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1、商品混凝土裂缝成因与质量控制 1 前言 商品混凝土，也称预拌混凝土，由商品混凝土搅拌站成规模化和自动化集中生产，作为一种半成品提供给施工使用单位。由于采取了集中搅拌以社会化商品供应为特征，对实现建筑工业化施工管理是极其重要的有效改进。商品混凝土有其工厂化生产的设备和条件，可加快工程进度、降低材料消耗、减少环境污染、提高现场文明施工的优势，已得到国内外建筑企业的广泛应用。世界上发达国家的商品混凝土使用量占全部使用量的80%以上，国内商品混凝土的使用量也随着近几年建筑市场的兴旺猛增。由于商品混凝土市场的激烈竞争，加上由于机械设备配套、技术管理素质较低等因素的制约，商品混凝土在推广应用中还存在一些质
2、量方面的问题，影响到施工质量的提高，给结构工程带来质量隐患。本文主要就商品混凝土组成材料引起的裂缝进行分析并提出相关控制措施。 2 商品混凝土裂缝成因分析 1）材料裂缝 主要原因有：a.组成材料的选用不当或材料质量控制不严引起的裂缝；b.组成材料配合比设计不当引起的裂缝。 2）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；
3、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。 3）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，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：a.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；b.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
4、流动性时，也会形成塑性沉降裂缝；c.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。 4）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，
5、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。 5）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
6、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。 3 裂缝控制措施 1）材料控制 a.水泥品种选择和水泥用量控制。 混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。减少温差的措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，在掺加泵送剂或粉煤灰时，也可选用矿渣硅酸盐水泥。再有，可充分利用混凝土后期强度，以减少水泥用量。为减少水泥水化热和降低内外温差的办法是减少水泥用量，如果强度允许，可采用掺加粉煤灰来调整。 b.用水量 混凝土的干燥收缩
7、受用水量的影响最大，当水泥用量较高的条件下，混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大。综合水泥用量和用水量来说，水灰比越大，干燥收缩越大。沉陷裂缝、干缩裂缝都是由于混凝土单方用水量过大、混凝土过稀、坍落度过大，而且水分蒸发过快、过多造成的。因此严格控制泵送混凝土的用水量是减少裂缝的根本措施。为了降低用水量，掺入适当数量、减水率高、分散性能好的外加剂是非常必要的。 c.膨胀剂 在地下室和防水工程中，混凝土中掺加适量的膨胀剂可以起到收缩补偿作用，有利于防止裂缝。但是使用混凝土膨胀剂，一定要严格控制掺量和保证混凝土有足够强度，否则会使混凝土肿胀和开裂。 d.掺加外加剂 国内外大量试验研究和工程实践
8、表明，混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后，不但能代替部分水泥，而且可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性，并且能够改善可泵性。特别重要的效果是掺加原状或磨细粉煤灰之后，可以降低混凝土中水泥水化热，减少绝热条件下的温度升高。掺加具有减水、增塑、缓凝、引气的泵送剂，可以改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性。由于其减水作用和分散作用，在降低用水量和提高强度的同时，还可以降低水化热，推迟放热峰出现的时间，因而减少温度裂缝。 2）配合比设计 根据结构最小断面尺寸和泵送管道内径，选择合理的最大粒径，尽可能选用较大的粒径。要优先选用天然连续级配的粗集料、使混凝土具有较好的可泵性，减少用水量、水泥用量
9、，进而减少水化热。泵送混凝土也宜选用合理砂率，其砂率值较低流动性混凝土适当提高是必要的。但是砂率过大，不仅会影响混凝土的工作度和强度，而且能增大收缩和裂缝。 3）混凝土浇筑温度 对于出机温度和浇筑温度的控制，有较明确的规定：我国水工混凝土施工规范( SDJ207-82)中规定，高温季节施工时，混凝土最高浇筑温度，不得超过28度。为求得统一，混凝土结构工程施工及验收规范(GB50204-92)也规定了这个温度值。 4）养护工艺 混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散，降低混凝土表层的温差，防止表面裂缝。由于散热时间延长，混凝土强度和松弛作用得到充分发挥，使混凝土总
10、温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，防止了贯穿裂缝的产生。浇筑时间不长的混凝土，仍然处于凝结、硬化过程，水泥水化速度较快，适宜的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。同时在潮湿条件下，可使水泥的水化充分、完全，从而提高混凝土的抗拉强度。 5）规范施工 保证结构构件断面尺寸，保证钢筋绑扎的正确位置，保证模板接缝紧密度、平整度，保证不跑模、不漏浆等，对防止混凝土裂缝都十分有利。特别是钢筋设置的位置应引起足够重视，施工时应护好筋、采用标准厚度的垫块，否则裂缝可能沿着钢筋位置出现，对构件的使用寿命产生很大影响。 4 结束语 因商品混凝土质量而使构件产生裂缝原因很多，其性质机理相当复杂，并非简单的表述就能讲清楚，但只要在施工图设计阶段、原材料选用阶段及施工现场成品阶段切实做好相关的控制措施，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就可以将产生的现浇混凝土构件裂缝进行有效控制，就可以有效减少因使用商品混凝土而产生的裂缝问题。