李　淼

中圖分類號:TU5文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0710098-01

鋼筋混凝土的裂縫控制問題是建筑工程中很重要的問題之一,特別是最近20年來,泵送商品混凝土獲得廣泛應用之后,混凝土質(zhì)性有了很大改善的同時,裂縫控制技術(shù)難度大大增加了。

一、泵送商品混凝土的基本特征

1.泵送商品混凝土的特點。泵送混凝土的原材料和配合比:粗骨料宜優(yōu)先選用礫石。當水灰比相同時,礫石混凝土比碎石混凝土流動性好,與管道摩擦阻力小;為減小摩擦力,應限制粗骨料最大粒徑與輸送管內(nèi)徑的比值:當粗骨料為碎石時,粗骨料最大粒徑不宜大于輸送管內(nèi)徑的1/3;粗骨料為礫石時,粗骨料最大粒徑不宜大于輸送管內(nèi)徑的1/2.5;細骨料顆粒級配對混凝土的流動性有很大影響,為提高混凝土的流動性和防止離析,泵送商品混凝土中通過135mm篩孔的砂應不小于15%,含砂率宜控制在40%～50%,塌落度宜為80～180mm;為了防止離析,泵送商品混凝土中最小水泥用量為300kg/m3,在泵送商品混凝土中宜滲入適量的添加劑。

2.早期裂縫的特點。早期裂縫是指其產(chǎn)生時間較早,一般在結(jié)構(gòu)尚未受力或尚未承受結(jié)構(gòu)荷載的3～5天內(nèi)發(fā)生,屬于非荷載裂縫;占結(jié)構(gòu)裂縫的80%以上,雖然早期裂縫并不一定影響結(jié)構(gòu)的承載力,但它的存在卻嚴重的影響著建筑屋的使用,是引起糾紛的主要原因,特別是在房地產(chǎn)走向市場經(jīng)濟的今天。

3.綜上所述:泵送商品混凝土在使用時與普通混凝土相比,存在著水泥用量大、水灰比大、骨料粒徑小、塌落度大等特點。這些特點也是引起裂縫現(xiàn)象大增的原因。

二、裂縫原因分析

(一)原材料及混凝土配合比不當引發(fā)混凝土裂縫

1.混凝土配合比不合適,商品混凝土攪拌站后臺計量準確度不夠,造成混凝土和易性差,尤其對于泵送混凝土來說,摻加外加劑種類多,計量不準確,混凝土的使用性能差,造成混凝土收縮裂縫。水灰比大或者水灰比選擇不當,也會造成混凝土的和易性差,導致混凝土離析,增加收縮值。

2.粗細骨料含泥量大,骨料顆粒級配不好或者級配間斷,很容易使混凝土收縮增大,導致裂縫。

3.砂子宜采用中砂,粒徑過細,等強混凝土的水泥用量就會增加,誘發(fā)混凝土裂縫產(chǎn)生。

(二)施工管理措施不到位以及澆筑后混凝土養(yǎng)護不當引起裂縫

1.現(xiàn)場混凝土澆筑振搗的施工操作不符合要求,振搗不當造成漏振,欠振致使混凝土的密實性不夠,造成裂縫。

2.澆筑混凝土時,大氣溫度高,風速較大都會造成新澆混凝土快速失水,形成干縮裂縫。

3.澆筑樓板混凝土后沒有按照操作程序施工,澆筑完混凝土應進行三次抹壓,防止收縮裂縫的產(chǎn)生。

4.混凝土澆筑過程中,工人不注意樓板的負筋和懸挑部位的鋼筋,經(jīng)常踩踏造成鋼筋位置下移,致使樓板受負彎矩的部位鋼筋起不到應有的作用,導致樓板裂縫。

(三)干燥收縮裂縫

混凝土在塑性流動終止并進入硬化階段,干燥收縮一直進行,即使達到28天齡期也不能說已經(jīng)終止,有的工程可以持續(xù)若干年甚至幾十年。所以說干燥收縮是水泥基于混凝土的固有特性,澆注時呈流動狀態(tài)的混合介質(zhì),硬化呈固體狀態(tài),除了硬化生成硅酸鈣等固有物質(zhì),這是一個化學過程以外,還伴隨著一個蒸發(fā)失水干燥的物理過程,養(yǎng)護不好就容易出現(xiàn)干燥收縮裂縫?；炷羶?nèi)的固體水泥漿體體積會隨含水量而改變,而骨料對水泥漿體體積的變化則起很大的約束作用,使混凝土的體積變化遠低于水泥漿體的體積變化。硬化水泥漿體內(nèi)富含孔隙,理論上水灰比小于0.4并有理想的養(yǎng)護條件,可使孔隙率減至28%的最低值。而混凝土實際采用的水灰比都較大,而且不可能完全水化,所以一般混凝土的漿體孔隙率約有50%左右或更大。

混凝土收縮值一般為0.2%～0.4%,普通鋼筋混凝土0.2‰～0.5‰,收縮量隨時間增長而不斷加大,初期收縮快,而后日趨緩慢(收縮變形發(fā)展很快,大約兩周即可完成全部收縮量的1/4,一個月可完成1/2,三個月后增長變慢,一般2年后趨于穩(wěn)定)。收縮裂縫的形成必須同時存在兩個條件:收縮變形和約束。最常見的是施工中養(yǎng)護不當引起的,如受到風吹日曬,表面水分散失過快,體積收縮大,而內(nèi)部濕度變化很小,收縮也小,表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束,因此在構(gòu)件表面產(chǎn)生較大的拉應力,當拉應力超過混凝土的極限抗拉強度時,即產(chǎn)生干縮裂縫。此外,平臥薄構(gòu)件水分蒸發(fā)過快,產(chǎn)生的體積收縮受到地基墊層或臺座的約束,也出現(xiàn)干燥裂縫。收縮裂縫除與養(yǎng)護有關(guān)外,還與振搗、混凝土原材料收縮量等有關(guān)?；炷琳駬v過度,表面形成水泥含量較多的砂漿層,則收縮量過大,容易出現(xiàn)裂縫。采用含泥量較大的粉砂配制的混凝土,也會加大收縮,從而容易產(chǎn)生收縮裂縫。干燥收縮裂縫為表面性裂縫,其寬度較小,大多數(shù)為0.05mm～0.2mm之間,其走向縱橫交錯,沒有規(guī)律性。

三、控制混凝土裂縫的措施

1.原材料的質(zhì)量控制:盡量避免采用早期強度高的水泥,水泥的品種最好選擇普通硅酸鹽水泥。拌制混凝土的粗細骨料應級配優(yōu)良。水泥、砂石骨料要現(xiàn)場取樣送有資質(zhì)的實驗室做試驗,合格后方可使用。

2.配合比應選擇合理,每立方混凝土的水泥用量、水灰比、砂率、混凝土的塌落度等控制混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵數(shù)據(jù)必須符合泵送混凝土的基本要求。合理選擇和采用混凝土外加劑和摻合料。

3.掌握混凝土補償收縮技術(shù)的應用,根據(jù)成熟的試驗,確定膨脹劑的最佳摻量。彌補混凝土收縮,控制混凝土裂縫的出現(xiàn)。

4.施工階段是控制混凝土裂縫的關(guān)鍵,樓板混凝土施工中應該注意以下幾點:

(1)樓板混凝土澆筑后必須進行三次抹壓。由于泵送混凝土塌落度大,工人第一次抹壓成型后容易泌水,等到混凝土表面泌水基本沒有,表面一層水泥漿時進行第二次抹壓,本次抹壓要用力抹壓,使混凝土表面密實平整,待混凝土終凝前進行第三次抹壓,閉合因混凝土失水出現(xiàn)的收縮裂縫。(2)樓板混凝土的振搗宜采用平板振搗器,施工中多選用插入式振搗器,這在樓板施工中是不科學的,插入式振搗器的振搗深度較大,振搗力量大,主要用于基礎、柱、梁的混凝土振搗,平板振搗器的振搗深度較淺,在無筋混凝土和只有底筋的混凝土的有效作用深度為20cm,在雙筋平板中的有效深度為12cm,普通樓板厚度一般在10-12cm,可見樓板混凝土的振搗宜采用平板振搗器。另外用插入式振搗樓板混凝土,由于振動力量大,很容易使振動棒附近的混凝土產(chǎn)生離析,漏振、過振,甚至觸及樓板鋼筋造成鋼筋位移,導致樓板混凝土裂縫。(3)混凝土施工中嚴禁現(xiàn)場任意加水,造成水灰比增大。(4)注意選擇混凝土的澆筑時間,尤其是夏季避免混凝土在上午開始澆筑,最好選擇下午3點之后澆筑,防止中午這段時間熾熱的高溫造成混凝土失水過快產(chǎn)生干縮裂縫。

5.混凝土的養(yǎng)護:樓板混凝土的養(yǎng)護對于防止裂縫十分重要。養(yǎng)護的目的是讓混凝土正常硬化和強度增長,不受外界的影響,使混凝土的溫度逐步接近大氣溫度,避免由于溫度梯度產(chǎn)生裂縫,也要保持混凝土的濕度。混凝土澆筑成型第三次抹壓后及時用塑料薄膜或濕麻袋覆蓋好,24小時后澆水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不少于一周。