商品混凝土裂缝成因与质量控制

摘要：简要概述了现浇商品混凝土结构的裂缝成因，结合工程实例详细分析了现浇板、梁的裂缝成因，给出了预防及控制措施，结果表明，通过预先采取控制措施，有效地控制了裂缝的产生，取得了良好的技术效果和经济效益。

关键词：商品混凝土 裂缝成因 控制措施 实例分析

我国商品混凝土发展的30多年来，从数量、质量、技术和管理等各方面均有了很大发展，但也存在一些问题，其中商品混凝土的裂缝问题是工作中最常出现的问题，也是分歧最大且最难处理的问题。本文对当前市场上商品混凝土的裂缝成因进行了较详细地分析并提出了质量控制措施，结合工程实例进行了分析。

1、商品混凝土裂缝成因分析

1.1温度裂缝

混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝通常纵横交错；梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。

1.2塑性沉降裂缝

混凝土塑性裂缝是指混凝土浇筑成型后还未硬化，仍处于可塑状态时产生的裂缝，它在商品混凝土现浇板早期裂缝中占有很－高的比例〔3]，可分为塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝。塑性沉降裂缝是由于固体颗粒沉降时受到阻碍而产生的，可依据混凝土沉降受阻的形式不同分为：1）混凝土结构中的钢筋或固定模板用的螺栓阻碍了混凝土的沉降，在混凝土浇筑面上形成塑性沉降裂缝；2)模板不平限制了混凝土的均匀下沉，以及木模板吸水太快造成部分混凝土很快失去流动性时，也会形成塑性沉降裂缝；3)当沉降深度不同时，也会产生沉降裂缝，模板支撑变形或者不均匀的地基沉陷也会造成混凝土塑性裂缝，并且裂缝呈有规则的分布。

混凝土塑性收缩裂缝形成的主要原因是混凝土在塑性状态时混凝土表面失水过快造成的，常发生在混凝土板或比表面积较大的墙面上，一般宽度为0 .1 mm～3mm，从外观分为无规则网络状和稍有规则的斜纹状或反映出混凝土布筋情况和混凝土构件截面变化等规则的形状，深度一般3cm～10cm，塑性裂缝的出现，开始是比较浅的，裂缝的宽度也比较小，但是如果不及时处理，就可能发展为贯通性有害裂缝。

1.3干燥收缩裂缝

混凝土在硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发失水，导致混凝土由表及里逐渐产生干燥收缩。在约束条件下，收缩变形量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停止养护开始的，随着时间推移，混凝土的蒸发量和干燥收缩量逐渐增大，裂缝也增多。干燥收缩裂缝在潮湿条件下可以逐渐缩减愈合，因此如果裂缝宽度不大于规定指标，对结构不致构成危害[4]。

1.4施工裂缝

施工单位为满足进度要求，往往现场混凝土浇筑后没有达到规范规定的要求就开始后续施工或堆放临时荷载，此时混凝土尚处于凝结硬化初期，抗拉强度低，遇模板支柱松动下沉或施工时局部堆料较多，在薄弱部位产生不规则放射网状裂缝。泵送依次分层浇筑混凝土时经常需要拆装管路，牵动软管布料及排障等，操作人员来回在钢筋上走动会踩动钢筋或碰动预埋件。另外，输送管道下部的模板和钢筋，因不断受到泵和输送管的脉动冲击，使配管下面的钢筋和模板沿混凝土运输前进方向变位和移动，使初凝后的混凝土形成裂缝[5]。

2、实例裂缝控制分析

2.1工程概况

咸阳市一工程为框架剪力墙结构，标准层高为2.9 m，板厚有110 mm,140 mm。本工程总建筑面积59 348m2，两座16层及系列造景组成附属建筑。以商品混凝土裂缝成因机理为基础，根据结构构件裂缝形成及发展规律对商品混凝土结构构件裂缝进行有效的控制。

2.2现浇商品混凝土楼板连续裂缝

2. 2.1连续裂缝原因分析

1)在主体工程施工过程中，质量与工期之间存在着较大的矛盾。当前我国施工企业楼层施工速度平均6d～7d，因此当楼层混凝土浇筑完毕后很快进行下一工序的施工活动，一般混凝土养护不足24 h，导致混凝土抗拉强度不足，从而引起混凝土的开裂。

2)模板支撑的刚度不足，梁、板支撑刚度的差异或楼板挠度过大，在荷载作用下变形沉陷；或是施工期间人为或机械振动使支撑刚度下降，发生相对位移；或在混凝土没有获得足够强度之前而过早拆去模板和支撑也会引起混凝土的开裂。

2.2.2连续裂缝控制

本工程中采取下列措施进行控制：1)控制主体工程施工速度，控制在7d～8d，楼层浇筑完毕后养护32 h左右，以确保混凝土必要的养护，达到一定的强度；2)保证模板及支撑体系有足够的刚度，并且保证混凝土在养护后才拆去模板和支撑；3)分散堆放施工材料，以减少集中载荷对楼面的影响。

2. 3框架梁裂缝

2. 3.1框架梁裂缝成因分析

框架梁出现的水平裂缝，主要是由于混凝土振捣后发生离析，尤其是截面高度超过800 mm的梁表现更突出，梁上部10 cm左右粗骨料少，致使上部10 cm与下部混凝土热膨胀系数产生差异，混凝土早期强度低，无法抵抗该部分内应力，产生水平裂缝。竖直裂缝多出现在箍筋处，除个别箍筋保护层偏小外，原因与上一条相同。但其裂缝在到达箍筋时，由于箍筋为圆截面，应力在此处被分散，裂缝不会继续发展，不会对结构产生影响。

同时，商品混凝土水灰比大、粗骨料偏小，外加剂用量减少、施工工序不当和养护不及时等都可能导致裂缝的产生[6]。

2.3.2框架梁裂缝控制

1)增加二次浇筑工序。截面超过700 mm的框架梁，应采用二次浇筑，第一次浇筑厚度40 cm，以减少离析现象。二次浇筑间隔时间不应超过第一次浇筑混凝土的初凝时间，以免破坏下层混凝土；2)增加二次振捣工序。高度超过700 mm的框架梁，在混凝土初凝前进行二次振捣，以消除混凝土的早期收缩裂缝；3)水泥尽量不采用特高强的水泥，水泥的水化热要小，收缩低；砂尽量采用中砂，石子的级配要良好，严格控制砂和石子的含泥量，采用符合混凝土配合比使用的用水，粉煤灰不低于Ⅱ级。

2.4经济技术效果

2. 4.1经济效益

预计测算每楼层裂缝6条，每条裂缝2.3 m。采用YJ-自动压力灌浆技术修补裂缝，按每米150元测算，三座楼共可节约修补裂缝费用约80 000元。

2.4.2技术效果

主体结构经建设单位、设计部门、监理单位、施工单位和市质量监督站联合验收，评价混凝土外观良好，无麻面孔洞等缺陷现象，楼板、框架柱等构件未检测出裂缝。

3、结语

采取以上混凝土构件裂缝综合控制措施，应用于该工程现浇楼板混凝土的施工，已经圆满结束。表明商品混凝土构件施工中采用的上述裂缝控制技术措施是成功的。该工程实践表明，通过调整混凝土配合比、加强现场管理、合理安排施工工艺等可以将施工因素产生的现浇混凝土构件裂缝进行有效控制。