預(yù)拌混凝土早期裂縫的成因及控制措施

沈良

【摘 要】論文主要探究預(yù)拌混凝土早期裂縫的成因及控制措施，以預(yù)拌混凝土早期裂縫成因?yàn)槌霭l(fā)點(diǎn)，分析其裂縫的產(chǎn)生主要是由于材料因素、配合比不當(dāng)、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，并以此為基礎(chǔ)，論文提出通過(guò)采用原材料控制、優(yōu)化混凝土配合比、施工控制、合理養(yǎng)護(hù)的措施減少混凝土早期裂縫的產(chǎn)生幾率。

【Abstract】This paper mainly explores the causes and control measures of early cracks in ready-mixed concrete. Starting from the causes of early cracks in ready-mixed concrete， this paper analyzes that the main causes of cracks are material factors， improper mix proportion and improper maintenance. On this basis， the paper proposes measures to reduce the occurrence of early cracks in concrete by adopting raw material control， optimizing concrete mix proportion， construction control and reasonable maintenance.

【關(guān)鍵詞】預(yù)拌混凝土;早期裂縫;原因;控制

【Keywords】ready-mixed concrete; early cracks; causes; control

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU528? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）09-0158-02

1 引言

混凝土結(jié)構(gòu)中開(kāi)裂問(wèn)題屬于其研究的熱點(diǎn)，隨著應(yīng)用和推廣預(yù)拌混凝土，混凝土生產(chǎn)與施工工藝得以改進(jìn)，但也造成預(yù)拌混凝土加劇早期收縮而發(fā)生開(kāi)裂的現(xiàn)象。預(yù)拌混凝土具有水用量大、水泥用量大、石子用量小、砂率大這“三大一小”的弊端，出現(xiàn)裂縫主要是由于荷載變形所引起，由于工程對(duì)于混凝土質(zhì)量要求越來(lái)越高，因而應(yīng)當(dāng)從多方面進(jìn)行控制，減少預(yù)制混凝土早期開(kāi)裂的可能性[1]。

2 預(yù)拌混凝土早期裂縫的成因

2.1 材料因素

水泥：水泥在預(yù)拌混凝土中用量較大，與減水劑配合使用將會(huì)增加混凝土水化熱，加快表面水分的蒸發(fā)速度，而混合物具有較強(qiáng)的保水性，泌水性小，表面若是無(wú)法得到水分的補(bǔ)充，則易產(chǎn)生表面裂縫。

粉煤灰：混凝土中添加粉煤灰具有眾多作用，如延緩效應(yīng)、減水效應(yīng)、二次反應(yīng)效應(yīng)、填充效應(yīng)、火山灰效應(yīng)。添加粉煤灰的混凝土各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于普通混凝土，但是對(duì)于砂漿與石子的過(guò)渡區(qū)即水泥空隙具有一定影響。粉煤灰顆粒具有較高彈性模量，可抑制其收縮，發(fā)揮約束收縮的效用。

骨料：粗骨料含量與砂率呈反比，砂率越高則粗骨料含量越低，將混合料粘結(jié)力降低，則增加了產(chǎn)生裂縫的幾率。使用砂進(jìn)行選擇時(shí)，細(xì)砂模數(shù)較低，可優(yōu)先使用中砂。

外加劑：外加劑中常用的為減水劑，可降低水膠比，將混凝土水的拌合量減少，改進(jìn)孔結(jié)構(gòu)分布與數(shù)量，降低孔隙率，并增加水泥礦物的水化反應(yīng)，激發(fā)粉煤灰活性。

2.2 配合比不當(dāng)

在混凝土收縮中，其配合比具有較大影響。在原材料相同的前提下，不同配合比混凝土收縮比差異較大，主要體現(xiàn)在砂率、水泥用量、水膠比等方面。例如，混凝土強(qiáng)度相同，用水量1m3中相差30kg，則收縮效果約差15%。配合比不當(dāng)還可能導(dǎo)致混凝土保水性差、易于離析、泌水、難振搗密實(shí)，無(wú)法達(dá)到澆筑要求。

配合比無(wú)法達(dá)到混凝土要求可能有以下幾點(diǎn)原因：并未認(rèn)真計(jì)算混凝土配合比，材料比例不當(dāng)，砂漿少、水灰比大、石子多;材料與施工設(shè)計(jì)要求并不相符，水泥受潮結(jié)塊或重量減少;骨料配比差，含有較多雜質(zhì);材料并未稱(chēng)量，以體積替代重量，計(jì)量材料時(shí)存在較大誤差;外加劑加料順序出錯(cuò)，并未均勻攪拌混凝土等。上述原因皆會(huì)導(dǎo)致混凝土配合比不當(dāng)，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)管理。

2.3 養(yǎng)護(hù)不當(dāng)

養(yǎng)護(hù)對(duì)于早期混凝土裂縫防治具有重要作用。應(yīng)當(dāng)對(duì)混凝土表面的水分蒸發(fā)量進(jìn)行控制，結(jié)束初凝之前實(shí)施養(yǎng)護(hù)?；炷撩谒俾试?.5～1.5kg/（m2·h），最大蒸發(fā)速率為1.0kg/（m2·h），而高強(qiáng)度混凝土摻有粉煤灰、硅粉、礦粉等，泌水量較小，蒸發(fā)速率若是處于0.2～0.7kg/（m2·h）則易產(chǎn)生早期裂縫。

同時(shí)，混凝土對(duì)于外界環(huán)境具有較高敏感性，如夏季高溫，失水速率快;春秋風(fēng)大，具有較大的晝夜溫差;冬季氣溫低，干燥風(fēng)大，無(wú)法有效進(jìn)行混凝土施工[2]。

3 預(yù)拌混凝土裂縫控制措施

3.1 原材料控制

在原材料控制中，主要應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：①水泥應(yīng)選擇中、低熱水泥品種，除了冬季施工外，不宜選用“R”型水泥，要選擇泌水小、需水量較少的水泥，不能將不同品種、水泥廠、等級(jí)的水泥混用混存;②對(duì)于礦渣粉與粉煤灰，則應(yīng)當(dāng)選擇與質(zhì)量等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)相符的，可將水泥用量降低，減少混凝土收縮，以便降低裂縫出現(xiàn)可能性;③粗細(xì)骨料應(yīng)當(dāng)控制其含泥量，含泥量越大則混凝土開(kāi)裂時(shí)間越早，其抗裂性能隨之減弱，增大了混凝土開(kāi)裂的幾率;④施工處于常溫季節(jié)，則混凝土初凝時(shí)間約為10～12h，冬季要適當(dāng)提前;⑤外加劑選用具有增塑、引氣、緩凝等功能的泵送劑，利用適應(yīng)性試驗(yàn)明確其摻量與品種。通常泵送劑含量為1.5%～3.0%，其應(yīng)當(dāng)與凝膠材料具有較高的適應(yīng)性，坍落度損失值控制在1h內(nèi)小于20mm最佳。

3.2 優(yōu)化混凝土配合比

應(yīng)當(dāng)通過(guò)試驗(yàn)明確混凝土配合比，并實(shí)施動(dòng)態(tài)管理。當(dāng)確定施工性能與混凝土強(qiáng)度后，盡量多摻入?yún)⒑狭?、少用水泥。進(jìn)行復(fù)摻，相較于單摻其具有更好的效果，復(fù)摻具有很好的互補(bǔ)效應(yīng)和疊加效應(yīng)。選用含石量高、砂率低、用水量低的配合比，有效減少混凝土早期的裂縫，砂率可控制在38%～41%。

對(duì)于混凝土坍落度而言，并不是越大越好，不宜超過(guò)220mm，最優(yōu)坍落度為170mm左右，而180～200mm與140～160mm坍落度則為良，超過(guò)220mm時(shí)混凝土易泌水、離析，出現(xiàn)收縮裂縫。

3.3 施工控制

應(yīng)當(dāng)依據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r進(jìn)行混凝土施工，以免在雨中進(jìn)行混凝土澆筑，導(dǎo)致未成形混凝土被雨水澆濕。風(fēng)力較大、高溫、干燥、暴曬等極端環(huán)境下也應(yīng)當(dāng)避免進(jìn)行混凝土澆筑施工?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，預(yù)拌混凝土不能隨意加水。應(yīng)當(dāng)對(duì)混凝土進(jìn)行振搗，避免出現(xiàn)欠振、過(guò)振及漏振的情況，尤其不能過(guò)振，以免混凝土表面產(chǎn)生4cm左右的浮漿，硬化后易有裂縫出現(xiàn)。振搗中應(yīng)當(dāng)遵循快插慢拔的原則，依據(jù)振搗棒有效半徑進(jìn)行振搗，時(shí)間為15～20s，混凝土初凝之前需要二次振搗，減少裂縫出現(xiàn)。

結(jié)構(gòu)若是具有較大的平面或板面，則應(yīng)當(dāng)處理表面，應(yīng)當(dāng)用刮尺刮平表面，初凝之前使用鐵滾筒反復(fù)進(jìn)行碾壓，并用木蟹壓實(shí)打磨，當(dāng)混凝土收水后，繼續(xù)使用木蟹槎平，將混凝土表面裂縫閉合，當(dāng)混凝土完成終凝后立即使用養(yǎng)護(hù)措施。若是澆筑板混凝土則使用來(lái)回三次碾壓壓光的措施，通常為機(jī)械壓光。

混凝土表面若是已經(jīng)有干縮裂縫出現(xiàn)，可使用拋石法彌合或約束裂縫。表面拋灑單粒級(jí)石子3kg/m2，使用平板振動(dòng)器進(jìn)行振動(dòng)，可將混凝土的早期裂縫消除，或是使用粗砂及豆石將表面鋪滿，約束干縮裂縫。

3.4 合理養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)混凝土是在完成澆筑工作后，12h以?xún)?nèi)將其覆蓋澆水，夏季天氣較為炎熱，應(yīng)當(dāng)在混凝土完成澆筑后的2～3h進(jìn)行覆蓋澆水，干硬性混凝土則在澆筑后1～2h覆蓋澆水。就混凝土澆水的次數(shù)而言，以保證混凝土維持濕潤(rùn)狀態(tài)為佳，養(yǎng)護(hù)用水與混凝土拌制用水具有相同要求，若是條件允許，可使用蓄水養(yǎng)護(hù)或噴淋養(yǎng)護(hù)的方法。養(yǎng)護(hù)時(shí)間至少7天，具體以水泥品種為主進(jìn)行測(cè)算，若是具有特殊設(shè)計(jì)要求，則以設(shè)計(jì)為主。

混凝土完成初凝后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，墻體使用具有良好保濕保溫效果的木模板，可在一定程度上延緩拆模時(shí)間，或開(kāi)一些縫隙在模板上，養(yǎng)護(hù)中小水慢淋完成墻體養(yǎng)護(hù)。拆除模板不僅需要混凝土符合相應(yīng)的強(qiáng)度等級(jí)，還應(yīng)當(dāng)綜合考慮外界溫度、濕度、日照、自身情況等，合理制定拆模時(shí)間。需注意模板不能在混凝土最高溫度值時(shí)拆除并使用冷水養(yǎng)護(hù)。對(duì)于柱、梁等細(xì)長(zhǎng)混凝土構(gòu)件，則需要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，將拆模時(shí)間延長(zhǎng)。

保濕保溫混凝土養(yǎng)護(hù)中，可另采用噴灑養(yǎng)護(hù)液、搭蓋保溫棚、蓄水等方法，將混凝土內(nèi)外溫差降低，避免其發(fā)生開(kāi)裂。同時(shí)，需要注意溫度的測(cè)量，第一天澆搗后，每3h測(cè)溫度一次，第二天則6h測(cè)溫度一次，連續(xù)測(cè)溫5次，6天后，可每隔12h測(cè)溫一次，16天后，可每隔24h測(cè)溫一次，并將溫度進(jìn)行記錄，合理控制混凝土溫度。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，預(yù)拌混凝土若是出現(xiàn)早期裂縫，將會(huì)對(duì)整體工程質(zhì)量、安全性等造成嚴(yán)重影響。因此，應(yīng)當(dāng)依據(jù)早期裂縫產(chǎn)生原因，從材料控制、優(yōu)化配合比、施工控制、合理養(yǎng)護(hù)這幾方面出發(fā)，探究預(yù)拌混凝土早期裂縫的控制措施，以期為相關(guān)工作者提供參考。

【參考文獻(xiàn)】

【1】謝光明.有關(guān)混凝土墻體早期豎向裂縫的工程檢測(cè)實(shí)例分析[J].建材與裝飾，2017（40）：43.

【2】楊永雄.預(yù)拌混凝土早期裂縫的成因及控制措施[J].廣東建材，2016，32（05）：39-41.