談談如何解決預拌混凝土裂縫問題

趙光華，宮利慧

（1.赤峰市住房保障管理中心，內蒙古 赤峰 024000；2.赤峰市建亞建筑設計院有限責任公司，內蒙古 赤峰 024000）

談談如何解決預拌混凝土裂縫問題

趙光華1，宮利慧2

（1.赤峰市住房保障管理中心，內蒙古 赤峰 024000；2.赤峰市建亞建筑設計院有限責任公司，內蒙古 赤峰 024000）

預拌混凝土裂縫在建筑工程領域一直是各方關注的焦點，也是處理起來的難點.本文對混凝土裂縫產生的原因進行客觀分析后，通過混凝土生產的質量控制和重點部位的預防措施等方面，對如何解決預拌混凝土裂縫問題進行了詳細論述，就具體施工而言，具有很大的參考價值.

預拌混凝土；裂縫處理；預防措施

預拌混凝土是指以商品形式出售給用戶使用的新拌混凝土，具有工業(yè)化和專業(yè)化大生產的特點，質量相對于現場攪拌的混凝土更穩(wěn)定，有利于采用新技術、新材料，也有利于節(jié)約水泥和推廣應用散裝水泥，加快施工速度，減少粉塵、噪音等環(huán)境污染，有利于文明施工和提高工程質量等許多優(yōu)點，因而受到世界各國的重視.但是在預拌混凝土使用過程中發(fā)現，混凝土裂縫問題一直困擾著業(yè)界，包括業(yè)主、施工單位和混凝土供應商.幾乎所有的工民建工程、市政道橋工程都或多或少出現過各種裂縫問題.裂縫大多出現在梁板、混凝土墻體、路面等部位，在高溫、大風、干冷的夏冬季節(jié)出現頻率最高.

1 混凝土裂縫的成因及處理方法

有關理論和實踐研究表明，混凝土裂縫的產生的綜合因素的結果.設計、施工和混凝土供應商應密切配合，共同努力預防混凝土裂縫.然而，混凝土裂縫是不可避免的，經分析發(fā)現，混凝土裂縫中荷載裂縫出現幾率比較小，約占10%～20%，絕大多數裂縫為變形裂縫，約占80%～90%，而變形裂縫不影響結構安全，因此我們要消除對裂縫的不正確看法.混凝土裂縫產生的主要原因有以下三種：一是外荷載的直接應力引起；二是由外荷載作用，結構次應力引起；三是由變形變化引起.大多數混凝土結構裂縫的產生是由變形作用引起的，而變形作用包括溫度、濕度及不均勻沉降等.在這幾種變形中，又以濕度變形引起的裂縫占主要部分，特別是對工民建結構尤為重要.混凝土的重要組成部分是水泥和水，通過水化作用形成膠結材料，其中含有大量的空隙、粗孔和毛細孔，水分的揮發(fā)活動影響到混凝土的一系列性質，特別是產生“濕度變形”對裂縫的形成有重要作用.混凝土收縮的種類有：自生收縮（硬化過程中）、塑性收縮（水化初凝過程泌水、失水引起收縮，也稱凝縮）、干縮（失水收縮）等.溫度應力引起混凝土變形作用也不可忽視，當混凝土結構受不均勻溫度變化作用時，會產生溫度應力，發(fā)生變形，由于外約束與內約束的存在，會產生約束應力，從而產生裂縫，這是大多數混凝土墻體和底板產生裂縫的原因.

基于以上原因，歸納起來，預防混凝土裂縫應從以下幾方面進行綜合處理：

1.1 由于變形裂縫主要由濕度收縮變形和溫度變化引起，如何保證混凝土在潮濕環(huán)境下度過變形劇烈階段（即收縮和溫度應力的峰值階段），延長收縮應力和溫度應力的釋放時間，即延長混凝土保溫保濕的時間，是施工單位的責任，也是施工規(guī)范所要求的.有關研究表明，保溫保濕、加強養(yǎng)護是預防混凝土裂縫的最重要措施之一.

1.2 在裂縫問題中，裂縫與結構的關系非常密切，結構起的作用是主要的.目前混凝土結構設計規(guī)范是保護設計方的，例如規(guī)范要求50m留伸縮縫就不盡合理，并沒有充分考慮約束條件.如何減少結構的約束，加強結構混凝土的抗拉性能，是設計方面應該著重考慮的問題.

1.3 由于混凝土的收縮主要來源于水泥石的收縮，水灰比大，收縮大；水泥用量大，含水量相對較高，收縮變形越大.另外，混凝土的溫度變化主要來自水泥水化熱.如何提供低收縮、低水化熱和高抗裂性能的混凝土，則是混凝土供應商要研究的重要課題.

2 混凝土裂縫的預防措施

由于目前混凝土裂縫的研究僅處于以定性研究為主的階段，對工程實踐一般只有理論指導的意義，而對于具體有效的裂縫預防措施不力研究較少.下面從預拌混凝土生產的質量管理和建筑物混凝土主要部位兩方面談一下混凝土裂縫的預防措施.

2.1 預拌混凝土生產的質量管理.加強預拌混凝土生產環(huán)節(jié)的質量管理，是解決預拌混凝土裂縫問題的根本.應該從以下四方面加強管理.

2.1.1 原材料的選用于管理.混凝土的組成材料為水泥、砂、石、摻合料、外加劑和拌合用水，這些材料各項性能指標的優(yōu)劣直接影響到混凝土的質量及性能，對原材料進行認真細致的篩選，是確?；炷临|量的基礎.

水泥：盡可能采用同一廠家、同一牌號的水泥；盡可能采用旋窯生產的水泥，特別是規(guī)模大的旋窯廠，它生產的水泥質量穩(wěn)定，批與批之間強度及礦物組成波動小，有利于商品混凝土質量控制；加強同水泥生產廠家的聯系，將使用情況及時反饋，以利于攪拌站及時采取相關的工藝應變措施；將水泥強度富余量、水泥強度標準差、標準稠度用水量、初終凝時間、對減水劑的適應性和經時坍落度損失率等技術指標相結合，綜合評價水泥質量的優(yōu)劣；運用統(tǒng)計方法對水泥的穩(wěn)定性進行評價，并用統(tǒng)計結果作為混凝土配合比設計及調整的依據.

集料：應著重考慮集料的強度、級配、粒徑、針片狀含量、含泥量及其它有害物質含量，這些都將對混凝土質量產生影響.

拌合用水：可使用自來水或不含有害雜質的天然水，不提倡使用經沉淀過濾處理的循環(huán)廢水.因為其中可能含有機油、外加劑等各種雜質，并且含量不確定，容易使預拌混凝土質量出現難以控制的波動現象.

摻合料：能夠用于混凝土的摻合料有很多種，粉煤灰由于價廉物美得到了廣泛應用.但是，粉煤灰是火力發(fā)電廠燃煤形成的工業(yè)廢渣，在其形成過程中一般未采取任何質量控制措施，因此性能指標波動較大，對混凝土的質量穩(wěn)定不利.此外，不同火力發(fā)電廠的粉煤灰由于使用的煤種及采用的燃燒工藝不同，粉煤灰在混凝土中表現出來的性質也不同.因此，選用粉煤灰應選擇相對固定的廠家，并應首選大型火力發(fā)電廠的粉煤灰，因為其貨源供應充足，質量波動相對較小.

外加劑：混凝土外加劑具有摻量小、價格低、影響大的特點，外加劑使用不當而造成的危害和經濟損失遠遠大于其本身價值.大部分外加劑是復配制成的水劑產品，在進行質量控制時往往受檢測手段限制，僅能對其部分指標進行簡單的檢驗驗收.因此，商品混凝土攪拌站在選擇外加劑時，不僅要考慮外加劑的品質、單價，更重要的是考查外加劑質量的穩(wěn)定性及生產廠的質量保證體系.

2.1.2 設備管理

預拌混凝土實現了混凝土生產的專業(yè)化及規(guī)模化經營，它的生產、運輸及施工過程，要靠配備齊全、機械化程度很高的設備完成，機械設備性能的優(yōu)劣及是否正常運轉對預拌混凝土生產的效率和質量有很大的影響.影響混凝土質量的兩個因素主要是設備的計量準確性及攪拌的均勻性，在設備管理中應注意以下幾點：

砝碼校驗：定期對稱量系統(tǒng)用砝碼校驗，遇質量異常波動時應即時復驗，以保證混凝土按配合比準確地計量.

攪拌機維修保養(yǎng)：認真做好攪拌機的維修保養(yǎng)工作，確保攪拌漿及其附件的完好，保證攪拌系統(tǒng)各項使用功能的正常.

攪拌車無攪拌功能：在混凝土生產中，不要錯誤的認為混凝土在運輸過程中，攪拌車的車鼓一直在轉動，因此可以縮短混凝土在攪拌機中的攪拌時間.混凝土在攪拌車車鼓中是相對于筒體整體移動的，攪拌車車鼓轉動對混凝土所起的作用只是防止混凝土在運輸過程中發(fā)生分層、離析，攪拌作用微乎其微.

2.1.3 組織機構管理

在混凝土攪拌站建立完善的行政組織機構及強有力的質量管理機構對混凝土生產的質量具有重要意義.企業(yè)的產品質量在很大程度上決定于行政領導的質量意識，企業(yè)的生產水平也取決于行政領導的組織管理能力.提高混凝土生產水平是一項復雜的系統(tǒng)工程，需要依靠企業(yè)的質量管理部門、生產部門、材料、運輸、銷售部門共同努力.組織機構綜合管理水平的提高和實施方法的科學性，對混凝土生產質量可以形成有力保障.2.1.4 生產工藝管理

生產工藝包括原材料堆放貯存、投料、計量、攪拌、出料和運輸五個部分.加強商品混凝土生產工藝這五個部分的過程管理，是技術質量管理的基礎，而技術質量管理又是企業(yè)的工作中心，只有兩者高度統(tǒng)一，在高效協調的指揮下才能保證企業(yè)的正常運作，生產出優(yōu)質、穩(wěn)定、可靠又經濟的商品混凝土.

2.2 混凝土樓板和墻體裂縫預防措施

在工業(yè)與民用建筑領域，混凝土樓板和墻體的裂縫最為突出，下面就以這兩處建筑物中裂縫易出現的重點部位為代表，簡述一下裂縫的預防措施.

混凝土樓板裂縫：樓板工程產生的不規(guī)則裂縫大部分是表面的，只有小部分是貫穿裂縫，對結構受力不產生影響.這類裂縫有的在混凝土終凝前就開始產生，終凝后繼續(xù)發(fā)展，甚至貫穿.裂縫多出現在高溫、干冷和風大的天氣，跟氣候密切相關，主要是因為濕度變形引起的，因此裂縫預防措施要圍繞如何保證混凝土的表面濕度來考慮.混凝土澆筑后4h～15h左右，水泥水化反應激烈，分子鏈逐漸形成，出現泌水和水分急劇蒸發(fā)現象，引起失水收縮，此時骨料與膠結料之間產生不均勻的沉縮變形，在養(yǎng)護不良部位將出現龜裂，裂縫無規(guī)則.要保持混凝土表面的濕度，必須有連續(xù)保濕的養(yǎng)護過程，這時最好的方法是分兩階段進行養(yǎng)護，第一階段是噴水養(yǎng)護，在混凝土補凝后表面出面裂縫之前進行，第二階段是淋水養(yǎng)護，在終凝之后進行，其作用主要是增加混凝土強度，其次也防止已出現裂縫發(fā)生擴展.

混凝土墻體裂縫：由于混凝土墻體結構的特殊性，澆灌混凝土后，除模板自身的保溫保濕作用外，一般不采取其它任何措施，但是模板的保溫保濕作用是極其有限的，裂縫在拆模之前已經出現.混凝土墻體裂縫產生的根本原因是由于混凝土溫度應力和收縮應力引起.應在設計、施工和混凝土配合比三方面進行控制：設計上應適當增加橫向配筋，加強混凝土墻體抗裂能力；施工上應留合理后澆帶，保溫保濕的養(yǎng)護要到位；混凝土配合比要使用緩凝劑和減水劑，以延緩水化熱峰值，減少水泥用量，加大粗骨料用量，使用中粗砂，以減少混凝土自身收縮.

3 結語

預拌混凝土裂縫問題看似復雜，仔細分析可知，這一難題是能夠解決的.掌握科學的處理方法，加強預拌混凝土生產的質量管理，重點注意建筑物易產生裂縫主要部位的預防措施，多措并舉，可以有效解決混凝土裂縫通病.

TU375

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1673-260X（2012）03-0109-02