为什么混凝土会烧裂呢

混凝土作为一种广泛应用于建筑、桥梁、道路等工程领域的重要材料，其性能的稳定性和耐久性至关重要。混凝土在使用过程中可能会出现烧裂现象，这不仅影响美观，更可能危及结构安全。那么，为什么混凝土会烧裂呢？本文将从多个方面进行深入探讨。

1. 水泥安定性不良

水泥安定性不佳是导致混凝土烧裂的主要原因之一。游离氧化钙或游离氧化镁在水泥硬化后才进行熟化，导致周围水泥石固相体积膨胀，进而引发开裂。石膏掺量过多时，会与固态的水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙，体积膨胀约1.5倍，同样会引起水泥石开裂。

2. 水泥颗粒级配失衡

水泥颗粒级配不好也是混凝土烧裂的一个重要因素。当1-3µm的颗粒含量高时，水泥的需水量增加，浇筑性能下降，水化热较大，收缩率较大，容易出现早期开裂。这种级配失衡不仅影响混凝土的强度，还可能导致混凝土在硬化过程中产生不均匀的收缩应力，从而引发裂缝。

3. 水泥本身质量问题

水泥出厂时强度不足、受潮或过期，都可能使混凝土强度不足，从而导致混凝土开裂。受潮的水泥会提前水化，降低其活性物质含量，影响水化反应的充分性和有效性。而过期的水泥则因其物理化学性质的变化，水化反应变得迟缓且不完全，无法有效地将骨料粘结在一起，形成坚固的整体。

4. 骨料含泥量大

骨料含泥量过大会降低混凝土骨料界面的粘结强度，降低混凝土的抗拉强度，增大收缩率，使混凝土结构易出现裂缝。含泥量大的骨料在混凝土中如同“隔阂膜”，削弱了骨料与水泥浆的粘结力，使得混凝土在承受拉力作用时容易产生应力集中现象，从而导致开裂。

5. 骨料级配不合理

骨料粒径太小、级配不良会导致空隙率大，使得水泥和拌和水用量加大，影响混凝土的强度。不合理的骨料级配还会使混凝土收缩加大，增加开裂的风险。特别是使用超出规定的特细砂时，后果更为严重。

6. 骨料质量差

骨料中云母含量较高、有机质和轻物质过多、硫化物存在等都会降低混凝土的质量。云母削弱水泥与骨料的粘结力，有机质和轻物质延缓水泥的硬化过程，硫化物则与水泥中的铝酸三钙发生化学反应导致体积膨胀，这些因素都可能引发混凝土开裂。

7. 碱-骨料反应

某些碱性骨料如蛋白石、安山岩等可能与碱性很强的水泥发生化学反应，生成有膨胀能力的碱-硅凝胶，引起混凝土膨胀破坏并产生裂缝。这种化学反应在混凝土内部产生巨大的内部应力，超过混凝土的抗拉强度时就会导致开裂。

8. 水灰比和坍落度过大

水灰比和坍落度过大将直接影响混凝土的强度。泵送混凝土为了满足泵送条件，坍落度大、流动性好，但易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象。在混凝土脱水干缩时，就会产生表面裂缝。混凝土出现离析、泌水等不良现象也会导致组份分布不均匀，水化反应差异性大，从而引发裂缝。

9. 外加剂的影响

外加剂与水泥的适应性不好会使混凝土收缩有不同程度的增大。外加剂选择不当、过期或误用假冒产品也容易产生裂缝。例如，膨胀剂使用不当可能导致混凝土体积膨胀过大而开裂。

10. 矿物掺合料的影响

矿物掺合料的细度越高、掺量越大，混凝土的收缩越大。一般商品混凝土都含有较大掺量的粉煤灰等矿物掺合料，这使得混凝土收缩较大，容易出现裂缝。矿物掺合料还可能影响混凝土的早期强度，使其不足以抵抗早期的内部拉应力而开裂。

11. 施工过程中的不当操作

施工过程中的不当操作也是导致混凝土烧裂的重要原因。例如，擅自改变水灰比以提高混凝土的流动性、振捣不密实不均匀、分段浇筑结合部位处理不当、模板作业不规范等都会导致混凝土内部产生缺陷或应力集中现象，从而引发裂缝。

12. 养护方式不正确

养护方式不正确同样可能导致混凝土开裂。养护过度、养护不足、养护温度过低或过高等都会影响混凝土的强度和耐久性。特别是在冬季施工或温差较大的地区，如果养护不当很容易导致混凝土早期受冻而开裂。

13. 早期受冻

在冬季施工或温差较大的地区，如果混凝土早期受冻会导致其内部水分结冰膨胀从而产生裂缝。这种裂缝不仅影响混凝土的外观质量还可能降低其承载能力。

14. 结构设计问题

结构设计问题也可能导致混凝土开裂。例如梁、柱等截面尺寸过小、荷载过大导致混凝土受力不均等都容易引起开裂。地基处理不当也可能导致混凝土路面以下的面层底部的荷载应力过大而发生破坏产生裂缝。

15. 环境因素

环境因素如温度变化、地震等自然因素也可能导致混凝土开裂。温度变化会引起混凝土内部应力的变化当地应力超过混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝。而地震等自然灾害则可能直接对混凝土结构造成破坏导致开裂。

混凝土烧裂的原因是多方面的包括原材料质量、施工过程、后期养护以及结构设计等多个方面。在实际工程中应严格按照施工规范进行操作加强质量管理确保混凝土的质量和安全。