商品混凝土裂縫成因淺析

梁展方   李許燕

許昌市建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)站

    目前商品混凝土使用中為減少水泥和收縮裂縫的產(chǎn)生，普遍在混凝土中加入一定量的粉煤灰等其他添加材料，但從實(shí)際情況看并不能完全避免混凝土裂縫的出現(xiàn)。因此，商品混凝土裂縫必須引起足夠重視。

    層住宅樓地上l6層地下1層，為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)為lm厚筏板。地下混凝土為C40、P8，l～4層為C35，5層以上為C30。2003年3月開始施工，2004年9月完工，混凝土結(jié)構(gòu)用商品混凝土澆筑。在施工中發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)筏板及框架梁中部等部位發(fā)現(xiàn)大量裂縫，裂縫有的為貫通裂縫，有的為表面裂縫。下面我就裂縫產(chǎn)生的原因及相應(yīng)的控制措施談一點(diǎn)自己的看法。

1、裂縫產(chǎn)生的原因分析

    混凝土出現(xiàn)裂縫的原因很多，而混凝土澆筑后幾天內(nèi)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件尚未受到很大的荷載作用，在此期間產(chǎn)生的裂縫，設(shè)計(jì)方面的原因可以排除，只需考慮施工或其他面的原因。

    (1)混凝土沉降收縮引起的沉縮裂縫。商品混凝土沉縮裂縫往往出現(xiàn)在梁板結(jié)構(gòu)澆注后幾小時(shí)，多數(shù)沿鋼筋開裂，長(zhǎng)度lOcm～lOOcm，寬度0.1mm～lmm，有的寬達(dá)lOmm的貫穿性裂縫。產(chǎn)生上述裂縫的主要原因是板面上部鋼筋保護(hù)層偏小，混凝土攪拌用水量過多，坍落度偏大，混凝土沉降收縮導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

    (2)混凝土自身干燥收縮產(chǎn)生的干縮裂縫。對(duì)于商品混凝土采用泵送工藝時(shí)，整個(gè)結(jié)構(gòu)多采用同一強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，多在C40。C60之間，這類中等強(qiáng)度的混凝土，一般水泥用量都在450～500kg/m³，再加上高效減水劑作用，使水灰比控制在0.35～0.40，坍落度可以達(dá)到l60～1 80mm凝結(jié)時(shí)間一般在初凝8h～l Oh，在初凝以前混凝土是沒有強(qiáng)度的，但遇到環(huán)境溫度較高，空氣相對(duì)濕度低，再加上有風(fēng)時(shí)，混凝土表層水份很容易蒸發(fā)。隨著水分蒸發(fā)，表而收縮而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生，此類裂縫無方向性，裂縫較細(xì)，多為0.1mm～0.3ram，裂縫數(shù)量較多。

    另外，商品混凝土泵送時(shí)，操作人員為了提高施工進(jìn)度，私自在現(xiàn)場(chǎng)將混凝土拌合物加水塑化，使局部水灰比過大，水泥漿含水過多，不僅降低了混凝土強(qiáng)度，也必將增大泌水量，留下大量泌水通道并使表面形成弱化層，當(dāng)水份蒸發(fā)時(shí)產(chǎn)生毛細(xì)管收縮應(yīng)力，從而產(chǎn)生收縮裂縫。

    (3)模板剛度不足引起的裂縫混凝土在未凝前，受到外力的變形可以得以恢復(fù)，但初凝后，混凝土逐漸失去本身的流動(dòng)性，出現(xiàn)的裂縫就不可能恢復(fù)。當(dāng)模板剛度不足，且下部支撐桿布置較稀時(shí)，未澆筑前上人就可以感到模板剛度不夠，如果在澆筑的混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度前即上人抹平、澆水養(yǎng)護(hù)作業(yè)時(shí)，受到活荷載(施工人員重量)的作用，就會(huì)出現(xiàn)裂縫，此種裂縫呈不規(guī)則放射網(wǎng)狀。另外，在挑檐處，作立柱的鋼管過長(zhǎng)且水平支撐不足時(shí)，鋼管微彎造成模板輕微下沉，使挑檐端部出現(xiàn)拉裂，這種裂縫多沿墻方向出現(xiàn)，長(zhǎng)度在2m左右。

    (4)緩凝裂縫。商品混凝土為了滿足運(yùn)輸和泵送的要求，需添加緩凝劑，混凝土初凝時(shí)間有的達(dá)lOh，甚至更長(zhǎng)，混凝土表面層由于太陽曝曬，水分蒸發(fā)很快，表面形成一層硬化膜，看卜去混凝土好像已經(jīng)凝結(jié)，實(shí)際上內(nèi)部還遠(yuǎn)未達(dá)到初凝，腳踩似像皮泥，此種裂紋很難靠持壓愈合，其產(chǎn)生原因是緩凝劑摻量過大，尤其是采用蔗糖作為緩凝劑者，與檸檬酸、木鈣相比，在相同劑量下，蔗糖的緩凝作用最大，會(huì)造成較長(zhǎng)時(shí)間的緩凝，而混凝土表面接觸風(fēng)和陽光處較內(nèi)部先硬化，導(dǎo)致內(nèi)外硬化速度、化學(xué)收縮不一致而開裂。這樣的混凝土若不進(jìn)行二次振搗和多次抹面，混凝土表面不可避免地會(huì)出現(xiàn)裂縫。開始裂縫是淺表的，窄細(xì)的，若不及時(shí)處理，裂縫就會(huì)擴(kuò)展，甚至可能形成貫穿性裂縫。

    (5)溫度變化引起的裂縫。溫度裂縫是粗裂縫產(chǎn)生的重要原因，一般出現(xiàn)在配筋薄弱處。大體積混凝土結(jié)構(gòu)在拆模后，突然遇到短期內(nèi)大幅度的溫度降低，使結(jié)構(gòu)內(nèi)外有很大溫差，引起較大的溫度應(yīng)力，從而使混凝土開裂。由于溫度引起的內(nèi)應(yīng)力及約束應(yīng)力的大小與溫差有關(guān)，特別是與晝夜問的變化關(guān)系最大，結(jié)構(gòu)上嚴(yán)重?fù)p壞的裂縫往往發(fā)生在氣候條件最差的時(shí)候。

2、裂縫的控制措施

    針對(duì)以上的原因分析，為避免或減少商品混凝土裂縫的產(chǎn)生，建議采用以下施工措施：

    (1)嚴(yán)格控制攪拌用水量．在滿足泵送的前提下，盡量降低梁板結(jié)構(gòu)混凝土砂率，減少水泥用量，混凝土中適量摻入粉煤灰和礦渣微粉，以防止沉縮裂縫的產(chǎn)生。

    (2)商晶混凝土在泵送振搗完成后，應(yīng)在收漿抹面的同時(shí)覆蓋塑料薄膜。由于塑料薄膜不透氣水分不易蒸發(fā)，即使有空隙也會(huì)形成高溫度、小空間對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)也是有利的。當(dāng)遇低溫季節(jié)，混凝土表面除覆蓋塑料薄膜外上層再覆蓋1～2層草袋保溫，促使混凝土強(qiáng)度發(fā)展迅速。同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)加水，從而減免干縮裂縫的產(chǎn)生。

    (3)混凝土澆筑前，認(rèn)真檢查模板的牢固強(qiáng)度特別對(duì)跨度較大或挑檐位的模板應(yīng)加密支撐，提高模板剛度。

    (4)對(duì)商品混凝土應(yīng)做好二次振搗和多次抹面，使混凝土因水分蒸發(fā)而引起的塑性裂縫及時(shí)得到愈合，消除混凝土內(nèi)分層，改善骨料界面狀況，從而避免緩凝裂縫的產(chǎn)生。

    (5)對(duì)商品混凝土澆筑的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件合理地分層、分塊、分縫，采用低熱水泥，摻加拌合材料，如粉煤灰等，埋入冷水管，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)并注意天氣預(yù)報(bào)，注意防寒隔熱，以控制溫度收縮裂縫的開展。

3、結(jié)語

    商品混凝土的裂縫是客觀存在的。預(yù)防或減少混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，應(yīng)從商品混凝土的生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面采取防治措施，而施工環(huán)節(jié)是避免混凝土出現(xiàn)裂縫的關(guān)鍵所在。

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)