关于影响混凝土收缩因素的阐述

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随着城市的发展，建筑工程中混凝土工程的体量日渐增大，应建筑技术的发展和城市建设商、城市环保的需要，商品混凝土以其集约化的生产方式，稳定优异的产品质量，得到了越来越广泛的应用。然而预拌商品混凝土除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外，还应满足实际施工的要求。由于预拌商品混凝土在施工中应满足从预拌站到工地现场的运输和现场泵送浇筑工艺的要求，其需要的坍落度比现场自拌混凝土传统施工工艺大得多。因此在大体积混凝土施工中，有效的防止和控制混凝土收缩裂缝的出现和开展显得尤为重要，在此从以下几个方面阐述影响混凝土收缩的几个因素。

一、用水量、水灰比对混凝土收缩的影响

混凝土中用水量对收缩的影响，是指减小了抑制作用的骨料体积，而用水量本身并不认为是主要因素，然而当水泥用量固定时，增加用水量不仅减小了骨料的体积，还使得水灰比增大，混凝土的强度降低，这意味着混凝土强度降低的同时收缩开裂的能力变大，从而加强开裂的趋势。其次，当水灰比增大时，混凝土的密实性差，在水分蒸发过后混凝土内部会有连通的孔隙。当环境变得有利于水分蒸发时，混凝土结构会进一步由于水分蒸发而干燥；引起收缩，强度不够高时就会产生开裂。

其次，还有同样的说法。影响混凝土后期收缩最为重要的可控制因素是混凝土的单位体积用水量。通过尽可能保持比较低的混凝土用水量，可使混凝土的收缩达到最小，这可以通过最大限度地多使用粗集料来达到(即在一定水泥浆体含量下)，使用低坍落度以及采用需水量最少的浇注办法都可以作为控制混凝土收缩的主要途径。虽然在以上论述中已经说明用水量并不是引起混凝土开裂最重要的因素，然而却是重要影响因素之一。因此，无论在设计或施工中，都应该严格控制混凝土的用水量，在坍落度满足前提下尽量减少单位用水量，降低混凝土发生开裂的能力。

二、水泥的用量、细度及品种的影响

混凝土的干缩变形主要由混凝土中硬化后的水泥干缩引起，而骨料对干缩具有制约作用，因此在水灰比不变的情况下，混凝土中水泥浆越多，混凝土的干缩就越大。水泥活性越高，颗粒越细，比表面积越大，需水量大，收缩越大。随着水泥表面积的增加，与相同高效减水剂的

相容性变差，饱和点提高，为减少流动度损失需要添加更多掺量的高效减水剂。此举不仅增加了施工的费用，而且导致混凝土中水泥用量的增加。从而影响混凝土的收缩变形。

水泥矿物组成的影响。众所周知，硅酸盐水泥主要的组成矿物有四种，它们的水化性质不同，在水泥中所占比例不同时影响对水泥整体的性质C3A（铝酸三钙）的水化热是其他矿物水化热的数倍，尤其在早期。C3S（硅酸三钙）的水化热虽然比C3A的小很多，但在3天却是C2S（硅酸二钙）水化热的几乎5倍，因其含量在孰料中约占一半，故影响也很大；C3A的收缩率是C2S收缩率的3倍，是C4AF（铁铝酸三钙）的几乎5倍。混凝土早期高强度的需求促使了水泥向高C3S和高C3A、高比表面积发展，再加上混凝土的低水灰比、高水泥用量、超细矿物掺合料的使用，以及水泥出厂温度普遍过高，造成在约束状态下的混凝土因温度收缩、自收缩、干燥收缩和较高的早期弹性模量而产生较大的内部应力，早期的低徐表无法缓解这种应力，而产生早期裂缝；内部不可见的微裂缝在混凝土长期使用过程的干燥环境中继续发展，是混凝土提早劣化的主要原因。凡是能提高混凝土早期强度的因素，都会影响混凝土后期强度的增长，目前在配制混凝土时都有较大的强度富余，以期补偿这种后期强度的损失。这无疑造成很大的浪费。现在看来，问题远比此更严重，早期的高强度所带来的后患是混凝土结构物提早劣化。因此，除非工程有特别特殊需要，应尽量避免使用早强水泥。

就水泥品种方面，采用掺混合材料的硅酸盐水泥配制混凝土比用普通水泥配制的混凝土收缩率大；其中火山灰水泥混凝土收缩最大，矿渣水泥收缩比普通水泥收缩大，粉煤灰水泥及矾土收缩较小。

水泥用量较少且采用中低强度等级配制的混凝土收缩完成时间约为一年，用量较多且较细的水泥配制混凝土约为2～3年。所以我们在浇筑需严格控制收缩的混凝土时，需慎重水泥的用量以及品种。

三、集料等因素影响收缩

集料作为混凝土材料组成中体积含量最大的组分，在混凝土中所占的体积可达60%到70%，一般不发生反应，具有较高的弹性模量，会抑制水泥浆体收缩的开展。集体收缩的影响主要表现在两个方面：一是集料作为混凝土结构的骨架，可抑制水泥浆体的收缩行为；二是集料体积份额较大，一定程度上影响混凝土中水分的湿扩散作用，从而导致水泥石的收缩发生改变。

混凝土中所用骨料对混凝土收缩的影响。吸水率较大的骨料，其收缩大，粗骨料粒径越小，砂率越高，收缩越大；粗细骨料中含泥量越大收缩越大；因此骨料最大粒径较大、及配量好时，由于能减少混凝土中水泥浆用量，故混凝土收缩率会较小。

混凝土具有收缩的性质，而钢筋并没有这种变形性能。因此，钢筋混凝土构件中钢筋的存在限制了混凝土的存在和混凝土的自由收缩。混凝土构件中配筋率越大，收缩越小，但配筋率过大则会增加混凝土的拉应力，甚至会达到其抗拉强度，这也就是为什么有些构件在浇筑一段时间内，在未受外荷情况下，由于收缩会出现裂缝的原因。

四、混凝土施工质量即环境及养护对混凝土收缩的影响

环境湿度越大，收缩越小，越干燥收缩越大；风速越大，收缩越大，注意高空现浇混凝土的收缩会相对增加；环境及混凝土温度越高，收缩越大；混凝土暴露面越大，收缩越大，停工暴露时间长收缩增大。

延长潮湿养护可以推迟收缩的开始，但对收缩大小影响甚微。然而，加强早期养护，可以减小收缩裂缝开裂的几率或者延迟开裂的出现，这对工程中经常出现的收缩裂缝具有一定借鉴意义。因此，在混凝土路面铺筑完毕后，要对养护进行严格控制，即时间上要及时、管理上要重视。

例如水泥净浆，已水化水泥的数量越大，对收缩起抑制作用的末水化水泥颗粒的体积就越小，因而延长养护将导致较大的收缩；可浆体随着龄期增长，强度提高，也即能得到较大比例的无开裂趋势的收缩。这里提到一种现象：如果混凝土发生开裂，那么在混凝土试件上测得的整个收缩将明显地减小。从以上迹象可以看出，充分养护的混凝土收缩较快，因而徐变释放的收缩应力较小，也就是说，强度较高的混凝土具有低的徐变能力。由此看来，养护对收缩影响的矛盾结果就得到了证实。但是一般来说，养护龄期的长、短并不是导致总收缩大小的重要因素，只会影响收缩增长速率以及由收缩引起的混凝土内部的应力。因此，在施工中应该加强早期养护，推迟开裂出现时间，避免混凝土路面过早出现裂缝，提高路面的服役性能。

五、结论

综上所诉，要从根本有效的减小混凝土的收缩率，我觉得要从以上四个方面综合考虑。有建设、设计、施工等诸多方面密切配合，在保证混凝土强度并利于施工工艺前提条件下，有针对性得采取一定的预控措施，最大限度的减少混凝土收缩带来的危害。