交流借鉴：水泥混凝土收缩裂缝问题成因分析

点击蓝字关注我们

本文选自《商品混凝土》杂志2024年第6期

水泥混凝土收缩裂缝问题成因分析

魏文微，张罗利

［摘要］本文通过对水泥混凝土产生裂缝问题的原因进行了归纳总结，提出了影响裂缝的主要因素。为研究裂缝问题提供了参考依据。

［关键词］水泥；混凝土；裂缝成因0概述

影响混凝土耐久性最大的问题仍然是裂缝问题，在现代混凝土，裂缝可以说遍布各种混凝土结构有人说，世界现在的混凝土结构，无板不裂，无梁不裂，裂缝是混凝土这种材料的一个属性，裂是必然的，不裂不可能。

裂缝分无害裂缝和有害裂缝。有害裂缝对混凝土结构的使用安全寿命影响是巨大的。如果一道梁裂了一条通缝，就无法承受荷载，它的运行安全就没有保障；铁路隧道里拱部裂了一条通缝，就会长期漏水，对行车安全带来的危险是巨大的。

影响混凝土裂缝的原因非常多，也非常复杂，牵扯到工程设计、原材料选择、配合比到施工工艺等方方面面。本文根据笔者多年的工程经验，总结混凝土产生裂缝的原因并加以分析。

设计方面的原因

1.1结构尺寸

由于我国的工程规模越来越大，各种复杂的工程结构也越来越多，这是使许多设计人员，设计出大量的超长超大的超静定结构。笔者曾在一个工地施工过一道65m长、1.5m高、1m宽的梁，中间却没有设伸缩缝。结构尺寸越大或越长，产生温度裂缝的可能性就越大。像这样的结构，完全是在挑战混凝土这种材料伸缩的极限，怎么可能不裂？

1.2钢筋越来越密集

许多工程结构钢筋越来越密集，到了成年人手指无法插进的程度混凝土对钢筋的握裹力较小，两者间的界面是混凝土中的薄弱部位配筋过多界面增大，容易开裂。近20年来，原来许多素混凝土结构全部变为钢筋混凝土结构，但并不耐久比如我国隧道混凝土结构，上世纪全部是素混凝土，强度也就C30，厚度一般不超过50dm，现在全部改为钢筋混凝土，厚度大部分都在1m以上，可是现在隧道的病害比过去反而严重的多我国各种桥梁的桥墩，过去如果不是特殊条件，比如超高（高度一般大于50m超细（高宽比大于50倍）一般为素混凝土结构，现在全部改为钢筋混凝土结构，但过去基本无肉眼可见的裂缝，现在基本都有。

1.3设计强度也越来越高

上个世纪，我国重要混凝土结构的强度一般都是C30，本世纪以来，基本上都是C40以上，尤其是梁板结构，有的达到了C60C80甚至C100，混凝土强度越高水泥用量越大，收缩就越大，这也是产生大量裂缝的一个主要原因。

原材料的原因

2.1水泥的粗细程度

在现代水泥生产中，最重要的一个变化就是和上个世纪相比，水泥的细度大幅的提升，以我国O42.5水泥为例，比表面积有的高的达400m/kg以上，低的在330m/kg以上。水泥的细度越细，其天、28天强度就会越高。这对于施工单位提前拆模，设计方面设计出更高强度的混凝土非常有利。但水泥的细度越细，反应速度越快，混凝土的初凝、终凝时间就会越短，收缩就会加剧。混凝土结构产生裂缝的可能性就会越大。

2.2水泥中的 CA 含量

含量越高，水化热越高，水泥的天强度也越高，收缩也越大，裂缝产生的可能性也越大。所以选择含量低的水泥，能够减少收缩，也就减少了裂缝产生的可能性目前，我国水泥的含量在7%9%之间

2.3水泥中的 CS 含量

含量的高低直接影响水泥和混凝土的28天强度。也就是说，含量越高，水泥和混凝土的28天强度就越高，上个世纪，我国水泥的含量基本在40%50%之间，本世纪以来，已经提升到50%65%之间含量的提高，有利于配制出高强度等级的混凝土，缩短施工工期，但是也会增加混凝土的收缩，增加裂缝产生的可能性，尤其是对混凝土90天以后的强度带来不利影响，也就间接对耐久性带来了不利影响。

2.4细集料的含泥量

细集料的含泥量，对混凝土的和易性、体积稳定性和强度都有极大的影响。含泥量越高，对混凝土的各种性能的影响越大，所以必须对细集料的含泥量给予高度重视。

2.5粗细集料的用量及级配

对混凝土来说，料的用量越大，体积稳定性越好，混凝土收缩就越小，也就是说，产生裂缝的可能性就越低。所以说，对现场工程师来说，在满足施工工艺要求的前提下，尽可能增加料用量，可以提高耐久性，提高强度，减小裂缝产生的可能性，降低工程成本。另外，粗细料的级配也严重影响混凝土的收缩，级配越好，体积稳定性越好，产生裂缝的可能性就越小，相反，级配不好，体积稳定性就差。

水泥混凝土配合比

3.1水灰比

水灰比越大，强度越低，混凝土抗裂性能越差，抗冻抗渗性能越差，耐久性也越差。所以说，在满足施工工艺要求的前提下，尽可能的降低水灰比。这是一个有经验的工地实验室主任首要考虑的重要问题，也是做配合比第一关键问题。

3.2配合比中的矿物掺合料

工程实践不断证明，混凝土中的矿物掺合料若掺配不当，也会增加混凝土的收缩，增加裂缝发生的可能性例如硅灰，若掺配不当，增加混凝土的收缩，就会增加裂缝产生的可能性。粉煤灰量过大，也会降低混凝土前期的抗拉性能，产生收缩裂缝。

3.3外加剂

在保证设计强度和施工情况下，掺外加剂如减水剂，会降低混凝土用水量，降低水化温度，提高混凝土的密实度，减少裂缝出现的可能性。大量的工程实践证明，不管是聚羧酸减水剂还是萘系减水剂，都会使混凝土的收缩增大，使用不当就容易产生裂缝。

施工工艺

4.1风速

当施工线上的风力过大，特别是超过四级以上，会使混凝土表面失水速度加快，从而产生收缩裂缝，或者产生假凝现象，都会对混凝土的耐久性带来不利影响。

4.2施工现场环境、温度

施工现场的温度过高，也会加速水泥的水化，导致混凝土失水过快产生裂缝特别是夏天，当现场温度超过30℃时，坍落度损失就会立即加大，这样就容易产生施工质量问题，最重要的就是容易产生裂缝

4.3施工现场环境相对温差

施工现场环境温差过大，特别是昼夜温差大于15℃的时候，在温度应力的作用下，混凝土就有可能产生裂缝给工程质量和耐久性带来极为不利的影响。

4.4施工现场的空气相对湿度

空气相对湿度过低，也就是说气候过于干燥。就会使混凝土表面蒸发加快，就容易产生收缩裂缝，相反，空气相对湿度高，混凝土表面蒸发缓慢，产生裂缝的可能性就减少。

4.5混凝土振捣

振捣是混凝土施工过程最重要的一个施工环节，振捣的好坏，直接影响混凝土的质量欠振会造成混凝土的不均匀，不密实而引起混凝土开裂同样过振也有问题，过振会造成混凝土粗细料分离，受力不均，也会使混凝土产生裂缝。

4.6混凝土抹面

抹面是混凝土最重要的一个施工工艺步骤。在混凝土没有凝之前，也可能由于混凝土收缩，形成一些可见或不可见的裂缝，这时候，用抹面的工艺来消除混凝土表面的这些裂缝，这可以大大提高混凝土表面的力学性能，减少裂缝发生的可能性，提高混凝土结构的耐久性根据者多年来一些不全面的施工经验来看，在条件允许时，尽可能多抹面，会工程质量带来意的好处。

4.7混凝土养生

养生是混凝土最重要的施工环节，在混凝土凝固的过程中，会使混凝土表面失水，从而产生裂缝等不良情况让混凝土得到充分的养生，可以防止在这个时段混凝土表面水分蒸发过快给混凝土带来病害所以，现场工程师应该重视混凝土的养生，避免因养生不到位，不及时给工程质量带来危害。

结束语

总之，混凝土产生裂缝的因素比较多也比较复杂，要解决裂缝问题，首先要把产生裂缝的原因全部梳理清楚，这是万里长征必须要走的第一步以上是笔者根据多年实践经验总结出的一些影响裂缝的主要原因。希望能够为技术人员提供参考

参考文献

[1] 吴中伟，廉慧珍．高性能混凝土[M]．北京：中国铁道出版社，1999．

[2] 中国工程院土木水利与建筑学部．混凝土结构耐久性设计与施工指南[M]．北京：中国建筑工业出版社，2004．

[3] 乔龄山．硅酸盐水泥的现代水平和发展趋势[J]．水泥，2002(6): 1-6．

[5] 覃维祖，杨文科．关于纤维混凝土应用的讨论[J]．混凝土，2004(12): 15+42．

[6] 覃维祖．混凝土性能对结构耐久性与安全性的影响[J]．混凝土，2002(6): 3-5+19．

[7] 覃维祖．混凝土的收缩、开裂及其评价与防治[J]．混凝土，2001(7): 3-7．

[8] 王铁梦．工程结构裂缝控制[M]．北京：中国建筑工业出版社，2007

供稿人：魏文微，张罗利

编辑员：李海亮

审核人：孙继成，宁夏

【标准规范】

《建筑固废再生砂粉应用技术规范》行标

《建筑物绿色拆除与建筑垃圾综合利用技术规程》CECS

《不燃级金属面板保温装饰一体板应用技术规程》团标

《砂浆和混凝土用石屑》团标

《预拌混凝土产品质量追溯规范》团标

【会议培训】

2025全国混凝土行业创新发展与废弃物资源再生技术交流大会

第十届全国建筑固废和尾矿泥浆处理及资源化利用大会暨中国砂石协会建筑固废利用分会年会

2025第二十一届全国商品混凝土可持续发展论坛暨2025中国商品混凝土年会

预拌（商品）混凝土应用技术和工艺技能线上培训

混凝土（砂浆）试验检测方法实操教学线上培训

【咨询服务】

科技成果评价

预拌混凝土质量追溯研究

高速公路及桥涵高性能混凝土技术咨询

课题研究

研发中心建设

产品检测

绿色建材产品认证

[绿满庭院]《HJ建筑围护结构自保温技术体系》推广等

【建材“双碳”业务】

低碳胶凝材料研发与制备

复合掺合料和再生复合掺合料研发与制备

建筑垃圾处置与资源化利用

建筑垃圾再生砂粉应用技术

建筑垃圾再生轻粗骨料技术

碳化再生骨料制备技术

【期刊著作】

《新技术在混凝土中的应用》图书

《常见预拌混凝土质量事故分析百例》图书

《预拌混凝土企业标准化试验室建设指南》图书

混凝土技术发展中心（以下简称“中心”）隶属建筑材料工业技术情报研究所，主要职能是跟踪分析和研究国内外混凝土行业科技前沿动态，为全国混凝土行业开展技术服务工作，包括出版技术期刊、研究制定标准、开展技术咨询、举办技术会议、承担行业培训、从事认证评价和开发研究等，中心是建材情报所主要业务部门之一。中心拥有员工10人，其中博士3人，正高职称3人，副高职称4人。中心挂靠的行业协会分支机构包括中国散装水泥推广发展协会混凝土专业委员会、中国散装水泥推广发展协会预制建筑产业专业委员会、中国砂石协会建筑固废利用分会、建筑材料工业技术情报研究所双碳研究中心。依托中心成立的平台有预拌混凝土质量追溯公共服务平台、混凝土行业数字化服务平台、中国商品混凝土行业企业专家委员会（拥有200余名行业一线专家）、北京砼享未来工程技术研究院（会员制技术和管理服务）。

中心每年参与多个混凝土技术咨询和技术服务项目，包括雄安新区混凝土项目咨询、河北省多个高速公路高性能混凝土技术咨询、固废基胶凝材料和再生复合掺合料研发和制备技术，以及数十个混凝土企业的技术服务工作。开展预拌混凝土绿色产品认证和科技成果评价工作。

咨询电话：孙继成 焦素芳 李海亮 13520073698 13521286915

声明：本文系转载自互联网，请读者仅作参考，并自行核实相关内容。若对该稿件内容有任何疑问或质疑，请立即与铁甲网联系，本网将迅速给您回应并做处理，再次感谢您的阅读与关注。