商品混凝土裂縫的原因與防治

1、商品混凝土裂縫的原因與防治1、預(yù)拌混凝土裂縫問題：裂縫是最常見的質(zhì)量通病，與現(xiàn)場攪拌混凝土相比商品混凝土的裂縫 更加受到工程人員的關(guān)注。預(yù)拌混凝土的裂縫主要有大面積樓板產(chǎn)生的裂 縫，多出現(xiàn)在混凝土初凝前；多發(fā)生在梁板交接處、厚度突變處和梁板鋼 筋的上部，初春和炎熱季節(jié)最容易出現(xiàn)；地下室墻板裂縫的產(chǎn)生較有規(guī)律， 即在墻體沿長度方向接近均勻的垂直裂縫，大多在拆模前已形成；混凝土 路面也容易出現(xiàn)不規(guī)則的縱向、橫向裂縫。目前施工單位普遍認(rèn)為商品混 凝土裂縫出 現(xiàn)的時機比現(xiàn)場攪拌混凝土出現(xiàn)的時機要大的多。裂縫雖多， 正確判斷至關(guān)重要，是施工所致，還是自然屬性使然；是有害于結(jié)構(gòu)安 全，還是無害于房屋使用。

2、還應(yīng)注意區(qū)分兩個方面的問題，一是裂縫產(chǎn)生 的原因和責(zé)任區(qū)分；另一個是預(yù)防裂縫應(yīng)采取如何技術(shù)措施，否則將會出 現(xiàn)推諉扯皮，造成對工程不利的局面。預(yù)拌混凝土出現(xiàn)裂縫的三種類型應(yīng)力裂縫混凝土澆筑后，緩慢凝結(jié)，由于水泥的水化反應(yīng)，內(nèi)部溫度升高，逐 漸產(chǎn)生硬度，在硬度向外擴散的過程中，產(chǎn)生了拉應(yīng)力，而混凝土初期抗 拉強度較低，小于拉應(yīng)力，于是在混 凝土外表出現(xiàn)了不規(guī)則的微小裂縫。預(yù)拌混凝土裂縫原因及預(yù)防措施：221大面積現(xiàn)澆板、路面結(jié)構(gòu)新澆筑的混凝土，在終凝硬化前，是基本沒有強度的。在不采取覆蓋 保水措施的情況下，外表水分將不斷蒸發(fā)，內(nèi)部水分通過泌水作用遷移到 外表進行補充，這對提高混凝土密實度和減小實

3、際水灰比是有一定好處的。 但是，一般混凝土面板厚度僅有十多厘米，但外表積大，加上風(fēng)大使混凝土外表極易蒸發(fā)，內(nèi)部水分通過泌水作用遷移到外表，外表水分蒸發(fā)的速 度超過了內(nèi)部水分向外表遷移補充的速度，從而產(chǎn)生混凝土收縮裂縫；另 一方面，由于商品混凝土摻加了粉煤灰及緩凝減水劑，延緩了混凝土水化 反應(yīng)過程，延長混凝土初凝及終凝時間，水分的大量蒸發(fā)缺乏應(yīng)有的水分 補充，是造成裂縫出現(xiàn)的另一重要原因。收縮裂縫的控制主要在于控制濕度的變化，使結(jié)構(gòu)、構(gòu)件具有相對穩(wěn) 定的濕度，為此，可采取以下措施：加強混凝土的早期養(yǎng)護，混凝土澆 筑完后，裸露外表應(yīng)及時用草墊、草袋或塑料薄模覆蓋，并灑水濕潤養(yǎng)護。在氣溫高、濕度低、

4、風(fēng)速大的天氣要及早覆蓋、噴水霧養(yǎng)護，并適當(dāng)延長 養(yǎng)護時間。加強混凝土外表的抹壓，但應(yīng)防止過分抹壓。采用密封保 水方法，如在混凝土外表噴養(yǎng)護劑或覆蓋塑料薄膜，使水分不易蒸發(fā)，或 采用其他減少空氣流動（如設(shè)擋風(fēng)墻、罩等）、延緩混凝土外表水分蒸發(fā) 的方法。222墻板結(jié)構(gòu)對于墻板混凝土成型至拆模前，一直處于模板的圭寸閉之中，外界水 分無法交換補充，拆模時常看到垂直裂縫，這是由于自身收縮和溫度收縮 引起的。當(dāng)采用較小水灰比生產(chǎn)時，薄壁處及薄弱部位最容易開裂，這時 由于混凝土自收縮與混凝土降溫引起的熱收縮相互疊合，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力, 而此時混凝土的強度還很低不能抵抗這種拉應(yīng)力而產(chǎn)生開裂。混凝土材料方面:混凝

5、土是一種收縮性材料。雖然其收縮的絕對值不大，但由于其較高的彈性模量和很低的抗拉強度，即使很小一點的收縮變形也會產(chǎn) 生很大的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過其抗拉強度時，混凝土即出現(xiàn)開裂。因此，我們應(yīng)該做的事情就是設(shè)法盡最大可能地降低溫凝土的收縮值和最大程度地提高混凝土的抗拉強度。對于商品混凝土攪拌站來說，一是要盡量少用 收縮量大的水泥，如礦渣水泥。礦渣硅酸鹽水泥的收縮比普通硅酸鹽水泥 大25 %左右。二是在滿足施工和易性的條件下，應(yīng)盡量減小混凝土的水灰比，盡量減小單 位體積水泥漿量和砂漿量。眾所周知，混凝土水灰比大，收縮將顯著增加，同時抗拉強度降低。 如水灰比為0 . 6的混凝土收縮比水灰比為0 . 4的

6、增加 約40 % ;而與 混凝土相比，砂漿和水泥漿的收縮大約增加2 5倍。需要特別關(guān)注的是水泥的細(xì)度問題和石子的含泥量問題。水泥的細(xì)度 越細(xì)，混凝土越容易開裂。這是由于：細(xì)度大的水泥水化快，產(chǎn)生較大的水的消耗，易引起混凝土的自干燥收縮。 水泥細(xì)度細(xì)，貝U使毛細(xì)管細(xì)化，較細(xì)的毛細(xì)管失水時將產(chǎn)生較 大的 張力。細(xì)顆粒容易水化充分，產(chǎn)生更多的易于干燥收縮的凝膠和其他 水化物。粗顆粒的減少，減少了穩(wěn)定體積的未水化顆料，因而影響到混凝 土的長期性能。石子含泥量越高，混凝土也越容易開裂。這是由于石子外 表所帶的泥份阻礙了石子與砂漿之間的咬合粘結(jié)，弱化了石子的界面結(jié)構(gòu), 降低了界面強度，也就降低了混凝土的強

7、度，特別是降低了抗拉強度。因 而在相同收縮應(yīng)變的情況下，石子含泥量高的混凝土更容易開裂。3.2施工方面3.2.1振搗方式不正確的振搗方式造成混凝土分層離析、外表浮漿而使混 凝土面層開裂或造成混凝土砂漿大量向低處流淌，致使混凝土產(chǎn)生不均勻沉降收縮，在結(jié)構(gòu)厚薄交界處出現(xiàn)裂縫。3.2.2二次振搗和多次抹面施工人員沒有根據(jù)商品混凝土的特點，配合做 好二次振搗和多次抹面，讓塑性沉降裂縫和干縮裂縫及時得到愈合。商品 混凝土由于采用攪拌車運送、泵送澆搗，混凝土坍落度比較大，凝結(jié)時 間比較長。一般混凝土初凝時間都在10小時以上，甚至更長。即使在炎 熱的夏天，混凝土摻了高效緩凝減水劑后，外表被太陽曝曬，水分蒸發(fā)

8、很 快，外表形成一層幾毫米厚“被子”，看上去混凝土好似已凝結(jié)，實際 上內(nèi)部還遠(yuǎn)未到達(dá)初凝，甚至還能流動。這樣的混凝土假設(shè)不進行二次振 搗和多次抹面，混凝土外表不可防止會出現(xiàn)裂縫。開始裂縫是淺表的、窄 細(xì)的，假設(shè)不及時處理，裂縫就會擴展，由于應(yīng)力集中，最終的裂縫很可 能是貫穿性的。采用二次振搗可以消除因塑性沉降而引起的內(nèi)分層，阻斷因泌水而留 下的連貫穿道，改善骨料界面結(jié)構(gòu)，提高混凝土強度和抗?jié)B透能力。進行 二次以上抹面時，最好采用手扶抹壓機，可以有效提高因泌水而削弱的混 凝土外表強度，消除“被子”現(xiàn)象， 使混凝土因水分蒸發(fā)而引起的塑性裂縫及時得到愈合。3.2.3現(xiàn)場養(yǎng)護現(xiàn)場養(yǎng)護不當(dāng)是造成混凝土收

9、縮開裂最主要的原因?；炷翝仓? 假設(shè)外表不及時覆蓋、澆水養(yǎng)護，外表水分迅速蒸發(fā)，很容易產(chǎn)生收縮裂 縫。特別是在氣溫高、相對濕度低、風(fēng)速大的情況下，干縮更容易發(fā)生。 有資料說明，當(dāng)風(fēng)速為16m/ s時，混凝土中的水分蒸發(fā)速度為無風(fēng)時的 四倍。一些高層建筑的樓面為什么更容易產(chǎn)生裂縫，就是因為高空中的風(fēng) 速比地面大。目前，許多施工工地在澆筑混凝土?xí)r，都不能做到及時覆蓋保溫養(yǎng)護。 一般總要等到最后一遍抹光結(jié)束后才覆蓋，還有好多工地根本不蓋。對于 高性能混凝土，由于水灰比小，膠凝材料用量大，混凝土密實性好，泌水 少，假設(shè)保養(yǎng)不好，干縮情況更嚴(yán)重。因此，有學(xué)者認(rèn)為，當(dāng)混凝土拌合 物外表的水分蒸發(fā)速率超

10、過0 . 5kg/m 2h時，將引起混凝土的干縮。對于保濕養(yǎng)護的時間，肯定是時間越長越好。養(yǎng)護14天的收縮比 只養(yǎng)護3天的收縮降低約20 %。因此，國家驗收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定混凝土澆筑 后的保溫養(yǎng)護時間不得少于14天。但在這一點上絕大多數(shù)施工人員都做 不到，所以混凝土出現(xiàn)干縮裂縫就在所難免了。3.2.4模板質(zhì)量模板問題。施工單位因鋼模不夠，就地取材，用了一些木模。由于木 模事先沒淋水，結(jié)果拆模后發(fā)現(xiàn)用木模的梁上出現(xiàn)了大量裂縫，而用鋼模 的梁上一條裂縫也沒有。3.2.5正確使用膨脹劑對膨脹混凝土的錯誤認(rèn)識。有許多施工人員以為混凝土摻加了膨脹劑 就萬事大吉了。其實不然。膨脹劑并非萬能之物。摻加膨脹劑的混凝土

11、對 養(yǎng)護的要求更高。膨脹混凝土在早期養(yǎng)護不好時的裂縫更易發(fā)生因為膨 脹劑要吸水。在W/ C過低小于0. 4時尤為嚴(yán)重。另外，膨脹劑 不能防止表層混凝土的塑性微裂縫的發(fā)生。在一些使用膨脹混凝土的工程 上，樓面或屋面仍然出現(xiàn)裂縫，其根源就在于沒能進行良好的保濕養(yǎng)護。 3.2.6控制內(nèi)外溫差和環(huán)境溫差 溫差應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。對于溫差收縮裂縫， 施工單位往往只注重名義上的大體積混凝土，而無視其他結(jié)構(gòu)；只重視混 凝土內(nèi)外的溫差，無視環(huán)境溫差。對于大體積混凝土，美國混凝土協(xié)會給 出了這樣的定義：任意體量的混凝土，其尺寸大到足以必須采取措施減小由于體積變形引起的裂縫，統(tǒng)稱為大體積混凝土。在實際工程中，真正的 大

12、體積混凝土，如厚大的地下室底板，由于其厚度大，抗拉力大，即使內(nèi) 部溫度很高，也很少出現(xiàn)裂縫。如常州市椿庭大樓地下室底板和常州市一 院病房大樓地下室底板，混凝土設(shè)計強度等級均為C50 ,底板厚度均達(dá)2m。 當(dāng)時由于原材 料供給的限制，只能采用525# R普水泥拌制。測溫顯示， 內(nèi)部最高溫度曾接近90 c,但最終均未發(fā)生溫差收縮裂縫。相反，在常州 金源大廈地下室墻板工程上，澆筑頂板前，墻板完好，等到頂板澆筑后沒 幾天，墻板外側(cè)即出現(xiàn)許多裂縫。經(jīng)分析，一致認(rèn)為是溫差濕差雙重因素 造成的。因為當(dāng)時正值冬季，墻板澆筑后又 沒有及時回填土，頂板一澆， 地下室里面由于地溫地濕而保持著較好的溫濕度，外墻則處在

13、凜冽的寒風(fēng) 中，溫濕度都很低，墻板內(nèi)外兩側(cè)由于環(huán)境因素造成了溫濕度差而產(chǎn)生裂 縫。因此，對于象地下室墻板這樣的雖非大體積卻存在環(huán)境溫濕度差的混 凝土結(jié) 構(gòu)，更要注意防止溫差裂縫的發(fā)生。3.3設(shè)計方面對地下室墻體，構(gòu)造筋必須增強，配筋率要提高，宜不低于0. 5%,同時宜采取直徑較小、間距不大于150mm的配筋，以提高鋼筋混凝土的 極限拉伸變形值和分散收縮應(yīng)力。邊柱與墻的配筋率不同，收縮落差不同。它們的連接處容易發(fā)生豎向裂縫。所以，此處應(yīng)插入長1m 15m的水平增 強筋。對于混凝土樓板宜采用細(xì)而密的雙層構(gòu)造配筋，以抑制裂縫發(fā)生。有 試驗證明，樓板配筋率如果由0. 63 %增大到1. 0 % ,那么0. 2mm以 上寬度的裂縫均能抑制。把樓板