混凝土是施工過程應(yīng)用得最為廣泛的建筑材料。但在應(yīng)用過程中，混凝土開裂是最為頭疼的技術(shù)難題。

造成混凝土裂縫的因素很多，混凝土水化過程，放出熱量，造成混凝土溫度上升并與外界產(chǎn)生熱量交換，在混凝土內(nèi)部和表面、表面與外界環(huán)境之間會形成一個明顯的溫度梯度，形成溫度應(yīng)力。

混凝土澆筑完畢后，在氣溫、風(fēng)速、日照等多種因素的多重作用下，混凝土表面的相對濕度不斷降低，在混凝土表面形成濕度梯度引發(fā)干燥收縮裂縫的發(fā)生。

混凝土的內(nèi)部的水泥水化必然會消耗混凝土內(nèi)部的水分，當(dāng)水化消耗水的速度大于外界水分的補(bǔ)給速率時(shí)，混凝土也會引發(fā)混凝土體積的自收縮。

所以說，混凝土的早期開裂問題非常復(fù)雜，涉及到許多因素，屬于一個眾多因素交叉作用的復(fù)雜問題，需要綜合考慮各種因素，全面分析。

01

混凝土自身因素

商品混凝土拌合物狀態(tài)與以前的混凝土有很大的變化，由干硬性、預(yù)制化向大流動度的泵送混凝土發(fā)展。

為了滿足混凝土泵送施工要求，造成水泥等膠凝材料用量增加，砂率增大，導(dǎo)致混凝土拌合物中粗骨料體積減小，混凝土體積穩(wěn)定性降低，混凝土收縮變形顯著增加。

因此，混凝土產(chǎn)生裂縫的客觀因素變得復(fù)雜，控制混凝土裂縫難度增加，或者混凝土抗拉強(qiáng)度僅是抗壓強(qiáng)度的1/8～1/15，抗拉能力相對較差。

當(dāng)拉應(yīng)力超過抗拉能力時(shí)便會導(dǎo)致混凝土開裂，尤其是混凝土初齡期，微弱的拉應(yīng)力都會導(dǎo)致混凝土薄弱處開裂,將混凝土裂縫問題全部歸咎于施工單位的施工已經(jīng)很難解釋頻發(fā)的裂縫問題，這也使關(guān)注的焦點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向工程設(shè)計(jì)、施工和混凝土材料多種因素的控制。

02

混凝土原材料方面的因素

為了滿足施工進(jìn)度和模板周轉(zhuǎn)速度的要求，片面追求混凝土早期強(qiáng)度。

多年來“強(qiáng)度第一、強(qiáng)度為宜”的錯誤觀念從混凝土行業(yè)傳遞到水泥行業(yè)，造成把水泥強(qiáng)度與活性等同，認(rèn)為強(qiáng)度的唯一來源就是水泥。

錯誤的認(rèn)識造成水泥熟料早期強(qiáng)度高、細(xì)度增加，再加上水泥中的石膏形態(tài)和數(shù)量沒有正確優(yōu)化、堿含量高，在提高水泥早期強(qiáng)度的同時(shí)也導(dǎo)致水泥水化熱和混凝土的收縮變形顯著增加。

其實(shí)，水泥的早期強(qiáng)度既有化學(xué)方面的作用也有物理方面的作用，通過優(yōu)化水泥的顆粒分布，也可以提高物理作用對強(qiáng)度的影響，這一點(diǎn)卻又是很容易被忽視的。

砂石原材料的粒形、級配和含泥量對混凝土收縮有很大的影響，砂子粒形和級配差，要達(dá)到相同的坍落度漿體用量增加，砂率增大，混凝土的穩(wěn)定性變差。

砂含泥量增加不僅影響到混凝土拌合物的強(qiáng)度也會對混凝土的收縮產(chǎn)生影響，一般來說，隨著含泥量的增加，混凝土裂縫產(chǎn)生時(shí)間和產(chǎn)生條數(shù)都增加。

加強(qiáng)砂石原材料的質(zhì)量控制，提高混凝土的體積穩(wěn)定性，降低混凝土裂縫產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。

外加劑和礦物摻合料種類繁多，質(zhì)量參差不齊，假粉煤灰、假礦粉的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，進(jìn)廠檢測難度大，有時(shí)很難發(fā)現(xiàn)。有時(shí)在試驗(yàn)過程中，只重視抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)，對其他性能和體積穩(wěn)定性缺乏研究。

對各種外加劑和摻合料的特性和使用范圍研究更少，使用過程中往往根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)和主觀意識進(jìn)行使用，無形中增加了混凝土裂縫出現(xiàn)的幾率。

03

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的不足

工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員只重視結(jié)構(gòu)承載能力，確保結(jié)構(gòu)不倒塌、不破壞，不產(chǎn)生過大的變形，沒有安全問題。

設(shè)計(jì)人員對結(jié)構(gòu)承載極限給予足夠的重視并嚴(yán)格執(zhí)行，但對混凝土材料的收縮以及結(jié)構(gòu)應(yīng)力對混凝土變形的影響不夠重視或完全忽視。

很多工程設(shè)計(jì)人員不了解混凝土材料的性能，甚至只了解一個大概。例如，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的剛度增加，抗震烈度提高，結(jié)構(gòu)物所受的約束應(yīng)力加大，若采用高強(qiáng)度鋼筋代替中低強(qiáng)度等級的鋼筋，導(dǎo)致鋼筋的使用應(yīng)力也顯著增加，這樣裂縫的寬度也會相應(yīng)增加。

04

施工人員對混凝土養(yǎng)護(hù)認(rèn)識不足

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，混凝土組成和混凝土施工工藝都有很大的發(fā)展，現(xiàn)場施工工人往往不了解，不重視這種差異和變化，依然按照傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)和養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行施工。

施工工人往往缺乏針對具體環(huán)境，具體工程結(jié)構(gòu)的針對性措施，不能有效控制裂縫的出現(xiàn)。

對于剛澆筑的混凝土，養(yǎng)護(hù)的開始時(shí)間往往比養(yǎng)護(hù)持續(xù)時(shí)間更重要，但很多施工單位沒有意識到這一點(diǎn)，很容易導(dǎo)致早期裂縫的出現(xiàn)。

再加上為了縮短工期、加快模板周轉(zhuǎn)，過早的拆模以及養(yǎng)護(hù)不足和不養(yǎng)護(hù)加劇了混凝土裂縫的形成和發(fā)展。

此外，在混凝土澆筑過程中，施工工人為了降低勞動強(qiáng)度，私自加水，增加混凝土坍落度。

混凝土坍落度的盲目增加造成混凝土離析分層，嚴(yán)重破壞混凝土拌合物的勻質(zhì)性，使混凝土收縮產(chǎn)生差異，增加產(chǎn)生裂縫的幾率。

05

裂縫控制缺乏整體思維

影響混凝土開裂的因素很多，就單一因素來評價(jià)和研究是不夠的，裂縫產(chǎn)生的原因是一種、兩種甚至多種原因共同作用的結(jié)果。

從哲學(xué)上來看，影響裂縫的因素有主要的，也有次要的。

因此，在工程實(shí)踐中，根據(jù)氣候溫度、施工環(huán)境、施工工藝以及工程結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)的等因素，抓住產(chǎn)生裂縫的主要矛盾，兼顧次要矛盾。

但實(shí)際施工中，形成裂縫的主要因素和次要因素不是一成不變的。

一般來說剛硬化的混凝土（無論承載與否）置于環(huán)境溫度和濕度時(shí)，一般會受溫度收縮（與冷卻有關(guān)的收縮應(yīng)變）和干燥收縮（與失水有關(guān)的收縮應(yīng)變）。

這兩種收縮應(yīng)變何者占主要地位，在一定條件下，取決于結(jié)構(gòu)尺寸、混凝土原材料特性以及配合比等其他因素。

對于大體積混凝土結(jié)構(gòu)（厚度接近或超過1m），溫度收縮是形成裂縫的主要因素；對于板面結(jié)構(gòu)失水造成的干燥收縮是形成裂縫的主要因素。

在混凝土裂縫控制的過程中，造成混凝土裂縫的因素是動態(tài)變化的，有時(shí)又相互影響，很難準(zhǔn)確地量化混凝土開裂敏感性的因素，這就造成混凝土工程裂縫的難度，只能針對特定條件，具體問題具體分析，采取針對性措施控制裂縫。