淺析商品混凝土現澆構件裂縫成因及預防

楊 虹, 李 勇(五冶集團, 四川成都 610000)

淺析商品混凝土現澆構件裂縫成因及預防

楊 虹, 李 勇
(五冶集團, 四川成都 610000)

隨著現代建筑技術的不斷發展，商品混凝土在現代工程建設中廣泛應用。在現今，商品混凝土在施工過程中出現不同程度、不同形式的裂縫，這是一個相當普遍和常見的現象，尤其是民建項目中表現尤為突出。文章就商品混凝土產生的裂縫成因及預防措施進行分析。

塑性；收縮；結構；受力變形；膨脹；開裂

在現代城市建設中，商品混凝土的應用越來越普遍，其專業化生產系統對質量更有保障，在有效控制揚塵、解決城市區域施工場地狹小等問題上均有著明顯的優點，推動了商品混凝土行業的發展。

在商品混凝土使用中，因生產的特殊性和使用工藝的變化也伴隨產生一系列新問題，商品混凝土現澆構件產生裂縫現象尤為突出。商品混凝土現澆構件裂紋的成因是多種原因造成的，并且可能是溫度、受力等多種因素共同作用的結果，如設計因素、商品混凝土生產及運輸、施工過程及混凝土養護等。裂縫成因不同，表現的形式各有不同。在筆者多年從事的民用建筑施工管理中，在地下室剪力墻、樓層板及梁、柱等部分均遇到不同程度、不同類型的開裂，現就常見開裂現象的成因、危害性及防治作一簡要分析。

1 塑性收縮開裂

塑性收縮開裂的表現形式往往在初凝后較短的時間產生，尤其在夏季天氣炎熱情況下極易產生。開裂出現在混凝土構件表面，呈不規則狀，無規律，普遍較淺，肉眼可見。

1.1 產生原因及危害分析

塑性收縮開裂主要是由于混凝土本身水泥用量過多、摻合料如粉煤灰與礦粉、水灰比過大造成。同時，施工過程中混凝土養護不及時、不到位而引起急劇失水也可能造成塑性收縮開裂。塑性收縮開裂一般不影響結構安全，但對耐久性有一定影響。

1.2 防治措施

(1)生產商品混凝土，水泥、粉煤灰及礦粉等摻量應嚴格控制，尤其是細骨料的摻用總量，無論何種細摻和料，都有較大的體積收縮，必須重點控制。

(2)在生產及施工過程中，嚴格控制水灰比，不得僅考慮施工方便而放大混凝土的流動性。

(3)在施工過程中，澆筑前嚴格對基層和模板進行充分濕潤，防止混凝土用水被其吸收。

(4)注意盡量避快高溫、大風及干燥天氣下的作業條件，確實無法避免時，采取有效的遮蓋、擋風或保濕等措施。

(5)在施工過程中采取二次振搗及抹壓施工技術來防治。

2 沉降收縮開裂

沉降收縮裂縫嚴格上講，屬于塑性收縮開裂的一種特殊形式，主要是沿構件上表面的通長鋼筋或箍筋方向斷續出現，深度由鋼筋上表面至混凝土面層。這種形式的裂縫主要出現在截面較高較大的梁上部，在剪力墻一次澆筑較高時也易出現。裂縫出現的部位無規律，裂縫寬度較小，肉眼可見。

2.1 產生原因及危害分析

該沉降收縮裂縫主要因振搗不密實或密實的情況下，粗集料下沉，水分、空氣上升排出，使混凝土在豎向收縮下沉，而在鋼筋部位受阻而產生。沉降收縮開裂對結構不產生大的影響，但對耐久性有一定影響。

2.2 防治措施

(1)商品混凝土生產時嚴格控制配合比，有效控制水灰比，砂率和坍落度。

(2)在梁截面較大，尤其是高度超過800 mm，梁上部受力鋼筋配置二層或三層間隙小時，嚴格控制混凝土澆筑速度，可分層澆筑，在不產生施工冷縫的前提下，靜置1～1.5 h，待沉降穩定后再進行上層澆筑。

3 豎向結構溫度開裂

豎向結構溫度開裂一般在地下室剪力墻結構豎向產生，剪力墻中部或暗柱的中間部位易發生，部分超長結構雖設置有沉降變形后澆帶，但仍可能在后澆帶中部產生。該裂紋產生機理同塑性開裂，同時受外界溫度影響，即溫度裂縫。該開裂形式基本上為通透性，貫穿剪力墻內外，由上到下均連通。該裂紋多發生在澆筑后2～3個月，同時在環境溫度有較大變化時縫寬也會變化。

3.1 產生原因及危害分析

結構豎向開裂原因一般為綜合性的，有設計配筋時雖受力滿足要求，但由于配筋率達不到控制變形的原因，有混凝土本身配合比水泥用量大、摻入粉煤灰等摻合料偏高、水灰比較大而造成收縮量較大的原因，也有在施工過程中施工技術間隙不夠、振搗不充分，在養護期未充分養護或養護不到位造成。豎向結構溫度開裂對使用功能有較大影響，尤其是地下室對滲漏方面影響較大，在結構功能上影響不大。

3.2 防治措施

(1)溫度開裂首要應控制混凝土內外溫差。混凝土澆筑完成后及時進行覆蓋灑水保溫保濕養護。

(2)在冬季大風等惡劣天氣下，不得過早拆除模板須帶模板進行保溫保濕養護。

(3)在施工安排上，地下結構在拆模后及時驗收回填。

(4)在混凝土用材料的選用上應盡量采用水化熱低的水泥，控制砂石等材料的含泥量，合理選擇坍落度，有效控制水灰比。

4 受力變形開裂

受力變形開裂主要產生在樓層板及部分梁中部，多為深入或貫穿裂縫。當在梁部位產生時一般與地面垂直或成45°～60°角，不受溫度影響。在板上產生變形裂紋時出現部位與下部支撐或上部堆荷有關聯，均為直線性。

4.1 產生原因及危害分析

變形開裂主要因施工原因造成。下部模板剛度不足、支撐間距過大；施工時支撐架拆除過早；樓層連續支撐不夠，樓板上部堆載較大都可能引起此類裂縫產生。受力變形裂紋結構安全性均有較大的損害。

4.2 防治措施

受力變形開裂主要因不合理施工造成，因此應重點從施工上進行防治。

(1)根據結構施工荷載，嚴格計算荷載，樓層連續支撐必須滿足規范要求，防治支撐剛度不夠而產生下沉。

(2)在拆模時，控制拆模時間，不得過早拆模，嚴格按同條件養護試塊強度選擇拆模時間。

(3)在進行上部施工時，充分控制上部施工荷載，防止施工堆載集中的情況發生。

5 膨脹開裂

膨脹開裂產生的部位無規則，究其原因為混凝土材料引起，則在混凝土澆筑的地方均有可能發生。其主要出現在混凝土凝結硬化中期，裂縫在混凝土表面呈現網狀或龜殼狀。

5.1 產生原因及危害分析

膨脹開裂產生機理主要因水泥的安定性造成，由于水泥組份中游離氧化鈣、氧化鎂等水解引起不均勻膨脹，造成混凝土開裂。膨脹開裂所產生的裂縫本身對結構無較大影響，但因水泥原材料原因的不合格，可能會對混凝土質量存在較大的隱患，因此，產生膨脹開裂時須對混凝土質量進行關注。

5.2 防治措施

根據成因，應重點對混凝土中原材料質量進行有效控制。

(1)針對商品混凝土選擇水泥時盡量使用水泥質量穩定可靠的大廠品牌，同時加強水泥安定的試驗檢測。

(2)加強對商品混凝土中原材料的控制，如石料中混入有害的膨脹性雜質，在與水或碳化時會產生體積膨脹。

6 結束語

總之，混凝土開裂往往是多種因素造成，在施工過程中根據施工條件、部位等易出現的開裂情況從混凝土生產、施工方面進行全面有效的預控，才能防治和減少混凝土開裂的質量通病的發生。

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[定稿日期]2016-06-23