芻議商品混凝土的裂縫問題和質(zhì)量控制

邱金環(huán)

（石獅市建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，福建 石獅 362700）

1 裂縫成因

商品混凝土裂縫多發(fā)生在早期 (一般發(fā)生在3d以前)，這時(shí)大多數(shù)構(gòu)筑物還沒有承受荷載。商品混凝土易產(chǎn)生早期～裂縫，這與商品混凝土的材料特性和現(xiàn)代設(shè)計(jì)、施工工藝有關(guān)。主要原因有6個(gè)方面。

(1)目前水泥C3s含量較高，比表面積增大，從過去的300～320/kg擴(kuò)增加到360～350/kg，水泥早期水化快、水化熱高且集中；

(2)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)有了較大提高，水泥用量增大，在裂縫控制中決定混凝土抗力的是抗拉強(qiáng)度(極限拉伸)。水泥用量及強(qiáng)度等級(jí)的增加，可明顯提高抗壓強(qiáng)度，但對(duì)抗拉強(qiáng)度(極限拉伸)的提高是較小的;

(3)為滿足運(yùn)輸、泵送的要求，砂率增大，混凝土流動(dòng)性增大，塑性收縮加大;

(4)為趕進(jìn)度，許多混凝土工程都要求過高的早強(qiáng)，一定程度增加了混凝土開裂可能性;(5)現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的跨度、構(gòu)件長度均大大提高，混凝土的絕對(duì)收縮值增大;

(6)外加劑、礦物摻合料己經(jīng)成為混凝土不可或缺組分之一，然外加劑的摻入一般會(huì)增加混凝土收縮，而對(duì)礦粉、粉煤灰對(duì)混凝土收縮影響存在爭(zhēng)議，總的來說膠凝材料用量增加，增加商品混凝土開裂可能性。

由于這些特點(diǎn)，使商品預(yù)拌混凝土比現(xiàn)場(chǎng)拌制的混凝土～有更大的開裂可能。再加上使用單位沒有注意到這些特性變化，仍然以過去的經(jīng)驗(yàn)來對(duì)商品預(yù)拌混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行配筋、施工和養(yǎng)護(hù)，即以舊的思維來對(duì)待新事物，這是商品預(yù)拌混～凝土普遍產(chǎn)生裂縫的最根本原因。

2 裂縫控制措施

通過對(duì)上面裂縫原因的分析,針對(duì)造成商品混凝土開裂的因素在設(shè)計(jì)、原材料選用及配合比技術(shù)、施工過程中采取了一些控制措施,且效果顯著。

2.1 設(shè)計(jì)控制措施

(1)目前，高強(qiáng)商品混凝土(C40及以上)在高層建筑中廣泛使用，因高強(qiáng)商品混凝土采用

600高0k強(qiáng)N度/m等3級(jí)水泥，水泥用量大多在4500-，是普通混凝土的 1.5-2.5倍，這樣的高強(qiáng)商品混凝土在凝結(jié)、硬化過程中，水化放熱量大，溫度升高大，從而加大混凝土的溫度和收縮應(yīng)力，導(dǎo)致溫度和收縮裂縫的產(chǎn)生。所(2)以要選擇適宜強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。

220mm商品混凝土坍落度一般為100-30-50m，m而現(xiàn)場(chǎng)攪拌的混凝土坍落度一般為，所以對(duì)于商品混凝土環(huán)境下的鋼筋構(gòu)造應(yīng)予特殊考慮，要適當(dāng)增加一些構(gòu)造配筋，或?qū)φＥ浣钸M(jìn)行適當(dāng)變化，以滿足商品混凝土坍落度大的特點(diǎn)。在施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段上要注意到那些容易開裂的部位，特別是對(duì)容易產(chǎn)生溫度及收縮裂縫的部位 (如樓板角部、屋面板)注意采取在與裂縫垂直的方向上結(jié)合結(jié)構(gòu)配筋適當(dāng)增加細(xì)面密構(gòu)造筋配置方法，以保證結(jié)構(gòu)既有足夠的安全儲(chǔ)備抵抗變形，有效控制裂縫的產(chǎn)生。

2.2 原材料選用及配合比技術(shù)階段控制措施

(1)水泥。水泥是商品混凝土最基本也是最重要的組成部分。組成水泥的熟料的一系列水化反應(yīng)引起混凝土的溫度裂縫、收縮裂縫。故在保證混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下，盡可能減少單方水泥用量，盡可能選用較低標(biāo)號(hào)的水泥，避免采用細(xì)度太細(xì)的水泥，盡可能選用水化熱較低的水泥品種 (如礦渣硅酸鹽水泥)。

(2)骨料?；炷林惺褂玫墓橇嫌袃煞N，一種是粗骨料、另一種是細(xì)骨料。粗骨料:試驗(yàn)表明，適當(dāng)增大骨料的粒徑，可以減少用水量和水泥用量，降低水灰比，從而減少商品混凝土的收縮裂縫和干縮裂縫，但也應(yīng)控制其粒徑，一般最大粒徑不應(yīng)大于31.5mm;且骨料中的有害物質(zhì)及含泥量、泥塊含量、針片狀、顆粒壓碎指標(biāo)應(yīng)嚴(yán)格控制，不能超出規(guī)定，否則將嚴(yán)重影響骨料與水泥的粘結(jié)，對(duì)混凝土強(qiáng)度及干燥收縮均產(chǎn)生很大影響。細(xì)骨料:實(shí)踐證明，采用細(xì)度模數(shù)2.8的中砂比采用細(xì)度模數(shù)2.3的中砂，可減少用水量20～25kg/m3，可降低水泥用量40～60kg/m3，商品混凝土的砂率要比普通流動(dòng)性混凝土增大約6%，一般為38～45%;但是砂率過大，不僅會(huì)影響混凝土的工作度和強(qiáng)度，而且能增大收縮和裂縫。因此級(jí)配要合理，骨料的硬度要均勻，這樣才能保證混凝土的抗裂性及抗拉強(qiáng)度，盡可能減少裂縫的產(chǎn)生。

(3)外加劑。外加劑是商品混凝土特別是高性能混凝土的必不可少的組分，商品混凝土加入外加劑的目的是為了減小混凝土的用水量，提高混凝土的流動(dòng)性，提高混凝土的早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度，達(dá)到抗裂目的。摻入外加劑主要有減水劑、膨脹劑、摻和料。①減水劑:在拌制泵送混凝土中摻入減水劑，可在水灰比不變的情況下，減少用水量，降低水泥用量，提高混凝土內(nèi)部的密實(shí)度從而提高了混凝土早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度;②膨脹劑:在混凝土中摻入適量膨脹劑，在不影響混凝土強(qiáng)度和其它性能的前提下，降低了水泥的用量，同時(shí)在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生一定的微膨脹，提高了混凝土的密實(shí)度，也在一定的程度上補(bǔ)償混凝土收縮，改善混凝土的工作性能，降低水化熱，增加密實(shí)度，提高混凝土強(qiáng)度及耐久性，減少混凝土收縮;③摻和料:主要有粉煤灰、礦渣粉、硅粉等，工程實(shí)踐表明用粉煤灰取代水泥用量的15%-20%，水化熱可降低15%左右，這使得粉煤灰在泵送混凝土特別是大體積混凝土中得到了廣泛的應(yīng)用，在大大降低生產(chǎn)成本的前提下，降低了水化熱，降低了水膠比，對(duì)混凝土的內(nèi)部裂紋特別是大體積混凝土的內(nèi)部裂紋的防治起到了重要的作用。摻合料和外加劑的雙摻大大的提高了混凝土各項(xiàng)性能，例如:某公司在石獅投資興建的一體化項(xiàng)目，其冷卻塔基礎(chǔ)混凝土的尺寸為26m×31m×2.7m，強(qiáng)度等級(jí) C40P12F150，一次性澆筑，在混凝土配合比設(shè)計(jì)中采用了0.03%的引氣劑、1.8%的高效緩凝減水劑和30%的粉煤灰，同時(shí)在使用生產(chǎn)時(shí)摻入20kg的冰片，在施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試入模溫度均小于30℃，施工方面分五層澆筑，并采用二次震搗，澆筑完成后采用無蒸水養(yǎng)護(hù)法養(yǎng)護(hù)，經(jīng)驗(yàn)收該混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，內(nèi)部和外部裂紋得到了控制。

(4)水灰比?；炷恋膹?qiáng)度與水灰比有很大的關(guān)系，水灰比越小，水泥的強(qiáng)度越高，與骨料的粘結(jié)力越大，混凝土的強(qiáng)度越高;水灰比過大，游離水增多，削弱了混凝土中水泥和骨料的界面粘結(jié)力，使混凝土內(nèi)部泌水嚴(yán)重，在硬化的過程中形成水柱通過的空隙進(jìn)而形成許多可見和不可見的裂紋，嚴(yán)重影響了拌合物的質(zhì)量，降低了混凝土強(qiáng)度，大大增加了混凝土產(chǎn)生收縮裂縫的機(jī)會(huì)，故應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比，一般商品混凝土坍落度在100mm以上，水灰比宜控制在0.50左右。嚴(yán)格原材料的選用，控制好材料的配合比，以冷卻或冰片代水?dāng)嚢杌炷两档蜐仓囟龋謮K降低約束是最有效的方法。

2.3 施工現(xiàn)場(chǎng)成品階段控制措施

(1)泵送振搗。施工中要注意:一是泵送距離及高度，可考慮在水平及垂直泵上加蓋草袋，并噴冷水，以降低混凝土的溫度，減少混凝土泵送過程中水份的蒸發(fā)，但不得隨意向混凝土中加水或水泥，改變混凝土的坍落度、水灰比;二是泵送混凝土的速度，要避免一次入模太多;三是泵送商品混凝土裂縫大部分產(chǎn)生于混凝土的初凝過程，要在混凝土終凝前進(jìn)行二次抹壓。以排除混凝土因泌水在粗骨料和水平鋼筋下部生成的水分和孔隙，減少內(nèi)部微裂縫的形成和發(fā)展。

(2)做好養(yǎng)護(hù)?；炷翝仓陸?yīng)及時(shí)進(jìn)行保溫、保濕覆蓋，且保溫工作應(yīng)在混凝土初凝前進(jìn)行;混凝土終凝后，還要設(shè)專人澆水養(yǎng)護(hù)，使混凝土表面處于濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)不少于7d，若為抗?jié)B混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)不少于14d。混凝土季節(jié)性保溫、保濕工作:冬季要特別注意保溫工作，嚴(yán)禁因構(gòu)件受凍，而產(chǎn)生溫度應(yīng)力引起混凝土開裂；夏季施工必須及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，并用麻袋片覆蓋，以保證水分不會(huì)流失太快，保持板面濕潤；嚴(yán)禁夏季讓構(gòu)件表面曝曬，嚴(yán)禁向太陽直曬后裸露的混凝土表面直接澆水養(yǎng)護(hù)，這樣會(huì)使其表面產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重時(shí)還可能會(huì)破壞構(gòu)件。條件允許的特別是大體積基礎(chǔ)混凝土，應(yīng)盡量采用"無蒸水養(yǎng)護(hù)法"，即在混凝土施工完成后立刻用水將整個(gè)混凝土構(gòu)件浸泡，使混凝土總處于浸水狀態(tài)下凝結(jié)硬化，保證混凝土內(nèi)部的水分在硬化的過程中不蒸發(fā)不流失。如：在福煉一體化冷卻塔混凝土工程澆筑后，我們采用無蒸水養(yǎng)護(hù)法養(yǎng)護(hù)，用水將基礎(chǔ)混凝土與外部隔離的一種特殊養(yǎng)護(hù)法。該基礎(chǔ)混凝土經(jīng)驗(yàn)收符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，表觀未出現(xiàn)明顯的裂紋，觀感非常好，此養(yǎng)護(hù)方法得到參建各方一致認(rèn)可。

(3)設(shè)置后澆帶。為了減小因伸縮、澆筑速度過快引起的裂縫，在砼澆注時(shí)，應(yīng)將樓板分成大致相等的幾個(gè)分區(qū)，并設(shè)施工后澆帶，或在每塊板中間留置一條施工縫，這樣使每層樓板化整為零，以減少裂縫。同時(shí)，應(yīng)對(duì)接縫處鋼筋綁扎進(jìn)行保護(hù)，防止鋼筋被踩踏而引起的裂縫;應(yīng)對(duì)接縫處混凝土表面進(jìn)行打毛、清潔、加漿處理，使新舊混凝土在接觸面上緊密結(jié)合，避免在接茬處產(chǎn)生裂縫。設(shè)置施工后澆帶是為防止底板裂縫的產(chǎn)生，而后澆帶處理不好，卻可能人為在后澆帶處造成兩條貫穿裂縫。

(4)規(guī)范施工。保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面尺寸，保證鋼筋綁扎的正確位置，保證模板接縫緊密度、平整度，保證不跑模、不漏漿等，對(duì)防止混凝土裂縫都十分有利。特別是鋼筋設(shè)置的位置應(yīng)引起足夠重視，施工時(shí)應(yīng)護(hù)好筋、采用標(biāo)準(zhǔn)厚度的墊塊，否則裂縫可能沿著鋼筋位置出現(xiàn)，對(duì)構(gòu)件的使用壽命產(chǎn)生很大影響。

結(jié)束語

混凝土裂縫是混凝土工程中帶有一定普遍性的技術(shù)問題。商品混凝土在施工中出現(xiàn)開裂，人們往往把責(zé)任推向商品混凝土供應(yīng)單位和施工單位，而忽略了設(shè)計(jì)單位也有可能要負(fù)一定的責(zé)任。由于安全系數(shù)取的過高，而導(dǎo)致配筋上過密，過粗，甚至出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，是不可能避免不出現(xiàn)棍凝土的開裂。因此要避免商品混凝土在施工中出現(xiàn)危害裂縫，必需是設(shè)計(jì)單位、施工單位、商品混凝土三方面共同努力。

[1]韓東磊，樊鑰寬，宋曉博，徐一灃.淺談商品混凝土現(xiàn)澆板裂縫問題與控制[J].科技致富向?qū)В?011（09）.