春季現(xiàn)澆樓板裂紋控制

李會琴 王銀瑞

1新鄉(xiāng)市金光實業(yè)有限公司（453600） 2河南孟電集團水泥有限公司（453621）

隨著建筑行業(yè)的突飛猛進(jìn)，城市環(huán)保意識的逐漸增強，預(yù)拌商品混凝土的應(yīng)用也越來越廣泛。但是，隨著商品混凝土的普及，商品混凝土企業(yè)與施工單位之間，因為混凝土的生產(chǎn)、施工、養(yǎng)護(hù)等過程，會發(fā)生這樣那樣的糾紛。如何處理、避免這些糾紛，對于改善混凝土企業(yè)的形象，擴大企業(yè)銷售額具有重要意義。

新鄉(xiāng)市地處中原,每年的春節(jié)之后（2～5月份），乍暖還寒，氣候干燥，混凝土施工經(jīng)常出現(xiàn)質(zhì)量問題，特別是施工中極易出現(xiàn)混凝土裂縫，已成為困擾預(yù)拌商品混凝土企業(yè)的一個嚴(yán)重問題。結(jié)合2011年春季我單位生產(chǎn)中遇到的兩個案例，結(jié)合具體實際，淺談一下自己所領(lǐng)悟到的一點體會。

1 問題出現(xiàn)

案例1:2011年3月26日，新鄉(xiāng)市某工地9#樓,2層墻、柱、梁、板、梯，強度等級C35，板厚15 mm，共220 m3，運距半小時以內(nèi)。氣溫3～18℃，風(fēng)速3 ～4級。26日下午16點由東向西開始澆筑，27日凌晨5點10分才澆筑完畢。27日當(dāng)天12點半，在西邊后澆混凝土還處于半塑狀態(tài)時，沒有采取任何保濕養(yǎng)護(hù)措施的情況下,把用以覆蓋養(yǎng)護(hù)的塑料薄膜，大面積掀起進(jìn)行放線?；炷脸霈F(xiàn)裂紋。并且是先施工的混凝土裂紋很少，10 h左右施工的混凝土裂紋就較多了，后澆部分鋼筋部位還出現(xiàn)了1 m多長的直線拉裂紋。

施工單位把情況反映到我單位后，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn):26日21點前澆筑的混凝土極少有裂紋出現(xiàn)，21點之后澆注的混凝土的裂紋較多。筋部位出現(xiàn)的直線拉裂紋為混凝土塑狀態(tài)下的經(jīng)人踩踏而成。

案例2:隨即我們組織了一行調(diào)查小組，對各個工地進(jìn)行回訪,結(jié)果又發(fā)現(xiàn):27日施工的某工地28#樓，13層墻、柱、梁、板、梯，強度等級 C35，板厚 12 mm，共180 m3，運距半小時以內(nèi)。氣溫4～20℃。下午15點由西向東開始澆筑，28日0點40分澆筑完畢,28日7點半,同樣也是在東邊后澆筑部分混凝土還處于半塑狀態(tài)時，工地把用以覆蓋養(yǎng)護(hù)的塑料薄膜，大面積掀起進(jìn)行放線。部分混凝土出現(xiàn)裂紋。并且也是先施工的混凝土裂紋很少，10 h左右施工的混凝土裂紋就較多了，后澆部分鋼筋部位也出現(xiàn)較長的直線拉裂紋。

2 原因分析

連續(xù)兩天發(fā)現(xiàn)混凝土裂紋問題后，我們會同施工單位的技術(shù)人員，通過現(xiàn)場考察，及時進(jìn)行了原因分析。通過雙方的坦誠交流，雙方一致認(rèn)為:

2.1 工期過緊的影響

施工單位為了趕工期而壓縮混凝土技術(shù)間歇時間，過早掀開用于混凝土養(yǎng)護(hù)的塑料薄膜進(jìn)行放線、安設(shè)模板支撐腳手架，并在沒有終凝的鋼筋混凝土上踩踏對混凝土擾動是出現(xiàn)裂紋的主要原因。

對比最早及最晚施工的混凝土我們發(fā)現(xiàn)，最開始澆注的混凝土沒有或者很少裂紋，越是最后澆注的混凝土，出現(xiàn)裂紋的數(shù)量越多，最長的直線裂紋就出現(xiàn)在最后施工的踩踏的地方。在混凝土灌注結(jié)束約7 h左右，從生產(chǎn)混凝土到施工人員在施工后的混凝土構(gòu)件上面放線還不足8 h，對商品混凝土來說,才剛剛完成初凝，強度小于1.2 N/mm2，施工單位過早拆除模板和養(yǎng)護(hù)薄膜過早掀開，施工人員過早在混凝土構(gòu)件上來回走動，進(jìn)行施工放線，對混凝土進(jìn)行了2次擾動，造成鋼筋部位混凝土直線開裂。

2.2 環(huán)境溫度濕度影響

由于新鄉(xiāng)市地處中原，緊鄰黃河，晝夜溫差大，春季多風(fēng)少雨，氣候干燥，晚間氣溫低，3月底的最低氣溫3℃，這樣環(huán)境溫度下，混凝土的凝結(jié)時間相對延長。在混凝土澆筑初期由于水泥水化熱的散發(fā)，表面勢必會產(chǎn)生相當(dāng)大的拉應(yīng)力，此時的表面溫度也高于外部氣溫,如在此時去掉養(yǎng)護(hù)薄膜，混凝土表面溫度驟降,必然會引起混凝土內(nèi)外溫度梯度，表面驟冷收縮拉應(yīng)力與內(nèi)部水化熱溫度膨脹產(chǎn)生的壓應(yīng)力疊加，混凝土內(nèi)外具有較大的溫差，水分的蒸發(fā)較快，混凝土表面失水，使混凝土表面產(chǎn)生干縮，從而給混凝土裂紋埋下了伏筆。

《鋼筋混凝土施工及驗收規(guī)范》（GB50204—92）中，第4.5.4條規(guī)定:“在已澆筑的混凝土強度未達(dá)到1.2 N/mm2以前不得在其上踩踏或安裝模板及支架，并根據(jù)現(xiàn)場實際規(guī)定平均氣溫在15 ～20℃的情況下，控制在混凝土澆筑18 h以后方可以上人施工?！?/p>

2.3 混凝土凝結(jié)時間的影響

環(huán)境溫度對水泥凝結(jié)時間影響，若以環(huán)境溫度15℃的凝結(jié)時間相對值為1.0,那么10℃時初凝時間約為1.2,終凝時間為1.4；當(dāng)環(huán)境溫度下降至5℃時,初凝時間相對值約為1.3,而終凝時間約為2.6?？梢姯h(huán)境溫度降低將使水泥凝結(jié)時間延長，特別是使得終凝時間更加延長。環(huán)境溫度對混凝土凝結(jié)時間的影響規(guī)律也與之類似。當(dāng)環(huán)境溫度從23℃降到10℃時,混凝土拌合物初凝時間延緩約4 h,而終凝時間延長約7 h。在摻入緩凝劑的情況下，溫度對混凝土凝結(jié)時間的影響可能更顯著。因此，在環(huán)境溫度低的情況下,應(yīng)少摻或不摻緩凝劑，以免出現(xiàn)超緩凝現(xiàn)象。礦物摻合料的活性低且摻量過大也會使混凝土凝結(jié)時間延長。由于普通硅酸鹽水泥本身已含有15%以下的混合材,故在使用普通硅酸鹽水泥時更應(yīng)予以注意[1]。

在確定混凝土表面產(chǎn)生裂紋的主要原因之后，我們公司內(nèi)部也進(jìn)行了研究。從配合比設(shè)計，外加劑用量，直到礦物摻合料的添加量，水灰比大小進(jìn)行了認(rèn)真的比對排查，力求從我們自身上找原因。通過對各個環(huán)節(jié)的分析，我們認(rèn)為:

2.3.1 配合比設(shè)計對趕工期是有影響的

商品混凝土的配合比設(shè)計，我們需要考慮各種最不利因素影響，特殊情況下甚至需要考慮各種最不利情況相疊加:運距過長，運輸過程堵車，銷售量大施工單位多不能夠保證混凝土運輸車輛連續(xù)到達(dá)，運到施工地點后要便于泵送不堵泵，泵送到主體后便于施工……,還有混凝土的強度保證率，混凝土經(jīng)濟性等等因素均要考慮在內(nèi)。因此，我們配制的混凝土初凝時間一般為:3～5月份，6～8 h，終凝時間為10～12 h，由于溫度濕度變化，初凝時間終凝時間會有小幅度浮動。春季氣溫較低，混凝土初凝時間應(yīng)該是7～8 h，終凝時間應(yīng)該在12 h，對需要趕工期的施工單位確實會有一定影響。我們采取的措施是：對1小時能夠到達(dá)、運距較短的施工單位，適當(dāng)縮短緩終凝時間，并根據(jù)混凝土運輸車裝載量和運距長短，隨車配備緩凝2 h的緩凝型高效減水劑,防止路上堵車和意外事情的發(fā)生。

2.3.2 外加劑及礦物摻合料的影響

商品混凝土施工，以泵送為主。在混凝土配合比中，不可避免地使用外加劑。由于混凝土外加劑中或多或少的都含有緩凝成分，在混凝土外加劑用量較多時，緩凝組分相對較多，緩凝時間延長。運距較近，夜間施工，環(huán)境溫度低，坍落度損失較小。對含有緩凝成分的外加劑摻量應(yīng)選擇下限,并保證預(yù)拌混凝土的坍落度及擴展度。同時，由于混凝土中，礦物摻合料摻量較大,特別是粉煤灰的摻量較多，對混凝土的凝結(jié)時間也有較大的影響。

2.3.3 水灰比的影響

混凝土水泥凝膠結(jié)合水因水泥品種不同而有所不同?；炷了嗄z最致密結(jié)合時最小結(jié)合水水灰比為0.13013,水泥凝膠珠狀網(wǎng)格結(jié)構(gòu)時最大結(jié)合水水灰比為0.35503;混凝土水泥石形成筋狀網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的最大結(jié)合水水灰比為0.41667[2]。水灰比的大小，不僅對混凝土強度有很大的影響，對混凝土的初終凝時間也有影響很大。特別是攪拌車到達(dá)工地后，為了便于泵送和施工，工地往往不計后果的擅自加水，也是造成混凝土緩凝的一個重要因素。

3 采取措施

3.1 搞好技術(shù)交底，加強施工養(yǎng)護(hù)

1）在施工現(xiàn)場預(yù)拌混凝土技術(shù)人員應(yīng)與現(xiàn)場施工技術(shù)用手按有手印但不沾手；終凝時間：混凝土變色，用手按無手印，有力學(xué)強度。一般情況下，3～4月份，凝結(jié)時間約為 10～12 h，5～9月份，凝結(jié)時間約為8～10 h；力學(xué)強度大于等于1.2 N/mm2，方能上人放線。

2）加強混凝土養(yǎng)護(hù):對混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，施工單位一定要引起重視。在混凝土裂縫的防治工作中，對新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作尤為重要。在混凝土終凝時，特別是硬化過程中，不得除去用于養(yǎng)護(hù)的塑料薄膜,因此時水泥的水化熱正緩緩遞增，如此時除去養(yǎng)護(hù)薄膜，是外部溫度驟降，必然會引起混凝土內(nèi)外溫度梯度，產(chǎn)生裂紋。所以，控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護(hù)，才能保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。對于大體積混凝土，有條件時宜采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù)。

3.2 調(diào)整配合比，適應(yīng)新鄉(xiāng)市春季低溫干燥天氣

試驗室檢驗混凝土的凝結(jié)時間及控制指標(biāo):根據(jù)我們的經(jīng)驗，在試驗室內(nèi)第一天下午拌制混凝土入模，人工進(jìn)行插搗，到第二天上午拆模，不掉邊，不掉角，即為滿足凝結(jié)時間要求。終凝凝結(jié)時間一般控制10～12 h之內(nèi)。

3.2.1 關(guān)于混凝土水膠比為什么控制在0.42之內(nèi)

我這里東施效顰，用數(shù)學(xué)方法證明現(xiàn)代混凝土配制方法及現(xiàn)代混凝土配合比發(fā)明人王昱海先生在其發(fā)明專利說明書上的結(jié)論:

我們知道，集料行列式排列時的最大空隙率是48%。那么，集料間能夠形成筋狀網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的空隙率一定是52%。膠凝材料在最大空隙率52%情況下,形成筋狀網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的水泥石用水量為520 L/m3，需要最小表觀密度（2 600 kg/m2）體積下的水泥0.48 m3，此時，水泥重:

0.48 m3×2 600 kg/m3=1 248 kg

最大水膠比:520/1248=0.41667

為了保證混凝土混凝土致密性，保證水泥石形成筋狀網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，提高混凝土質(zhì)量，我們把混凝土的水膠比調(diào)到0.42以內(nèi)。

3.2.2 關(guān)于混凝土理論配合比的調(diào)整

對混凝土配合比的調(diào)整，我們遵循的原則是:

1）減少粉煤灰用量。

2）盡可能少用減水劑劑。

3）對混凝土水膠比進(jìn)行了調(diào)整。

4）保證混凝土強度、和易性，能夠順利泵送及便于施工。

遵循以上原則，我們對混凝土理論配合比進(jìn)行了重新設(shè)計，對砂、石料用量也進(jìn)行了微量調(diào)整，已得到了良好的效應(yīng)。并在澆筑混凝土前積極與施工方溝通，做好拆模、養(yǎng)護(hù)工作。

4 取得效果

通過與施工單位的技術(shù)交流，施工單位加強了混凝土的早期養(yǎng)護(hù)與混凝土的技術(shù)間歇時間。還有我們對混凝土的的配合比調(diào)整，使混凝土初凝時間提前，便于施工單位在較短時間內(nèi)連續(xù)施工。由于加強技術(shù)交底，調(diào)整配合比兩項措施施行，在隨后的施工過程中很少出現(xiàn)裂紋事故。

5 結(jié)論

混凝土施工裂紋，除了混凝土配合比設(shè)計的原因外，更多的是施工（如沒有2次模壓）和養(yǎng)護(hù)不到位引起的。特別是在施工工期緊，外界溫濕度變化大情況下，對終凝前的混凝土不要人為擾動。過早掀起用于養(yǎng)護(hù)的塑料薄膜放線、過早拆模施工 、荷載過大、養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)和未養(yǎng)護(hù)等因素均可引起混凝土產(chǎn)生裂紋。如果我們在混凝土設(shè)計、生產(chǎn)、施工、養(yǎng)護(hù)，特別是在混凝土設(shè)計和養(yǎng)護(hù)方面引起重視，混凝土裂紋是可以避免的。

[1]成立,王善拔,余其俊,趙三銀,范慶新.預(yù)拌混凝土的緩凝問題及其預(yù)防措施[J].濟南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005(01).

[2]王昱海.現(xiàn)代混凝土配制方法及現(xiàn)代混凝土配合比.發(fā)明號ZL 200710111796.8發(fā)明專利說明書,國家知識產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站.