商品混凝土裂缝原因与预控措施剖析.doc

1、商品混凝土裂缝原因与预控措施剖析提要 本文对商品混凝土工程中常见的一些裂缝原因进行分析探讨，并从商品混凝土工程的设计、生产和施工等方面，针对具体情况提出一些预防、处理措施。 关键词：商品混凝土；裂缝；措施 中图分类号：TU755 文献标识码：A 原标题：商品混凝土裂缝原因与预控措施剖析 收录日期：2014 年 3 月 4 日 商品混凝土，是指由水泥、骨料、水及根据需要掺入的外加剂及掺和料等组分，按照一定的比例在集中搅拌站经计量、拌制后采用搅拌运输车，在规定时间内运送至使用地点的混凝土拌和物。商品混凝土具有质量稳定可靠、节约工程材料、减轻劳动强度、提高工作效率、供货快、节省施工用地、改善劳动条件

2、、环境污染少等优点，从而深受施工单位的青睐。但在实际工程应用中也发现，采用商品混凝土建造的建筑，总收缩量比采用普通混凝土的建筑增加，随之引起的裂缝现象也增多，并且裂缝出现时值更早，若处理不及时，不仅会影响建筑物的外部美观，严重者甚至会影响建筑的使用安全性及使用寿命，对商品混凝土的推广及应用带来更多的负面影响。下面就商品混凝土常见裂缝的成因与控制措施谈谈个人看法。 一、商品混凝土裂缝的类型和原因 关于商品混凝土早期裂缝并无统一的国家标准，但国内外的调查资料表明，建筑结构中只有 20%的裂缝源于荷载，而另外 80%的裂缝却是由于水分蒸发和浆体收缩，混凝土收缩应力大于混凝土的抗拉强度而引起的非荷载裂

3、缝。商品混凝土裂缝多发生在早期，一般发生在 3 天之内，这时大多数构筑物还没有承受荷载，可见，典型的商品混凝土裂缝属于非荷载裂缝。 影响商品混凝土裂缝的原因很复杂，大体上有以下几种类型： （一）塑性收缩裂缝。塑性收缩是混凝土在初凝前的塑性阶段失水形成的。一种情况是新浇筑的混凝土表面泌水，暴露室外会很快地蒸发；另一种情况是由于新拌混凝土颗粒之间的空间充满了水，浇筑后的混凝土表面受风吹、日晒，外部的高温度和低湿度等因素的影响，随着混凝土表面水分的蒸发，内部水分逐渐向外部迁移，造成混凝土在塑性阶段的体积收缩。塑性收缩一般可达新浇混凝土体积的 1%左右，大流动性混凝土有时可达 2%。在浇筑大面积平板（

4、如楼层板、基础底板、顶板等）时，由于风吹日晒，内部水分迁移速度小于上表面水分蒸发的速度，混凝土表面的收缩应力远大于混凝土的抗拉强度，就会产生大量不规则微细裂缝。如不及时二次加压和覆盖，此类裂缝会迅速向内部延伸，严重时会造成贯通裂缝。 （二）水化反应收缩裂缝。水泥水化反应后，反应产物的体积与剩余自由水体积之和小于反应前水泥矿物体积与水体积之和，形成水化反应收缩。水泥水化反应收缩量可达混凝土体积的 0.5%以上。混凝土初凝前，水化反应收缩的一部分反映在塑性收缩中；在混凝土初凝后的水泥化学反应收缩则主要形成混凝土内部的毛细孔，养护不及时会产生收缩裂缝。 （三）表面温差收缩裂缝。大体积混凝土由于水泥水

5、化热导致混凝土内部温度较高，当混凝土的表面温度与气温相差过大时，会发生温差收缩裂缝。在混凝土浇筑初期（35 天） ，如果混凝土表面温度与环境相差 10，则由于温差收缩产生的拉应力将大于混凝土的抗拉强度，即有可能出现温差裂缝。由于空气是温度的不良导体，空气与混凝土表面的热交换不是靠传导而主要是靠对流，热交换比较和缓。经验表明，在无风的外部环境中，混凝土表面温度与气温之差大于 25时，就会产生肉眼可见的温差裂缝。因此，对于大体积混凝土或可能发生表面与环境温差较大的混凝土工程应采取内部测温的方法，关注混凝土表面温度与环境气温的温差。当温差太大时，应采取覆盖保温的方法，以免出现温差裂缝。 （四）干燥收

6、缩裂缝。混凝土硬化后，侧部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土由表及里逐渐产生干燥收缩裂缝。在约束条件下，收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝。混凝土的干燥收缩是从施工阶段撤除养护时开始的，早期的收缩裂缝比较细微，往往不为人们所注意。随着时间的推移，混凝土的蒸发量和干燥收缩量逐渐增大，裂缝也逐渐明显起来。 混凝土干燥收缩值的大小与混凝土的体积稳定性直接相关，并受环境相对湿度的影响。混凝土的诸多成分中，以粗骨料的体积稳定性最好，砂子次之，收缩变形主要发生在水泥及掺和料构成的浆体和砂浆上。因此，在施工和易性允许的情况下，尽可能加大石子用量，降低砂率，

7、降低用水量，对减少干燥收缩裂缝以及提高混凝土的体积稳定性、强度和耐久性是有利的。 （五）混凝土骨料沉降引起的裂缝。混凝土初凝前处于一种自由状态，经过振动器械的振捣，排除了混凝土内的大部分空隙，但仍有少部分空隙不可避免地存在。振捣完毕后，在混凝土内部骨料自身重量的作用下，粗骨料等比重大的颗粒缓慢沉降密实。水气泡等比重小的成分被挤压浮至混凝土面层。出现此现象，若均匀沉降，则不会出现裂缝。然而，混凝土在下沉过程中受到钢筋骨架的影响，阻碍了混凝土下沉，所以在钢筋附近就会出现裂缝，这种裂缝在塑性混凝土中尤为明显。有时在施工过程中，因模板移动、变形或受到剧烈振动，或拆模过早、混凝土强度不够等，均能造成沉降

8、裂缝。 二、项目设计预控措施 （一）设计中对住宅四周阳角处楼面板配筋进行加强，板面负筋沿房间全长配置，在房屋四角增设放射钢筋，以提高混凝土的极限拉伸应变。工程实践充分证明，采用此种措施后，房间内基本上不再发生 45斜角裂缝。 （二）设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因而不得已时，应充分考虑加强措施。 （三）合理留设伸缩缝。伸缩缝是为了防止结构因温度效应而设置的一种结构缝。我国现行的钢筋混凝土结构设计规范规定：现浇钢筋混凝土连续式结构处于室内或土中条件下的伸缩缝间距为 55m，合理设置伸缩缝对大体型结构防止温度裂缝是非常有效的。 （四）合理留设后浇带。它是施工期间保

9、留的临时性温度收缩变形缝，是一种特殊的施工缝。设计后浇带的目的是取代结构中永久性的伸缩缝。要求在浇捣后、浇带之前，结构混凝土至少 30%的收缩已完成。 （五）结构设计人员应充分重视对于构造钢筋配置的认识，特别是楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋直径和数量的选择。 三、商品混凝土厂家材料预控措施 （一）骨料。混凝土中使用的骨料有两种，一种是粗骨料，另一种是细骨料。粗、细骨料是混凝土的重要组成，它在混凝土中主要起到骨架的作用，并且对胶凝材料的收缩具有一定抵抗作用。骨料的级配越好，所组成的混凝土骨架越稳定，抵抗变形能力越好。同时，骨料的级配越好，能降低混凝土中水和水泥的用量，降低混凝土的收缩。 目

10、前，泵送混凝土的碎石规格一般为 5mm25mm。骨料实践证明，采用 5mm40mm 石子比采用 5mm25mm 石子每立方米混凝土可减少用水量15kg 左右，在相同水灰比情况下，水泥用量减少 20kg 左右，可见，适当增大骨料的粒径，可以减少用水量和水泥用量，降低水灰比，从而减少商品混凝土的收缩裂缝和干缩裂缝。因此，尽量选择大粒径粗骨料。但也应控制其粒径，且骨料中的有害物质及含泥量泥块含量针片状颗粒压碎指标应严格控制，不能超出规定，否则将严重影响骨料与水泥的粘结，对混凝土强度及干燥收缩均产生很大影响。 （二）砂。采用中、粗砂，细度模数必须控制在 2.3 以上，含泥量控制在 2%以下。因为采用细

11、度模数为 2.82.3 的中砂每立方混凝土可减少水泥用量约 30kg，减少水用量 20kg25kg，从而降低混凝土水化热和温差引起的收缩。泵送混凝土时，砂率应控制在 38%45%。 （三）选用优质高效的外加剂。达到抗裂、防水的目的，在配制混凝土时，一般需要掺入减水剂、缓凝剂、引气剂及膨胀剂等。外加剂的质量对混凝土的影响非常大，有些膨胀剂与其他外加剂一起使用可能会产生副作用，如：长龄期的硬化混凝土抗弯强度和断裂韧性不佳。而且，由于外加剂以及水泥的品种繁多、组成复杂，水泥与外加剂的相容性问题变得更为突出，不仅影响外加剂的作用效果，而且直接影响到水泥混凝土的许多性能，使混凝土早期开裂问题变得更为复杂

12、。因此，在使用前应经试验确定。 （四）粉煤灰掺量比例控制。粉煤灰掺量必须按天气温度进行试验配比，温度越高掺量比例提高，必须经试验确定做到最佳比例来控制混凝土裂缝。 （五）混凝土塌落度控制。商品混凝土用水等必须按温度试验来控制，塌落度必须根据天气温度来控制，气温越高塌落度越大，气温越低塌落度越低。 四、项目施工中的应对措施 （一）振捣要密实，振捣时间以 515s 宜，并采用二次振捣加压技术。混凝土浇筑 2030min 后，振捣时不要碰钢筋及埋件。 （二）养护是减少商品混凝土收缩变形，有效控制非荷载裂缝的一个重要措施。混凝土在浇筑以后，在养护期间内相对湿度越大，养护效果也越好。因此，在混凝土振实后

13、，应采用塑料布覆盖养护混凝土，并覆盖严密，保持塑料布内有凝结水，并延长养护时间，最少不得低于 7天，采用冷水拌合法，降低混凝土浇注时的温度。掺入膨胀剂的商品混凝土，由于膨胀剂反应产生膨胀需要大量的水，因此更必须保持混凝土潮湿，采用连续喷水或塑料薄膜覆盖保湿，时间不少于 14 天，抹面后即可开始养护。 （三）浇注前检查模板的刚度稳定性是否满足要求，模板接缝是否严密。 主要参考文献： 1吴文锋.浅谈商品混凝土裂缝原因及控制措施J.福建建筑，2008.11. 2陆总兵，陆健.泵送商品混凝土非荷载裂缝的现象分析与对策研究J.工程质量，2012.11. 3邱金环.刍议商品混凝土的裂缝问题和质量控制J.中国新技术新产品，2012.10. 4崔宏路.商品混凝土裂缝原因分析与防治措施J.科技风，2011.14.