1凝凝土工程中常見(jiàn)裂縫及防制

1.1干縮裂縫及防制

干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。外界濕度變化時(shí)，混凝土?xí)a(chǎn)生干縮，且這種干縮是不可逆的。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致不同的變形結(jié)果：混凝土受外部環(huán)境的影響，表面水分蒸發(fā)快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較慢變形較小，表面混凝土受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。相對(duì)濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產(chǎn)生。

主要防制措施：一是選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大,干縮越大，因此在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比的選用，同時(shí)摻加合適的減水劑。三是對(duì)于遭受劇烈氣溫或濕度變化作用的混凝土結(jié)構(gòu)表面，常配置一定數(shù)量的鋼筋網(wǎng)，能有效地使裂縫分散，從而限制裂縫的寬度，減輕危害。四是加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。冬季施工時(shí)要適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土保溫覆蓋時(shí)間，并涂刷養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。五是在混凝土結(jié)構(gòu)中間隔一定距離設(shè)置伸縮縫。

1.2溫度裂縫及防制

溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。混凝土澆筑后,在硬化過(guò)程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，（當(dāng)水泥用量在350～550kg/m3，每立方米混凝土將釋放出17500～27500kJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度升達(dá)70℃左右甚至更高）。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力（實(shí)踐證明當(dāng)混凝土本身溫差達(dá)到25℃~26℃時(shí)，混凝土內(nèi)便會(huì)產(chǎn)生大致在10MPa左右的拉應(yīng)力）。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會(huì)導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降，而產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。

1、大體積混凝土水化時(shí)產(chǎn)生的大量水化熱得不到散發(fā)，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大使混凝土的形變超過(guò)極限而引起的裂縫。

2、混凝土在硬化的過(guò)程中由于干縮引起的體積變形受到約束時(shí)產(chǎn)生的裂縫，這種裂縫的寬度有時(shí)會(huì)很大，甚至?xí)灤┱麄€(gè)構(gòu)件。

3、在大厚度的構(gòu)件中，由于混凝土的塑性塌落受到模板或頂部鋼筋的抑制，在澆搗后數(shù)小時(shí)會(huì)發(fā)生這種由于混凝土塑性塌落引起的裂縫。

4、當(dāng)有約束時(shí)，混凝土熱脹冷縮所產(chǎn)生的體積脹縮因?yàn)槭艿郊s束力的限制，在內(nèi)部產(chǎn)生了溫度應(yīng)力，由于混凝土抗拉強(qiáng)度較低，容易被溫度引起的拉應(yīng)力拉裂從而產(chǎn)生溫度裂縫。（由于太陽(yáng)曝曬產(chǎn)生裂縫是工程中最常見(jiàn)的現(xiàn)象）

5、混凝土加水拌和后，水泥中的堿與活性骨料中的活性氧化硅起反應(yīng)，析出的膠狀大街一硅膠從周圍介質(zhì)中吸水膨脹，體積增大到三倍從而使混凝土脹裂產(chǎn)生裂縫。

6、在炎熱或大風(fēng)天氣，混凝土表面水分蒸發(fā)過(guò)快以及混凝土水化熱高等，在混凝土澆筑后數(shù)小時(shí)仍處于塑性狀態(tài)時(shí)易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。

1凝土工程中常見(jiàn)裂縫及預(yù)防

干縮裂縫及預(yù)防

干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生干縮，且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過(guò)快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。

主要預(yù)防措施：一是選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大,干縮越大，因此在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比的選用，同時(shí)摻加合適的減水劑。三是嚴(yán)格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對(duì)不能大于配合比設(shè)計(jì)所給定的用水量。四是加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。冬季施工時(shí)要適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土保溫覆蓋時(shí)間，并涂刷養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。五是在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。

塑性收縮裂縫及預(yù)防

塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)且長(zhǎng)短不一，互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長(zhǎng)20~30cm，較長(zhǎng)的裂縫可達(dá)2~3m，寬1~5mm。其產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋夯炷猎诮K凝前幾乎沒(méi)有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小，或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí)，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過(guò)快，造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無(wú)法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開(kāi)裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等等。

1、大體積混凝土水化時(shí)產(chǎn)生的大量水化熱得不到散發(fā)，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大使混凝土的形變超過(guò)極限而引起的裂縫。

2、混凝土在硬化的過(guò)程中由于干縮引起的體積變形受到約束時(shí)產(chǎn)生的裂縫，這種裂縫的寬度有時(shí)會(huì)很大，甚至?xí)灤┱麄€(gè)構(gòu)件。

3、在大厚度的構(gòu)件中，由于混凝土的塑性塌落受到模板或頂部鋼筋的抑制，在澆搗后數(shù)小時(shí)會(huì)發(fā)生這種由于混凝土塑性塌落引起的裂縫。

4、當(dāng)有約束時(shí)，混凝土熱脹冷縮所產(chǎn)生的體積脹縮因?yàn)槭艿郊s束力的限制，在內(nèi)部產(chǎn)生了溫度應(yīng)力，由于混凝土抗拉強(qiáng)度較低，容易被溫度引起的拉應(yīng)力拉裂從而產(chǎn)生溫度裂縫。（由于太陽(yáng)曝曬產(chǎn)生裂縫是工程中最常見(jiàn)的現(xiàn)象）

5、混凝土加水拌和后，水泥中的堿與活性骨料中的活性氧化硅起反應(yīng)，析出的膠狀大街一硅膠從周圍介質(zhì)中吸水膨脹，體積增大到三倍從而使混凝土脹裂產(chǎn)生裂縫。

6、在炎熱或大風(fēng)天氣，混凝土表面水分蒸發(fā)過(guò)快以及混凝土水化熱高等，在混凝土澆筑后數(shù)小時(shí)仍處于塑性狀態(tài)時(shí)易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。

一、統(tǒng)一思想,充分認(rèn)識(shí)推廣使用預(yù)拌混凝土的重要性和必要性。

(一)推廣使用預(yù)拌混凝土是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

推廣使用預(yù)拌混凝土是國(guó)家一項(xiàng)重要的產(chǎn)業(yè)政策。早在1990年，國(guó)家計(jì)委、建設(shè)部將杭州、廈門、南京列入推廣散裝水泥和發(fā)展預(yù)拌混凝土的試點(diǎn)城市。九十年代后期，在試點(diǎn)的基礎(chǔ)上，預(yù)拌混凝土在全國(guó)強(qiáng)勁發(fā)展，我市周邊城市也相繼出臺(tái)了一些政策，預(yù)拌混凝土得到廣泛運(yùn)用。去年10月，國(guó)家商務(wù)部、公安部、建設(shè)部、交通部聯(lián)合發(fā)出通知，要求在全國(guó)124個(gè)城市從今年起限期在城區(qū)禁止現(xiàn)場(chǎng)攪拌，推廣使用預(yù)拌混凝土，我市也在其中。今年4月，國(guó)務(wù)院商務(wù)部、建設(shè)部等7部委又聯(lián)合下發(fā)了《散裝水泥管理辦法》(二○○四第5號(hào)部長(zhǎng)令)，再次明確：縣級(jí)以上地方人民政府有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)發(fā)展預(yù)拌混凝土和預(yù)拌砂漿，根據(jù)實(shí)際情況限期禁止城市市區(qū)現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土。

預(yù)拌混凝土是一項(xiàng)重大的變革。它徹底改變了傳統(tǒng)施工方式，具有節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，改善市容市貌，提高建筑質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率，提升建筑行業(yè)整體水平十分顯著的優(yōu)越性。它給行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了深刻影響。我贊同推廣使用預(yù)拌混凝土是第三次飛躍的意見(jiàn)。從普通結(jié)構(gòu)到抗震結(jié)構(gòu)，從取消預(yù)應(yīng)力多孔板到樓板整體澆注，再到禁止現(xiàn)場(chǎng)攪拌、推廣使用預(yù)拌混凝土，這十幾年來(lái)建筑業(yè)發(fā)生了很大變化。而每一次發(fā)展變化都與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)，每次變化都反映了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展程度。和前幾次變化相比，禁止現(xiàn)場(chǎng)攪拌、推廣使用預(yù)拌混凝土的涉及面更廣，影響程度更大。它不僅僅是一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)或工藝技術(shù)的變化，而是人們環(huán)保意識(shí)提高、科學(xué)技術(shù)發(fā)展、科學(xué)發(fā)展觀的確立所帶來(lái)的必然結(jié)果。

(二)推廣使用預(yù)拌混凝土是改善生態(tài)環(huán)境的重要舉措。

今年8月26日，市五屆人大第11次會(huì)議作出了《關(guān)于建設(shè)生態(tài)市的決定》，要求全面實(shí)施《**生態(tài)市建設(shè)規(guī)劃》，把**建設(shè)成為生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、生態(tài)環(huán)境優(yōu)美、生態(tài)人居舒適、生態(tài)文化繁榮、人與自然和諧相處、可持續(xù)發(fā)展能力強(qiáng)的具有江南山水園林特色的現(xiàn)代化生態(tài)市。這是一項(xiàng)十分艱巨的系統(tǒng)工程，其中很重要的一條就是要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，努力建設(shè)高產(chǎn)出、低消耗，少排放、能循環(huán)，可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系。

我國(guó)混凝土機(jī)械行業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)200多家，已形成多系列、多品種規(guī)格的局面。無(wú)論是攪拌機(jī)、攪拌站（樓）、攪拌輸送車還是混凝土泵（泵車）等到產(chǎn)品，除大型的和高技術(shù)含量的型號(hào)外，常規(guī)產(chǎn)品已基本能滿足施工需要。各生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)條件普遍得到了改善，生產(chǎn)能力進(jìn)一步增強(qiáng)。國(guó)外混凝土機(jī)械進(jìn)口數(shù)量逐年下降，120m3/h以下的攪拌站、125m3/h以下的輸送泵以及攪拌機(jī)等國(guó)產(chǎn)設(shè)備已占主導(dǎo)地位。

產(chǎn)品性能提高較大

機(jī)、電、液技術(shù)在混攪拌站（樓）、混凝土輸送泵（含臂架式泵車）、混凝土攪拌輸送車等產(chǎn)品中得到了廣泛應(yīng)用。在控制系統(tǒng)中大多采用了微機(jī)自控方式，技術(shù)水平有了較大提高，制造質(zhì)量也得到了改善，產(chǎn)品無(wú)論是可靠性、實(shí)用性還是經(jīng)濟(jì)性均有了顯著的提高，部分產(chǎn)品已達(dá)到或接近國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。如國(guó)產(chǎn)混攪拌樓最大已達(dá)240m3/h，采用微機(jī)控制，對(duì)配料能夠自動(dòng)補(bǔ)償，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)能夠進(jìn)行管理并可隨時(shí)打印出所需數(shù)據(jù)，能夠?qū)ι笆蔬M(jìn)行測(cè)定并自動(dòng)補(bǔ)償?shù)取?/p>

產(chǎn)品雷同規(guī)格不齊：同其他機(jī)械行業(yè)一樣，混凝土機(jī)械同樣存在著重復(fù)生產(chǎn)狀況，導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)剩，銷售不暢，以降價(jià)作為促銷的手段，從而導(dǎo)致微利甚至無(wú)利可圖。與此同時(shí)，國(guó)產(chǎn)車、泵、站等大型設(shè)備均存在著品種單一、規(guī)格不全等狀況。

技術(shù)創(chuàng)新能力較差

除少部分企業(yè)外，混凝土機(jī)械相當(dāng)一部分廠家由于自身技術(shù)水平的限制，不重視產(chǎn)品更新和產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，產(chǎn)品多年一貫制，品種規(guī)格較少，技術(shù)含量較低，仿制產(chǎn)品多，名牌產(chǎn)品少，有專利和特色的產(chǎn)品以及能出口創(chuàng)匯的產(chǎn)品更少。

1水在混凝土中存在方式和硬化機(jī)理

水在混凝土中有3種存在方式：①化學(xué)結(jié)合水。以嚴(yán)格的定量參加水泥水化的水，它使水泥漿形成結(jié)晶固體。化學(xué)結(jié)合水是強(qiáng)結(jié)合的，不參與混凝土與外界濕度交換作用，不引起收縮與膨脹變形，成微小自生變形；②物理化學(xué)結(jié)合水。在混凝土中以并不嚴(yán)格的定量存在，表現(xiàn)為吸附薄膜結(jié)構(gòu)，它在混凝土中起擴(kuò)散及溶解水泥顆粒的作用，一部分水在材料周圍構(gòu)成堿性結(jié)合水膜，吸附水結(jié)合屬中等結(jié)合，容易受到水分蒸發(fā)的破壞，所以它積極地參與混凝土與環(huán)境的濕度交換作用；③物理結(jié)合水。混凝土中各晶格間及粗、細(xì)毛孔中的自由水，亦稱游離水，含量不穩(wěn)定，結(jié)合強(qiáng)度低，極容易受水分蒸發(fā)影響而破壞結(jié)合，它是積極參與和外界進(jìn)行濕度交換的水。適量的水是混凝土完成水化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期強(qiáng)度的必需條件。化學(xué)結(jié)合水是保證水泥顆粒水化的必需條件；物理化學(xué)結(jié)合水是保證水泥顆粒充分?jǐn)U散，逐步完成水化反應(yīng)的必需條件；而物理結(jié)合水則為化學(xué)結(jié)合水、物理結(jié)合水充分發(fā)揮作用提供外部條件。

2用水量的增加對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響

(1)水灰比與水泥強(qiáng)度的關(guān)系。

在配合比相同的情況下，所用的水泥強(qiáng)度等級(jí)越高，制成的混凝土強(qiáng)度也越高。當(dāng)用同一品種及相同強(qiáng)度等級(jí)水泥時(shí)，混凝土強(qiáng)度主要取決于水灰比。在水泥強(qiáng)度等級(jí)相同，水泥水化所需結(jié)合水充足的情況下，水灰比越小，水泥石強(qiáng)度越高，與骨料粘結(jié)力也越大，混凝土強(qiáng)度也就越高。確定水灰比應(yīng)綜合考慮各種因素，在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，同樣要滿足施工的要求。

(2)用水量增加對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。

一、混凝土耐久性的概念

混凝土耐久性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用年限內(nèi)，在各種環(huán)境條件作用下，不需要額外的費(fèi)用加固處理而保持其安全性、正常使用和可接受的外觀能力。現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)中，明確規(guī)定混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。但現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范只劃分成兩個(gè)極限狀態(tài)，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，而將耐久性能的要求列入正常使用極限狀態(tài)之中。且以構(gòu)造要求為主。混凝土的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系，是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力，這一正常功能不僅包括結(jié)構(gòu)的安全性，而且更多地體現(xiàn)在適用性上。

二、混凝土凍融作用破壞機(jī)理分析

混凝土的抗凍性是混凝土受到物理作用(干濕變化、溫度變化、凍融變化等)后反映混凝土耐久性的重要指標(biāo)之一。混凝土凍融作用破壞機(jī)理是混凝土在其凍融的過(guò)程中，遭受的破壞應(yīng)力主要由兩部分組成。其一是當(dāng)混凝土中的毛細(xì)孔水在某負(fù)溫下發(fā)生物態(tài)變化，由水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%，因受毛細(xì)孔壁約束形成膨脹壓力，從而在孔周圍的微觀結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生拉應(yīng)力；其二是當(dāng)毛細(xì)孔水結(jié)成冰時(shí)，由凝膠孔中過(guò)冷水在混凝土微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起的滲管壓。由于表面張力的作用，混凝土毛細(xì)孔隙中的水的冰點(diǎn)隨著孔徑的減小而降低。當(dāng)膠凝孔水形成冰核的溫度在-78℃以下時(shí)，由冰與過(guò)冷水的飽和蒸汽壓差和過(guò)冷水之間的鹽分濃度差引起水分遷移而形成滲透壓。另外膠凝不斷增大，形成更大膨脹壓力，當(dāng)混凝土受凍時(shí)，這兩種壓力會(huì)損傷混凝土內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)，當(dāng)經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的凍融循環(huán)以后，損傷逐步積累不斷擴(kuò)大。發(fā)展成互相連通的裂縫，使混凝土的強(qiáng)度逐步降低，最后甚至完全喪失。

三、混凝土缺陷檢測(cè)

（一）聲發(fā)射法。聲發(fā)射法是利用材料或結(jié)構(gòu)受力時(shí)發(fā)出瞬態(tài)振動(dòng)現(xiàn)象的原理，在混凝土構(gòu)件表面的不同部位上放置聲傳感器，并將傳感器與信號(hào)放大器、信號(hào)調(diào)節(jié)器和磁帶記錄儀等組成測(cè)量系統(tǒng)。當(dāng)混凝土構(gòu)件受力產(chǎn)生的應(yīng)變超過(guò)其彈性極限點(diǎn)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生小振幅彈性波，波向構(gòu)件表面?zhèn)鞑ィ瑫?huì)被放置在構(gòu)件表面上的傳感器探測(cè)到，根據(jù)不同探測(cè)位置上的應(yīng)力波到達(dá)時(shí)間差可以確定變形點(diǎn)的位置，即混凝土構(gòu)件由于受力而發(fā)生損傷的位置。用聲發(fā)射法可以檢測(cè)結(jié)構(gòu)遭受損傷的程度。但是，該方法只能在結(jié)構(gòu)變形和應(yīng)力增加時(shí)才能應(yīng)用，在靜荷載下不能單獨(dú)測(cè)量混凝土的損傷或破壞。

商品混凝土裂縫的原因分析

1.混凝土的配合比、水灰比目前采用的商品混凝土，為了保證流動(dòng)性，塌落度都較大，因此水灰比也較大。而混凝土中參與水化反應(yīng)的水量約為游離水的25%，大部分游離水僅僅為了滿足混凝土和易性的要求，當(dāng)大部分游離水被蒸發(fā)后留下大量毛細(xì)孔，加劇了混凝土的收縮。2.粗骨料用量及粒徑減小為了維持商品混凝土的可泵性，一般趨向選擇減少粗骨料用量或降低粗骨料粒徑。粗骨料在混凝土中起著骨架橋梁的作用，粗骨料的弱化使得混凝土的穩(wěn)定性下降，同時(shí)也增加了混凝土的收縮。3.施工原因造成裂縫施工不當(dāng)是造成混凝土產(chǎn)生早期裂縫的最主要原因。混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度不夠、配筋不夠、鋼筋保護(hù)層不合格、混凝土厚度不足、養(yǎng)護(hù)不到位等都會(huì)產(chǎn)生早期裂縫。本文主要針對(duì)施工原因中的早期養(yǎng)護(hù)不到位，探討早期裂縫的防治措施。

早期裂縫防治措施

1.因此，我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定，混凝土的起始養(yǎng)護(hù)時(shí)間是澆筑后12h內(nèi)。但對(duì)大量摻用減水劑、緩凝劑的商品混凝土，經(jīng)相關(guān)試驗(yàn)證明，初凝后8h內(nèi)的收縮急劇增加。因此，掌握好初始養(yǎng)護(hù)時(shí)間是控制商品混凝土早期開(kāi)裂的關(guān)鍵。如果在澆筑后等12h再進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，就失去了控制早期開(kāi)裂的最佳時(shí)間。養(yǎng)護(hù)時(shí)間越早對(duì)混凝土的防裂越有利。2.早期灑水養(yǎng)護(hù)早期養(yǎng)護(hù)不當(dāng)是施工原因造成混凝土開(kāi)裂的主要因素。混凝土表面不及時(shí)覆蓋、澆水養(yǎng)護(hù)，造成混凝土表面水分快速流失，極易出現(xiàn)裂縫。特別是氣溫高、相對(duì)濕度低、風(fēng)速大的時(shí)節(jié)，干縮更容易出現(xiàn)。混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，主要目的在于保持適宜的溫濕條件。混凝土的保溫措施常常也有保濕的效果。在實(shí)際操作過(guò)程中，要掌握及時(shí)養(yǎng)護(hù)有一定難度，需要根據(jù)混凝土拌合物性能、氣候等情況來(lái)確定。在充分養(yǎng)護(hù)前首先應(yīng)對(duì)表面因失水造成的缺陷進(jìn)行處理，以保證養(yǎng)護(hù)的效果。所謂充分養(yǎng)護(hù)，也就是全濕養(yǎng)護(hù)，主要是保證在整個(gè)規(guī)定的有效養(yǎng)護(hù)期間混凝土都不出現(xiàn)失水狀況。養(yǎng)護(hù)越充分，則混凝土存在的缺陷就少。規(guī)范要求普通混凝土要全濕養(yǎng)護(hù)7d，商品混凝土由于使用了外加劑，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14d。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，商品混凝土的7d強(qiáng)度約為28d強(qiáng)度的60％，14d強(qiáng)度約為28d強(qiáng)度的80％，因此規(guī)范要求濕養(yǎng)護(hù)14d是合理的，最好能保持14d都不失水。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在這14d中，時(shí)間越靠前，混凝土越容易失水，越容易形成缺陷，防止失水也越重要。3d強(qiáng)度約為28d強(qiáng)度的50％，所以前3天防止失水非常重要。而第一天尤為關(guān)鍵，如果第一天失水過(guò)多，所造成的缺陷可能以后都很難彌補(bǔ)。但目前大部分的施工單位難以做到，往往第一天上午澆筑，對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)大都在第二天上午進(jìn)行，每天灑水次數(shù)不定，既不及時(shí)也不充分，從而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。3.二次振搗和抹壓商品混凝土由于外加劑的原因，一般初凝時(shí)間在12h左右。混凝土澆筑完成后，水分蒸發(fā)很快，表面形成幾毫米凝固的殼，外觀上貌似已經(jīng)凝結(jié)，但實(shí)際上混凝土內(nèi)部遠(yuǎn)沒(méi)有初凝。這時(shí)候若不進(jìn)行二次振搗和二次抹壓的話，表面不可避免地會(huì)出現(xiàn)裂縫，并且裂縫會(huì)逐步擴(kuò)展，直至形成貫穿性裂縫。混凝土澆筑后振搗工作的目的是密實(shí)混凝土，排除混凝土中大量的空氣，增加混凝土強(qiáng)度、耐久性，減少蜂窩麻面等缺陷。商品混凝土較大的水灰比，注定在大量水分蒸發(fā)后留下大量的毛細(xì)管通道，而在混凝土初凝前，進(jìn)行二次振搗不但不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)造成損壞，還可以彌補(bǔ)這些空隙，改善骨料界面結(jié)構(gòu)，提高混凝土強(qiáng)度。混凝土澆筑振搗密實(shí)后，須一次抹平，即用木抹子將表面抹平。一次抹平后，在混凝土初凝前，必須至少再抹一次，這次不單單是抹平，還要“壓”，將混凝土表面抹壓密實(shí)，稱為“二次抹壓”。二次抹壓的目的主要是消除混凝土表面缺陷及早期塑形裂縫，提高混凝土表面密實(shí)度。從一次抹平到二次抹壓，是混凝土初凝的過(guò)程，在這段時(shí)間，如果不進(jìn)行充分濕養(yǎng)護(hù)，混凝土就會(huì)失水，形成缺陷，進(jìn)而形成有害裂縫，因此二次抹壓工藝是對(duì)早期養(yǎng)護(hù)不利的必要補(bǔ)充。二次抹壓最好采用圓盤式抹光機(jī)，抹壓結(jié)束后，必須立即對(duì)混凝土進(jìn)行充分的濕養(yǎng)護(hù)，以避免混凝土再次失水。只有這樣，才能保證混凝土早期水化良好，提高硬化混凝土的質(zhì)量和耐久性。

商品混凝土裂縫的產(chǎn)生是眾多因素共同作用的結(jié)果，其特性使得它比普通混凝土更易出現(xiàn)裂縫。本文主要提出早期養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)商品混凝土開(kāi)裂防治措施，在施工管理可控的范圍內(nèi)將裂縫產(chǎn)生的可能性降至最低，保障混凝土工程的內(nèi)部質(zhì)量和外觀質(zhì)量。

本文作者：王俊李應(yīng)軍工作單位：江蘇省淮沭新河管理處

1裂縫的原因

混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等。

混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過(guò)程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護(hù)不周、時(shí)干時(shí)濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導(dǎo)致裂縫。混凝土是一種脆性材料，抗拉強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的1／10左右，短期加荷時(shí)的極限拉伸變形只有（0.6～1.0）×104，長(zhǎng)期加荷時(shí)的極限位伸變形也只有（1.2～2.0）×104.由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，及運(yùn)輸和澆筑過(guò)程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強(qiáng)度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān)，混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力，則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計(jì)中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。有時(shí)溫度應(yīng)力可超過(guò)其它外荷載所引起的應(yīng)力，因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對(duì)于進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工極為重要。

2溫度應(yīng)力的分析

根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過(guò)程可分為以下三個(gè)階段：

（1）早期：自澆筑混凝土開(kāi)始至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30天。這個(gè)階段的兩個(gè)特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝上彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時(shí)期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。