剔除然后置换入新的混凝土或其他材料以恢复混凝土的结构完整性和使用性能。常用的置换材料有普通混凝土、水泥砂浆、聚合物混凝土等。

14. 化学灌浆法处理裂缝

化学灌浆法是一种有效的裂缝处理方法。它利用化学灌浆材料通过压力注入裂缝内部与混凝土形成牢固的化学粘结从而封闭裂缝提高混凝土的抗渗性和耐久性。这种方法适用于各种宽度的裂缝处理效果良好。

15. 仿生自愈合法处理裂缝

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法。它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分（如含粘结剂的液芯纤维或胶囊）形成智能型仿生自愈合神经网络系统。当混凝土出现裂缝时这些特殊组分会自动分泌出部分液芯纤维使裂缝重新愈合从而恢复混凝土的结构完整性和使用性能。