商品混凝土裂縫成因淺析

梁展方   李許燕

許昌市建設工程質量檢測站

    目前商品混凝土使用中為減少水泥和收縮裂縫的產生，普遍在混凝土中加入一定量的粉煤灰等其他添加材料，但從實際情況看并不能完全避免混凝土裂縫的出現。因此，商品混凝土裂縫必須引起足夠重視。

    層住宅樓地上l6層地下1層，為框架剪力墻結構。基礎為lm厚筏板。地下混凝土為C40、P8，l～4層為C35，5層以上為C30。2003年3月開始施工，2004年9月完工，混凝土結構用商品混凝土澆筑。在施工中發現基礎筏板及框架梁中部等部位發現大量裂縫，裂縫有的為貫通裂縫，有的為表面裂縫。下面我就裂縫產生的原因及相應的控制措施談一點自己的看法。

1、裂縫產生的原因分析

    混凝土出現裂縫的原因很多，而混凝土澆筑后幾天內結構或構件尚未受到很大的荷載作用，在此期間產生的裂縫，設計方面的原因可以排除，只需考慮施工或其他面的原因。

    (1)混凝土沉降收縮引起的沉縮裂縫。商品混凝土沉縮裂縫往往出現在梁板結構澆注后幾小時，多數沿鋼筋開裂，長度lOcm～lOOcm，寬度0.1mm～lmm，有的寬達lOmm的貫穿性裂縫。產生上述裂縫的主要原因是板面上部鋼筋保護層偏小，混凝土攪拌用水量過多，坍落度偏大，混凝土沉降收縮導致裂縫產生。

    (2)混凝土自身干燥收縮產生的干縮裂縫。對于商品混凝土采用泵送工藝時，整個結構多采用同一強度等級的混凝土，多在C40。C60之間，這類中等強度的混凝土，一般水泥用量都在450～500kg/m³，再加上高效減水劑作用，使水灰比控制在0.35～0.40，坍落度可以達到l60～1 80mm凝結時間一般在初凝8h～l Oh，在初凝以前混凝土是沒有強度的，但遇到環境溫度較高，空氣相對濕度低，再加上有風時，混凝土表層水份很容易蒸發。隨著水分蒸發，表而收縮而導致裂縫產生，此類裂縫無方向性，裂縫較細，多為0.1mm～0.3ram，裂縫數量較多。

    另外，商品混凝土泵送時，操作人員為了提高施工進度，私自在現場將混凝土拌合物加水塑化，使局部水灰比過大，水泥漿含水過多，不僅降低了混凝土強度，也必將增大泌水量，留下大量泌水通道并使表面形成弱化層，當水份蒸發時產生毛細管收縮應力，從而產生收縮裂縫。

    (3)模板剛度不足引起的裂縫混凝土在未凝前，受到外力的變形可以得以恢復，但初凝后，混凝土逐漸失去本身的流動性，出現的裂縫就不可能恢復。當模板剛度不足，且下部支撐桿布置較稀時，未澆筑前上人就可以感到模板剛度不夠，如果在澆筑的混凝土達到一定強度前即上人抹平、澆水養護作業時，受到活荷載(施工人員重量)的作用，就會出現裂縫，此種裂縫呈不規則放射網狀。另外，在挑檐處，作立柱的鋼管過長且水平支撐不足時，鋼管微彎造成模板輕微下沉，使挑檐端部出現拉裂，這種裂縫多沿墻方向出現，長度在2m左右。

    (4)緩凝裂縫。商品混凝土為了滿足運輸和泵送的要求，需添加緩凝劑，混凝土初凝時間有的達lOh，甚至更長，混凝土表面層由于太陽曝曬，水分蒸發很快，表面形成一層硬化膜，看卜去混凝土好像已經凝結，實際上內部還遠未達到初凝，腳踩似像皮泥，此種裂紋很難靠持壓愈合，其產生原因是緩凝劑摻量過大，尤其是采用蔗糖作為緩凝劑者，與檸檬酸、木鈣相比，在相同劑量下，蔗糖的緩凝作用最大，會造成較長時間的緩凝，而混凝土表面接觸風和陽光處較內部先硬化，導致內外硬化速度、化學收縮不一致而開裂。這樣的混凝土若不進行二次振搗和多次抹面，混凝土表面不可避免地會出現裂縫。開始裂縫是淺表的，窄細的，若不及時處理，裂縫就會擴展，甚至可能形成貫穿性裂縫。

    (5)溫度變化引起的裂縫。溫度裂縫是粗裂縫產生的重要原因，一般出現在配筋薄弱處。大體積混凝土結構在拆模后，突然遇到短期內大幅度的溫度降低，使結構內外有很大溫差，引起較大的溫度應力，從而使混凝土開裂。由于溫度引起的內應力及約束應力的大小與溫差有關，特別是與晝夜問的變化關系最大，結構上嚴重損壞的裂縫往往發生在氣候條件最差的時候。

2、裂縫的控制措施

    針對以上的原因分析，為避免或減少商品混凝土裂縫的產生，建議采用以下施工措施：

    (1)嚴格控制攪拌用水量．在滿足泵送的前提下，盡量降低梁板結構混凝土砂率，減少水泥用量，混凝土中適量摻入粉煤灰和礦渣微粉，以防止沉縮裂縫的產生。

    (2)商晶混凝土在泵送振搗完成后，應在收漿抹面的同時覆蓋塑料薄膜。由于塑料薄膜不透氣水分不易蒸發，即使有空隙也會形成高溫度、小空間對混凝土養護也是有利的。當遇低溫季節，混凝土表面除覆蓋塑料薄膜外上層再覆蓋1～2層草袋保溫，促使混凝土強度發展迅速。同時加強現場監督管理嚴禁現場加水，從而減免干縮裂縫的產生。

    (3)混凝土澆筑前，認真檢查模板的牢固強度特別對跨度較大或挑檐位的模板應加密支撐，提高模板剛度。

    (4)對商品混凝土應做好二次振搗和多次抹面，使混凝土因水分蒸發而引起的塑性裂縫及時得到愈合，消除混凝土內分層，改善骨料界面狀況，從而避免緩凝裂縫的產生。

    (5)對商品混凝土澆筑的結構或構件合理地分層、分塊、分縫，采用低熱水泥，摻加拌合材料，如粉煤灰等，埋入冷水管，加強養護并注意天氣預報，注意防寒隔熱，以控制溫度收縮裂縫的開展。

3、結語

    商品混凝土的裂縫是客觀存在的。預防或減少混凝土結構出現裂縫，應從商品混凝土的生產、運輸、施工及結構設計等方面采取防治措施，而施工環節是避免混凝土出現裂縫的關鍵所在。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)