史 生 強(qiáng)

(平遙縣永強(qiáng)混凝土攪拌站，山西 平遙 031100)

論預(yù)拌混凝土施工過程中常見裂縫及防治

史 生 強(qiáng)

(平遙縣永強(qiáng)混凝土攪拌站，山西 平遙 031100)

對預(yù)拌混凝土施工過程中裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，綜合考慮裂縫的特征及混凝土的物理性能，對裂縫進(jìn)行了分類，并針對不同的裂縫類型提出了具體的防治措施，以提高預(yù)拌混凝土施工水平。

混凝土，裂縫，防治，施工

0 引言

近年來，隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，預(yù)拌商品混凝土以其材料價(jià)廉物美、施工方便、承載力大、可裝飾性強(qiáng)的特點(diǎn)，日益受到人們的歡迎，在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。預(yù)拌混凝土具有的和易性、可操作性、抗壓、抗?jié)B、耐久性等良好性能及使用優(yōu)勢，使它成為了工程中選擇的一種節(jié)省施工時間、提高施工速度和改善施工質(zhì)量的建筑材料。預(yù)拌混凝土給工程帶來很多便捷，但也普遍存在裂縫問題，有些裂縫的后期發(fā)展甚至影響到了工程的質(zhì)量和使用。本文從預(yù)拌混凝土生產(chǎn)和施工的角度對常見裂縫如何進(jìn)行防治談一些自己的看法。

1 裂縫產(chǎn)生的種類及原因

預(yù)拌混凝土中原材料的多樣性、混凝土的可泵送性等特點(diǎn)導(dǎo)致了預(yù)拌混凝土中產(chǎn)生了一些普遍的裂縫?；炷廖⒘芽p一般都有，這是因?yàn)榛炷潦怯伤嗯c砂、石骨料組成，它們的物理力學(xué)性能不一致，水泥漿體硬化后的干縮值較大，而混凝土中的骨料則限制了水泥漿體的自由收縮，這種約束作用就使混凝土內(nèi)部從硬化開始就在骨料與水泥漿體的粘結(jié)面上出現(xiàn)了微裂縫。在沒有外部荷載或體積變化時沒有受到外部約束時，這些微裂縫是穩(wěn)定的，隨著外界溫度濕度環(huán)境變化或外荷載的作用，混凝土內(nèi)就會發(fā)生復(fù)雜的物理變化，引起內(nèi)部產(chǎn)生約束力、拉應(yīng)力等，當(dāng)外部荷載或變形作用更大時，微裂縫就會擴(kuò)展穿過硬化后的水泥石，逐漸發(fā)展為寬度大于0.05 mm可見的宏觀裂縫。一般，我們在工程中能夠發(fā)現(xiàn)和觀察到的都是宏觀裂縫。在這里，按照它的產(chǎn)生原因，可以把它歸結(jié)為荷載裂縫和非荷載裂縫兩大類。荷載裂縫是指外荷載或外荷載導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫，非荷載裂縫則是只有變形變化等因素引起的裂縫。已有資料表明，在實(shí)際工程中，屬于非荷載裂縫的約占80%，屬于荷載裂縫的約占20%。目前預(yù)拌混凝土中經(jīng)常發(fā)生的都是非荷載裂縫?；炷练呛奢d裂縫是一種變形裂縫，它的產(chǎn)生，主要在于三方面：混凝土的干燥收縮過大，結(jié)構(gòu)對混凝土的約束度過大，混凝土的極限抗拉強(qiáng)度或極限拉應(yīng)變過低。當(dāng)一個工程出現(xiàn)裂縫時，一般先從以下幾方面分析裂縫產(chǎn)生的原因：

1)該混凝土的強(qiáng)度等級、坍落度要求、澆筑方式、配合比數(shù)據(jù)以及各原材料使用時的具體質(zhì)量數(shù)據(jù)。

2)澆筑混凝土的使用時間，施工過程中以及前后的天氣情況，施工時泵送和振搗情況。

3)混凝土施工后的養(yǎng)護(hù)情況，澆筑部位是否有提前加荷的情況。

4)裂縫的開裂時間和發(fā)展過程：施工期間開裂、施工后較短時間內(nèi)開裂、使用期間開裂、裂縫寬度不變、或是在不斷發(fā)展。

5)裂縫的方向：縱向、橫向、斜向、八字、龜裂等。

6)裂縫的深度：表面的還是貫穿的。

7)裂縫的長度：通常的，還是比較長的，還是僅局部的。

8)裂縫的間距：出現(xiàn)裂縫的間隔距離。

9)裂縫的寬度：有條件時，要記錄最大的寬度。

按照上述方法，將以上信息收集匯總后，再根據(jù)混凝土的物理性能和結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行綜合考慮，再進(jìn)一步從其發(fā)展原因進(jìn)行分類，可分為干燥收縮裂縫、應(yīng)力集中裂縫、溫度裂縫、水化熱收縮裂縫、沉降收縮裂縫等。

1.1 塑性和干燥收縮裂縫

混凝土的收縮是混凝土在不受力的情況下因變形產(chǎn)生的體積減小。這種收縮在混凝土初凝前、硬化過程中、硬化以后都存在。混凝土初凝前，由于水分蒸發(fā)，內(nèi)部水分不斷向表面遷移，當(dāng)這種持續(xù)的遷移不能滿足表面的蒸發(fā)量時，混凝土表面就會干縮，這種干縮受到下面混凝土的約束，在表面出現(xiàn)裂縫。在泵送過程中任意加水，或混凝土坍落度過大，就會使混凝土表面水分增多，蒸發(fā)過快，從而產(chǎn)生開裂。在不斷的水泥水化過程中，消耗的水分導(dǎo)致毛細(xì)孔中自由水減少，濕度降低。在外部養(yǎng)護(hù)水供應(yīng)不及時的情況下，引起混凝土自內(nèi)而外產(chǎn)生收縮，這種收縮受到約束時，就產(chǎn)生塑性收縮裂縫。當(dāng)遇到大風(fēng)、溫度高或本身水化熱比較高時，或是混凝土施工結(jié)束后養(yǎng)護(hù)不及時，或是對膨脹混凝土沒有采取養(yǎng)護(hù)措施，都會導(dǎo)致開裂。在硬化后，混凝土內(nèi)部存在的游離水由表及里逐漸蒸發(fā)失水，使混凝土產(chǎn)生收縮，在結(jié)構(gòu)的約束條件下，這種收縮應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時就會產(chǎn)生干燥收縮裂縫。對于長度過大的結(jié)構(gòu)，這是產(chǎn)生裂縫的主要原因。這種裂縫在預(yù)拌混凝土工程中是最多見的。

1.2 應(yīng)力集中裂縫

這種裂縫的產(chǎn)生原因是和收縮有關(guān)的，但如果它處于比較特殊的工程部位，應(yīng)力表現(xiàn)的更為集中，當(dāng)縱向和橫向都收縮變形時，就會在洞口出現(xiàn)裂縫。

1.3 溫度裂縫和水化熱裂縫

主要發(fā)生在大體積混凝土中，都與收縮有關(guān)；當(dāng)混凝土內(nèi)水化熱和內(nèi)外溫差不能通過有效措施控制在25 ℃內(nèi)，或是在拆模后不能及時養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致水化熱過大，溫差超出范圍，就極易形成裂縫。

1.4 沉降裂縫

主要是由于地基沉降等原因引起。由于出現(xiàn)的較少，這里不再詳述。

2 裂縫的防治

由以上分析可知，目前預(yù)拌混凝土中常見的裂縫主要是由收縮引起，所以為了控制裂縫的產(chǎn)生，就要減小混凝土的收縮；而引起收縮的主要原因與參與水化反應(yīng)的水有關(guān)，水來自于預(yù)拌混凝土配比用水、養(yǎng)護(hù)用水等；在混凝土水化、硬化、產(chǎn)生收縮過程中，水以自由水、化合水等形式，參與混凝土的每一個反應(yīng)階段?？梢哉f，預(yù)拌混凝土中用到的水和裂縫有很大關(guān)系。水是形成混凝土的重要因素，水多了混凝土的收縮會增大，而水少了混凝土中的水化反應(yīng)不充分，進(jìn)而會影響混凝土的和易性和強(qiáng)度等。但預(yù)拌混凝土的集中生產(chǎn)、一定距離的運(yùn)輸、機(jī)械集中澆筑的特點(diǎn)對混凝土在和易性和強(qiáng)度這兩方面的要求又比較突出。因此，在保證混凝土良好工作性的前提下，如何保證使用中的攪拌水、養(yǎng)護(hù)水能夠充分和到位，是減少由收縮產(chǎn)生的裂縫的主要措施。

圍繞著這個理念，首先從預(yù)拌混凝土的生產(chǎn)方面應(yīng)該注意以下幾方面：

1)預(yù)拌混凝土配合比的設(shè)計(jì)過程中，水灰比(或水膠比)的確定在滿足標(biāo)準(zhǔn)的情況下要盡可能小，對用水量的選擇要盡可能少。這樣不僅保證混凝土強(qiáng)度，更主要的是能夠減少裂縫產(chǎn)生。

2)目前，預(yù)拌混凝土的常規(guī)生產(chǎn)和水泥市場的銷售都以普硅42.5級水泥為主，由于這種水泥較細(xì)和強(qiáng)度較高，所以水化時需水量較多，產(chǎn)生的水化熱也多。那么，在混凝土中摻加具有一定活性的粉煤灰、礦粉等摻合料，替代一部分水泥，可以降低水化反應(yīng)產(chǎn)生的水化熱，減少收縮。

3)使用外加劑在水泥顆粒周圍的表面活性作用達(dá)到減水效果，直接減少用水量；根據(jù)不同的溫度環(huán)境選擇不同的種類，避免混凝土因坍落度損失、泵送困難而在施工現(xiàn)場隨意加水。如果混凝土停留時間長造成坍落度損失，可以選擇在外加劑摻量范圍內(nèi)二次摻加外加劑的辦法，不能只是簡單的加水，這樣不僅能解決混凝土的和易性問題，還可以避免因只加水而產(chǎn)生裂縫的可能。

4)骨料中的含泥量和泥塊含量增大，都會使混凝土的用水量增大，這無疑是增多了混凝土的毛細(xì)孔通道。黃砂過細(xì)也會增大用水量，因此在骨料的選擇上必須按照預(yù)拌混凝土的技術(shù)要求控制骨料的入場質(zhì)量。

5)在混凝土集中生產(chǎn)的過程中，合理的下料順序和保證攪拌均勻也是很重要的。同時，生產(chǎn)工人應(yīng)配合檢測人員共同掌握原材料的含水率變化情況，控制出機(jī)混凝土的和易性，避免實(shí)際用水量超出范圍。

6)混凝土在運(yùn)輸途中，要保證能夠連續(xù)攪拌，攪拌車在裝料前要將車內(nèi)積水排盡，卸料時不能隨意加水。其次從預(yù)拌混凝土的現(xiàn)場施工應(yīng)做到以下幾項(xiàng)：

a.施工安排要合理，保證預(yù)拌混凝土運(yùn)到現(xiàn)場后能及時泵送，避免因停放時間過長，混凝土接近初凝時間，澆筑到施工部位后引起后期的開裂。

b.預(yù)拌混凝土泵送過程中，施工人員不能只圖施工方便，就無視工程質(zhì)量要求，在泵送前隨意向預(yù)拌混凝土中加水。

c.在澆筑過程中，振搗要適當(dāng)，過少則會使混凝土中水分不易排出，待水分蒸發(fā)后會留下很多孔道，振搗過多則會使比水泥輕的粉煤灰浮到上表面。

d.要加強(qiáng)混凝土表面的收光和壓光工序。特別是混凝土地坪道路等，如果不認(rèn)真地完成收光工序，后期出現(xiàn)的不只是裂縫，還會帶來起砂等質(zhì)量問題。

e.澆筑結(jié)束后，必須進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，根據(jù)不同的工程部位，確定養(yǎng)護(hù)時間、養(yǎng)護(hù)方法。特別是摻加了礦粉的混凝土在冬期施工后，更要注意養(yǎng)護(hù)問題。由于養(yǎng)護(hù)不及時，沒有充分的水分補(bǔ)充給水化反應(yīng)，極易造成開裂。很多工程都是由于不重視養(yǎng)護(hù)問題而產(chǎn)生裂縫，所以這是很重要的一項(xiàng)措施。

f.根據(jù)混凝土中使用的原材料和具體的工程部位，確定拆模時間。摻合料用量過多的混凝土拆模時間應(yīng)推遲。

3 結(jié)語

通過以上分析可知，預(yù)拌混凝土產(chǎn)生的主要是非荷載裂縫，它主要是由混凝土的收縮引起。因此從預(yù)拌混凝土原材料的選擇、檢驗(yàn)到使用，從預(yù)拌混凝土的生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場澆筑，都必須嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求和工作中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)對預(yù)拌混凝土形成的每一個環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，把可能會引起裂縫的因素盡可能有效減少，起到防止裂縫發(fā)生的作用。

On common cracks and prevention of pre-mixed concrete construction process

SHI Sheng-qiang

(PingyaoYongqiangConcreteMixingStation,Pingyao031100,China)

The paper analyzes reasons for the cracks in the pre-mixed concrete construction process, has the comprehensive consideration on the features of cracks and its physical performance, classifies the cracks, and points out various measures for various types of concrete cracks, so as to enhance the pre-mixed concrete construction standards.

concrete, crack, prevention, construction

1009-6825(2014)30-0115-03

2014-08-12

史生強(qiáng)(1969- )，男，工程師

TU755.7

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