商品混凝土收縮裂縫形成的機理研究

摘 要：針對我國所出現的商品混凝土普遍開裂現象，本篇文章主要針對混凝土出現收縮裂縫出現的具體機理進行了全面詳細的探討，以期為混凝土收縮裂縫的防范措施提供參考。

關鍵詞：大面積混凝土：開裂；預防措施

中圖分類號：TU528.01 文獻標識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）10-0212-01

1 裂縫的分類

1.1 干縮

干縮的主要原因通常是由于混凝土內部出現了嚴重的失水現象，所導致的裂縫出現，通常采用蓄水養(yǎng)護或澆水養(yǎng)護的方式來使得混凝土內部是水分充足，便能夠最大限度的減少干縮現象出現。但是從本質上來說，減少干縮出現的方式就是對設計配合比進行調整，減少降水用量，在混凝土中加入適量的塑化劑，這能夠使得混凝土的密實程度得到相應的提高。

1.2 早期塑性收縮

混凝土自身從澆筑之后再到最終凝固之前，其過程中都可能由于失水先的出現而導致混凝土表面出現干縮裂縫。如果說混凝土早期凝固的過程中便發(fā)現了干縮裂縫，并且沒有針對其進行及時的處理，就極易導致裂縫開始從縱向深裂縫發(fā)展成為貫穿性的裂縫。而防止混凝土早期出現干縮裂縫的有效方式就是對其表面進行覆蓋，從而避免表面出現迅速的失水現象，同時，還要采用二次表面抹壓的方式，使得毛細孔結構能夠在這一過程中得到迅速的提升，以此來保證混凝土密實性，而在這項技術之中，所涉及到的關鍵環(huán)境就在于依據施工工藝、施工條件的不同來選擇適合的覆蓋時間以及二次抹面的適當操作時間。

1.3 沉降收縮

混凝土自身所呈現出來的沉降收縮縫也屬于早期塑性收縮縫的范疇之內。出現這一現象的主要原因就是由于混凝土在出現離析的過程中，對于其內部的鋼筋產生了相應的頂筋現象，而頂筋現象的出現，直接導致了橫向裂縫之中所存在的集料以及水泥石出現了大量的收縮裂縫，而要最大限度的防止其出現沉降收縮，唯一有效的方式就是對混凝土的砂率、粘聚性、穩(wěn)定性等多個方面進行強化。

1.4 冷縮

冷縮是指大體積混凝土由于水泥水化放熱產生內外溫差而導致的溫度應力裂縫。防止溫度應力裂縫的方法是摻緩凝減水劑和粉煤灰，或用冰水攪拌降低水化熱和減少內外溫差（<250℃）。

2 裂縫成因分析

2.1 原材料的影響

2.1.1 水泥

水泥細度的影響，細度過細水泥的需水量就大，水化速度快，水化熱大，塑性收縮增大；水泥中鋁酸三鈣含量過高會造成混凝土水化熱高，收縮增大；水泥用量的增大，會增加混凝土的塑性收縮。

2.1.2 砂

砂含泥量及泥塊含量的增大，會嚴重影響混凝土的質量，增加混凝土的收縮，必須嚴格控制砂的含泥量及泥塊含量；砂細度模數的影響，砂太細（細度模數<2.3）時，塑性收縮也會增大，且還會降低混凝土的強度；砂太粗（細度模數>3.0）時，混凝土的保水性、粘聚性都很差，極易造成混凝土離析；砂率過高意味著細骨料多，粗骨料少，仍然起到增加收縮的作用。

2.1.3 碎石

混凝土中所存在的泥塊含量、碎石含泥量、石粉含量等比例過高，就會對混凝土的質量帶來極大的影響，從而使得混凝土出現收縮的可能性增高；碎石的隨級配顆粒對于砂率所具有的影響極大，只要混凝土砂料的級配越好，針片狀顆粒越少，那么在混凝土中存在孔隙的可能性越低。并且在切實有效的情況下才能夠為混凝土的流動性提供保障，最大限度的減少混凝土出現塑性收縮的可能性；相反情況下，如果說不小心導致砂率增高，那么混凝土出現塑性收縮的可能性必然會增大。

2.1.4 粉煤灰

粉煤灰是混凝土泵送過程中極其重要的一個組成部分，但是由于分粉煤灰自身所具有的微珠效應以及火山灰效應，其自身所具有的性質能夠使得混凝土的強度得到有效的提高。通過這一方式，能夠使得混凝土的強度在這一過程中得到極大的提升，無論是收縮變形、泌水量，還是坍落度都在這一過程中得到了有效的控制，而同時將減水劑以及粉煤灰摻入混凝土之中的技術也被稱之為雙摻技術，并且利用預配試驗的方式，還能夠使得混凝土自身的水泥漿量、水灰比都得到下降，給混凝土帶來更好的可泵性能，尤其是利用該技術所帶來的水化熱峰值延緩效果，對于混凝土凝固質量提供了極大的保障。

2.2 施工工藝的影響

混凝土在未凝結之前，受到外力作用，還可以恢復，但初凝后，混凝土逐漸失去本身的流動性，出現裂縫恢復較難。施工單位不按規(guī)范施工，振搗不密實，漏振、欠振、過振以及現場加水等不僅會造成裂縫產生，還會影響強度；底板模板剛度不足，受力變形亦會造成裂縫。此種情況，常見于膠合板模板，下部支撐桿布置較稀時，如果澆筑混凝土之后混凝土雖然凝固，但未能達到足夠的強度時，此時上人作抹平、澆水或養(yǎng)護作業(yè)時，受上述荷載的作用，就會出現裂縫，此種裂縫呈不規(guī)則放射網狀，裂縫集中處即是受外力集中的地方；澆筑混凝土并在混凝土初凝后，模板支撐下沉，作立柱鋼管過長，無水平支撐造成模板輕微下沉，產生混凝土拉裂裂縫，多為沿墻方向分布，長度在2m之間；環(huán)境因素，混凝土的裂縫與環(huán)境條件有很大關系，施工過程中應注意溫濕度的變化，采取有效措施控制高溫、低溫沖擊和激烈干燥沖擊，此時，應力狀態(tài)接近彈性應力狀態(tài)，混凝土應力松弛效應無法發(fā)揮出來，特別注意澆筑后經過一定時期養(yǎng)護的混凝土仍然需要保護，不宜長期裸露。不得在下雨中澆筑混凝土，否則將嚴重地改變水灰比。

3 裂縫的預防措施

商品混凝土攪拌站應按國家及行業(yè)標準嚴格控制進廠原材料的質量，特別是骨料含泥量、泥塊含量；混凝土配合比的設計，在滿足可泵性、和易性的前提下，盡量減少混凝土的出機坍落度、降低砂率、摻粉煤灰等摻合料，以降低混凝土的塑性收縮。

施工單位，應嚴格按規(guī)范施工，在混凝土澆筑時提前進行保濕養(yǎng)護，初凝前后進行二次抹壓，這樣不僅在正常氣候條件下、而且在特殊氣候條件下都能實現“混凝土無宏觀裂縫施工。防止混凝土塑性收縮裂縫產生的必要條件是提前覆蓋防止初期表面失水，而充分條件是初凝前后進行二次抹壓。抹壓的作用是破壞混凝土表面毛細孔結構和水分遷移通道。提高表面的密實性，以及銷除已出現的微裂縫。

4 結語

綜上所述，商品混凝土已經成為了現代工程建設過程中使用極為廣泛的一種形式，但是在實際應用過程中所可能出現的商品混凝土干縮現象必須要采取相應的措施來進行處理。而從上文所描述的各個方面來看，采取混凝土配合比調整、施工管理加強、施工工藝合理安排等多項措施對能夠對其中所涉及到的收縮縫問題進行良好的控制。

參考文獻

[1] 郭胤昶.商品混凝土收縮裂縫形成的機理研究[D].西南交通大學，2008.

[2] 傅沛興.商品混凝土裂縫的防治[J].建筑技術，2003（04）.