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本文選自《商品混凝土》雜志2024年第6期

水泥混凝土收縮裂縫問題成因分析

魏文微，張羅利

［摘要］本文通過對水泥混凝土產生裂縫問題的原因進行了歸納總結，提出了影響裂縫的主要因素。為研究裂縫問題提供了參考依據。

［關鍵詞］水泥；混凝土；裂縫成因0概述

影響混凝土耐久性最大的問題仍然是裂縫問題，在現代混凝土，裂縫可以說遍布各種混凝土結構有人說，世界現在的混凝土結構，無板不裂，無梁不裂，裂縫是混凝土這種材料的一個屬性，裂是必然的，不裂不可能。

裂縫分無害裂縫和有害裂縫。有害裂縫對混凝土結構的使用安全壽命影響是巨大的。如果一道梁裂了一條通縫，就無法承受荷載，它的運行安全就沒有保障；鐵路隧道里拱部裂了一條通縫，就會長期漏水，對行車安全帶來的危險是巨大的。

影響混凝土裂縫的原因非常多，也非常復雜，牽扯到工程設計、原材料選擇、配合比到施工工藝等方方面面。本文根據筆者多年的工程經驗，總結混凝土產生裂縫的原因并加以分析。

設計方面的原因

1.1結構尺寸

由于我國的工程規模越來越大，各種復雜的工程結構也越來越多，這是使許多設計人員，設計出大量的超長超大的超靜定結構。筆者曾在一個工地施工過一道65m長、1.5m高、1m寬的梁，中間卻沒有設伸縮縫。結構尺寸越大或越長，產生溫度裂縫的可能性就越大。像這樣的結構，完全是在挑戰混凝土這種材料伸縮的極限，怎么可能不裂？

1.2鋼筋越來越密集

許多工程結構鋼筋越來越密集，到了成年人手指無法插進的程度混凝土對鋼筋的握裹力較小，兩者間的界面是混凝土中的薄弱部位配筋過多界面增大，容易開裂。近20年來，原來許多素混凝土結構全部變為鋼筋混凝土結構，但并不耐久比如我國隧道混凝土結構，上世紀全部是素混凝土，強度也就C30，厚度一般不超過50dm，現在全部改為鋼筋混凝土，厚度大部分都在1m以上，可是現在隧道的病害比過去反而嚴重的多我國各種橋梁的橋墩，過去如果不是特殊條件，比如超高（高度一般大于50m超細（高寬比大于50倍）一般為素混凝土結構，現在全部改為鋼筋混凝土結構，但過去基本無肉眼可見的裂縫，現在基本都有。

1.3設計強度也越來越高

上個世紀，我國重要混凝土結構的強度一般都是C30，本世紀以來，基本上都是C40以上，尤其是梁板結構，有的達到了C60C80甚至C100，混凝土強度越高水泥用量越大，收縮就越大，這也是產生大量裂縫的一個主要原因。

原材料的原因

2.1水泥的粗細程度

在現代水泥生產中，最重要的一個變化就是和上個世紀相比，水泥的細度大幅的提升，以我國O42.5水泥為例，比表面積有的高的達400m/kg以上，低的在330m/kg以上。水泥的細度越細，其天、28天強度就會越高。這對于施工單位提前拆模，設計方面設計出更高強度的混凝土非常有利。但水泥的細度越細，反應速度越快，混凝土的初凝、終凝時間就會越短，收縮就會加劇。混凝土結構產生裂縫的可能性就會越大。

2.2水泥中的 CA 含量

含量越高，水化熱越高，水泥的天強度也越高，收縮也越大，裂縫產生的可能性也越大。所以選擇含量低的水泥，能夠減少收縮，也就減少了裂縫產生的可能性目前，我國水泥的含量在7%9%之間

2.3水泥中的 CS 含量

含量的高低直接影響水泥和混凝土的28天強度。也就是說，含量越高，水泥和混凝土的28天強度就越高，上個世紀，我國水泥的含量基本在40%50%之間，本世紀以來，已經提升到50%65%之間含量的提高，有利于配制出高強度等級的混凝土，縮短施工工期，但是也會增加混凝土的收縮，增加裂縫產生的可能性，尤其是對混凝土90天以后的強度帶來不利影響，也就間接對耐久性帶來了不利影響。

2.4細集料的含泥量

細集料的含泥量，對混凝土的和易性、體積穩定性和強度都有極大的影響。含泥量越高，對混凝土的各種性能的影響越大，所以必須對細集料的含泥量給予高度重視。

2.5粗細集料的用量及級配

對混凝土來說，料的用量越大，體積穩定性越好，混凝土收縮就越小，也就是說，產生裂縫的可能性就越低。所以說，對現場工程師來說，在滿足施工工藝要求的前提下，盡可能增加料用量，可以提高耐久性，提高強度，減小裂縫產生的可能性，降低工程成本。另外，粗細料的級配也嚴重影響混凝土的收縮，級配越好，體積穩定性越好，產生裂縫的可能性就越小，相反，級配不好，體積穩定性就差。

水泥混凝土配合比

3.1水灰比

水灰比越大，強度越低，混凝土抗裂性能越差，抗凍抗滲性能越差，耐久性也越差。所以說，在滿足施工工藝要求的前提下，盡可能的降低水灰比。這是一個有經驗的工地實驗室主任首要考慮的重要問題，也是做配合比第一關鍵問題。

3.2配合比中的礦物摻合料

工程實踐不斷證明，混凝土中的礦物摻合料若摻配不當，也會增加混凝土的收縮，增加裂縫發生的可能性例如硅灰，若摻配不當，增加混凝土的收縮，就會增加裂縫產生的可能性。粉煤灰量過大，也會降低混凝土前期的抗拉性能，產生收縮裂縫。

3.3外加劑

在保證設計強度和施工情況下，摻外加劑如減水劑，會降低混凝土用水量，降低水化溫度，提高混凝土的密實度，減少裂縫出現的可能性。大量的工程實踐證明，不管是聚羧酸減水劑還是萘系減水劑，都會使混凝土的收縮增大，使用不當就容易產生裂縫。

施工工藝

4.1風速

當施工線上的風力過大，特別是超過四級以上，會使混凝土表面失水速度加快，從而產生收縮裂縫，或者產生假凝現象，都會對混凝土的耐久性帶來不利影響。

4.2施工現場環境、溫度

施工現場的溫度過高，也會加速水泥的水化，導致混凝土失水過快產生裂縫特別是夏天，當現場溫度超過30℃時，坍落度損失就會立即加大，這樣就容易產生施工質量問題，最重要的就是容易產生裂縫

4.3施工現場環境相對溫差

施工現場環境溫差過大，特別是晝夜溫差大于15℃的時候，在溫度應力的作用下，混凝土就有可能產生裂縫給工程質量和耐久性帶來極為不利的影響。

4.4施工現場的空氣相對濕度

空氣相對濕度過低，也就是說氣候過于干燥。就會使混凝土表面蒸發加快，就容易產生收縮裂縫，相反，空氣相對濕度高，混凝土表面蒸發緩慢，產生裂縫的可能性就減少。

4.5混凝土振搗

振搗是混凝土施工過程最重要的一個施工環節，振搗的好壞，直接影響混凝土的質量欠振會造成混凝土的不均勻，不密實而引起混凝土開裂同樣過振也有問題，過振會造成混凝土粗細料分離，受力不均，也會使混凝土產生裂縫。

4.6混凝土抹面

抹面是混凝土最重要的一個施工工藝步驟。在混凝土沒有凝之前，也可能由于混凝土收縮，形成一些可見或不可見的裂縫，這時候，用抹面的工藝來消除混凝土表面的這些裂縫，這可以大大提高混凝土表面的力學性能，減少裂縫發生的可能性，提高混凝土結構的耐久性根據者多年來一些不全面的施工經驗來看，在條件允許時，盡可能多抹面，會工程質量帶來意的好處。

4.7混凝土養生

養生是混凝土最重要的施工環節，在混凝土凝固的過程中，會使混凝土表面失水，從而產生裂縫等不良情況讓混凝土得到充分的養生，可以防止在這個時段混凝土表面水分蒸發過快給混凝土帶來病害所以，現場工程師應該重視混凝土的養生，避免因養生不到位，不及時給工程質量帶來危害。

結束語

總之，混凝土產生裂縫的因素比較多也比較復雜，要解決裂縫問題，首先要把產生裂縫的原因全部梳理清楚，這是萬里長征必須要走的第一步以上是筆者根據多年實踐經驗總結出的一些影響裂縫的主要原因。希望能夠為技術人員提供參考

參考文獻

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供稿人：魏文微，張羅利

編輯員：李海亮

審核人：孫繼成，寧夏

【標準規范】

《建筑固廢再生砂粉應用技術規范》行標

《建筑物綠色拆除與建筑垃圾綜合利用技術規程》CECS

《不燃級金屬面板保溫裝飾一體板應用技術規程》團標

《砂漿和混凝土用石屑》團標

《預拌混凝土產品質量追溯規范》團標

【會議培訓】

2025全國混凝土行業創新發展與廢棄物資源再生技術交流大會

第十屆全國建筑固廢和尾礦泥漿處理及資源化利用大會暨中國砂石協會建筑固廢利用分會年會

2025第二十一屆全國商品混凝土可持續發展論壇暨2025中國商品混凝土年會

預拌（商品）混凝土應用技術和工藝技能線上培訓

混凝土（砂漿）試驗檢測方法實操教學線上培訓

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預拌混凝土質量追溯研究

高速公路及橋涵高性能混凝土技術咨詢

課題研究

研發中心建設

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復合摻合料和再生復合摻合料研發與制備

建筑垃圾處置與資源化利用

建筑垃圾再生砂粉應用技術

建筑垃圾再生輕粗骨料技術

碳化再生骨料制備技術

【期刊著作】

《新技術在混凝土中的應用》圖書

《常見預拌混凝土質量事故分析百例》圖書

《預拌混凝土企業標準化試驗室建設指南》圖書

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