淺談商品混凝土裂縫成因與控制

柳愛琴

【摘 要】簡要概述了現(xiàn)澆商品混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫成因，結(jié)合工程實例詳細(xì)分析了現(xiàn)澆板、梁的裂縫成因，給出了預(yù)防及控制措施，結(jié)果表明，通過預(yù)先采取控制措施，有效地控制了裂縫的產(chǎn)生，取得了良好的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】商品混凝土；裂縫成因；控制措施；實例分析

Discussion on Causes and Control of Cracks in Commercial Concrete

Liu Ai-qin

（Xi'an Pengfeng Concrete Co.， Ltd Xi'an Shaanxi 710000）

【Abstract】The causes of cracks in cast - in - place commercial concrete structures are briefly introduced. The causes of cracks in cast - in - place slabs and beams are analyzed in detail. The results show that the control measures are taken to control the cracks Produce， and achieved good technical results and economic benefits.

【Key words】Commodity concrete；Cause of cracks；Control measures；Case analysis

我國商品混凝土發(fā)展的30多年來，從數(shù)量、質(zhì)量、技術(shù)和管理等各方面均有了很大發(fā)展，但也存在一些問題，其中商品混凝土的裂縫問題是工作中最常出現(xiàn)的問題，也是分歧最大且最難處理的問題。本文對當(dāng)前市場上商品混凝土的裂縫成因進(jìn)行了較詳細(xì)地分析并提出了質(zhì)量控制措施，結(jié)合工程實例進(jìn)行了分析。

1. 商品混凝土裂縫成因分析

1.1 溫度裂縫。

混凝土澆筑后，在硬化過程中，水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，就形成內(nèi)外的較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時，混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫通?？v橫交錯；梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。

1.2 塑性沉降裂縫。

1.2.1 混凝土塑性裂縫是指混凝土澆筑成型后還未硬化，仍處于可塑狀態(tài)時產(chǎn)生的裂縫，它在商品混凝土現(xiàn)澆板早期裂縫中占有很-高的比例〔3]，可分為塑性沉降裂縫和塑性收縮裂縫。塑性沉降裂縫是由于固體顆粒沉降時受到阻礙而產(chǎn)生的，可依據(jù)混凝土沉降受阻的形式不同分為：（1）混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋或固定模板用的螺栓阻礙了混凝土的沉降，在混凝土澆筑面上形成塑性沉降裂縫；（2）模板不平限制了混凝土的均勻下沉，以及木模板吸水太快造成部分混凝土很快失去流動性時，也會形成塑性沉降裂縫；（3）當(dāng)沉降深度不同時，也會產(chǎn)生沉降裂縫，模板支撐變形或者不均勻的地基沉陷也會造成混凝土塑性裂縫，并且裂縫呈有規(guī)則的分布。

1.2.2 混凝土塑性收縮裂縫形成的主要原因是混凝土在塑性狀態(tài)時混凝土表面失水過快造成的，常發(fā)生在混凝土板或比表面積較大的墻面上，一般寬度為0 .1 mm～3mm，從外觀分為無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)狀和稍有規(guī)則的斜紋狀或反映出混凝土布筋情況和混凝土構(gòu)件截面變化等規(guī)則的形狀，深度一般3cm～10cm，塑性裂縫的出現(xiàn)，開始是比較淺的，裂縫的寬度也比較小，但是如果不及時處理，就可能發(fā)展為貫通性有害裂縫。

1.3 干燥收縮裂縫。

混凝土在硬化后，內(nèi)部的游離水會由表及里逐漸蒸發(fā)失水，導(dǎo)致混凝土由表及里逐漸產(chǎn)生干燥收縮。在約束條件下，收縮變形量導(dǎo)致的收縮應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時，混凝土就會出現(xiàn)由表及里的干燥收縮裂縫?；炷恋母稍锸湛s是停止養(yǎng)護(hù)開始的，隨著時間推移，混凝土的蒸發(fā)量和干燥收縮量逐漸增大，裂縫也增多。干燥收縮裂縫在潮濕條件下可以逐漸縮減愈合，因此如果裂縫寬度不大于規(guī)定指標(biāo)，對結(jié)構(gòu)不致構(gòu)成危害[4]。

1.4 施工裂縫。

施工單位為滿足進(jìn)度要求，往往現(xiàn)場混凝土澆筑后沒有達(dá)到規(guī)范規(guī)定的要求就開始后續(xù)施工或堆放臨時荷載，此時混凝土尚處于凝結(jié)硬化初期，抗拉強(qiáng)度低，遇模板支柱松動下沉或施工時局部堆料較多，在薄弱部位產(chǎn)生不規(guī)則放射網(wǎng)狀裂縫。泵送依次分層澆筑混凝土?xí)r經(jīng)常需要拆裝管路，牽動軟管布料及排障等，操作人員來回在鋼筋上走動會踩動鋼筋或碰動預(yù)埋件。另外，輸送管道下部的模板和鋼筋，因不斷受到泵和輸送管的脈動沖擊，使配管下面的鋼筋和模板沿混凝土運(yùn)輸前進(jìn)方向變位和移動，使初凝后的混凝土形成裂縫[5]。

2. 實例裂縫控制分析

2.1 工程概況。

咸陽市一工程為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)層高為2.9 m，板厚有110 mm，140 mm。本工程總建筑面積59 348m2，兩座16層及系列造景組成附屬建筑。以商品混凝土裂縫成因機(jī)理為基礎(chǔ)，根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫形成及發(fā)展規(guī)律對商品混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫進(jìn)行有效的控制。

2.2 現(xiàn)澆商品混凝土樓板連續(xù)裂縫。

2.2.1 連續(xù)裂縫原因分析。

（1）在主體工程施工過程中，質(zhì)量與工期之間存在著較大的矛盾。當(dāng)前我國施工企業(yè)樓層施工速度平均6d～7d，因此當(dāng)樓層混凝土澆筑完畢后很快進(jìn)行下一工序的施工活動，一般混凝土養(yǎng)護(hù)不足24 h，導(dǎo)致混凝土抗拉強(qiáng)度不足，從而引起混凝土的開裂。endprint

（2）模板支撐的剛度不足，梁、板支撐剛度的差異或樓板撓度過大，在荷載作用下變形沉陷；或是施工期間人為或機(jī)械振動使支撐剛度下降，發(fā)生相對位移；或在混凝土沒有獲得足夠強(qiáng)度之前而過早拆去模板和支撐也會引起混凝土的開裂。

2.2.2 連續(xù)裂縫控制。

本工程中采取下列措施進(jìn)行控制：

（1）控制主體工程施工速度，控制在7d～8d，樓層澆筑完畢后養(yǎng)護(hù)32 h左右，以確保混凝土必要的養(yǎng)護(hù)，達(dá)到一定的強(qiáng)度；

（2）保證模板及支撐體系有足夠的剛度，并且保證混凝土在養(yǎng)護(hù)后才拆去模板和支撐；

（3）分散堆放施工材料，以減少集中載荷對樓面的影響。

2.3 框架梁裂縫。

2.3.1 框架梁裂縫成因分析。

（1）框架梁出現(xiàn)的水平裂縫，主要是由于混凝土振搗后發(fā)生離析，尤其是截面高度超過800 mm的梁表現(xiàn)更突出，梁上部10 cm左右粗骨料少，致使上部10 cm與下部混凝土熱膨脹系數(shù)產(chǎn)生差異，混凝土早期強(qiáng)度低，無法抵抗該部分內(nèi)應(yīng)力，產(chǎn)生水平裂縫。豎直裂縫多出現(xiàn)在箍筋處，除個別箍筋保護(hù)層偏小外，原因與上一條相同。但其裂縫在到達(dá)箍筋時，由于箍筋為圓截面，應(yīng)力在此處被分散，裂縫不會繼續(xù)發(fā)展，不會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。

（2）同時，商品混凝土水灰比大、粗骨料偏小，外加劑用量減少、施工工序不當(dāng)和養(yǎng)護(hù)不及時等都可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生[6]。

2.3.2 框架梁裂縫控制。

（1）增加二次澆筑工序。截面超過700 mm的框架梁，應(yīng)采用二次澆筑，第一次澆筑厚度40 cm，以減少離析現(xiàn)象。二次澆筑間隔時間不應(yīng)超過第一次澆筑混凝土的初凝時間，以免破壞下層混凝土；

（2）增加二次振搗工序。高度超過700 mm的框架梁，在混凝土初凝前進(jìn)行二次振搗，以消除混凝土的早期收縮裂縫；

（3）水泥盡量不采用特高強(qiáng)的水泥，水泥的水化熱要小，收縮低；砂盡量采用中砂，石子的級配要良好，嚴(yán)格控制砂和石子的含泥量，采用符合混凝土配合比使用的用水，粉煤灰不低于Ⅱ級。

2.4 經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果。

2.4.1 經(jīng)濟(jì)效益。

預(yù)計測算每樓層裂縫6條，每條裂縫2.3 m。采用YJ-自動壓力灌漿技術(shù)修補(bǔ)裂縫，按每米150元測算，三座樓共可節(jié)約修補(bǔ)裂縫費(fèi)用約80 000元。

2.4.2 技術(shù)效果。

主體結(jié)構(gòu)經(jīng)建設(shè)單位、設(shè)計部門、監(jiān)理單位、施工單位和市質(zhì)量監(jiān)督站聯(lián)合驗收，評價混凝土外觀良好，無麻面孔洞等缺陷現(xiàn)象，樓板、框架柱等構(gòu)件未檢測出裂縫。

3. 結(jié)語

采取以上混凝土構(gòu)件裂縫綜合控制措施，應(yīng)用于該工程現(xiàn)澆樓板混凝土的施工，已經(jīng)圓滿結(jié)束。表明商品混凝土構(gòu)件施工中采用的上述裂縫控制技術(shù)措施是成功的。該工程實踐表明，通過調(diào)整混凝土配合比、加強(qiáng)現(xiàn)場管理、合理安排施工工藝等可以將施工因素產(chǎn)生的現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件裂縫進(jìn)行有效控制。endprint