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1、现浇板式混凝土结构早期裂缝成因及控制毛志丹1 杜俊文2 周小兵2 （襄樊民发混凝土有限公司 441000）【摘要】本文介绍了预拌混凝土在生产施工过程所具有的快速高效，质量稳定等优点，同时也完全改变了传统的建筑工程混凝土生产与施工工艺，因此也出现了与传统生产施工工艺不同性质的裂缝，着重介绍了襄樊地区住宅工程现浇板式混凝土结构出现的裂缝成因及防治办法，生产及施工注意事项。【关键词】 塑性收缩 裂缝 养护 1、前言 预拌混凝土的技术特点是性能稳定、质量好、利于规模化生产和利于快速施工及文明施工。是混凝土生产和施工的一大技术进步，是我国建筑业推广发展的十大新技术之一。预拌混凝土是将分散的现场搅拌改进为
2、规模化集中封闭搅拌，并形成商品化。极大地减少了混凝土生产过程中所造成的二次环境污染（粉尘和噪音等）。但也是由于生产工艺和施工工艺的改变以及混凝土技术条件的转变，现浇楼面混凝土出现较多不同性质的裂缝，也给推广预拌混凝土带来了不小的负面影响。本文就传统混凝土与预拌混凝土生产与施工工艺对比，裂缝出现的成因及防治办法作一些简要的介绍。2、传统混凝土与预拌混凝土技术参数对比预拌混凝土是一种技术成熟的新型建筑材料，它与传统的现场搅拌的混凝土相比较有显著的不同，主要有：2.1 混凝土的组份由原来水、水泥、砂、石四组份，发展到7组份甚至8组份：水、水泥、粉煤灰、矿粉、膨胀剂、砂（还有可能为调整细度模数，几种砂
3、混合使用）、石、外加剂（复合型）等。2.2 由分散搅拌改为集中搅拌：由小手推车或人挑输送形式改为输送泵输送，减轻工人的劳动强度，工作效率增加数十倍。2.3 由于改为输送泵输送，混凝土坍落度由塑性（30-70mm）增加到100mm以上的流动性和大流动性混凝土，有时须达到180mm以上。2.4 由于坍落度的增加，砂率也显著地增加，且浆骨料比有显著的改变。传统的现场搅拌的塑性混凝土，砂率一般在2837，浆骨料比55%47%。而预拌混凝土砂率一般为35%45浆骨料比53%45%。2.5 混凝土的凝结时间，由于预拌混凝土中掺入了大量矿物掺合料（粉煤灰、矿粉等），以及掺入缓凝高效减水剂，混凝土凝结时间一般
4、都控制在320h，有的达数十小时。传统现场搅拌的混凝土凝结时间一般在15h之间（随气温变化而变化）。3、现浇预拌混凝土一般裂缝成因与防治预拌泵送混凝土各种工作性能与传统现场搅拌混凝土工作性能有很大的改变，如把对待干硬性、塑性混凝土的传统施工方法应用到预拌泵送混凝土施工工艺中，必然会给工程质量带来不利影响。 由于混凝土本身的复杂性及混凝土与周围环境相互作用性，混凝土裂缝的产生一般不是由单一的因素造成的，它的形成往往是多种因素共同作用的结果，所以单一的从某方面控制往往是不够的。预拌混凝土公司必须严把原材料采购关和进厂检验关，同时根据原材料品质优化配合比，严把混凝土出厂质量关，做到事先控制。施工方应
5、严格执行有关建筑工程施工、预拌混凝土、泵送混凝土施工规程、规范、操作规程和施工技术方案等，只有生产与施工双方都重视质量，通力协作，现浇楼面板才不会出现裂缝或少出现裂缝。防治混凝土裂缝的出现，首要就是优选原材料和优化配合比：粗骨料起着抑制收缩作用，在选取时尽量选用弹性模量较高的粗骨料，优先选用531.5连续粒径的石灰岩质碎石或卵石作为混凝土的粗骨料，因为好的粗骨料堆积密度大（在大量的试验和施工应用中531.5连续粒径的石子，裂缝出现的最少）。细骨料宜选中砂，其中要严格控制砂石料的含泥量和泥块含量,同时降低砂率、合理配制粗骨料级配和尽可能地提高每立方米混凝土中石子含量都可减少混凝土的收缩。在选取水
6、泥时，尽量不选收缩大的水泥品种；在不影响施工条件下，避免追求早强；降低水泥用量，适当地降低水胶比。尽量不选增加收缩的掺合料，建议选用优质粉煤灰以及矿粉等作为掺合料。因水泥、优质粉煤灰以及矿粉有不同的比表面积，存在不同空隙和模量关系，合理比例的掺量，空隙可以产生相互充填效应，改善孔结构，增加混凝土微观密实度。另外粉煤灰不但能延缓混凝土的水化热，提高后期强度，而且还有一定减收缩作用。外加剂的选择很重要，因不同品种的外加剂，也影响混凝土的收缩率。3.1 粉煤灰的不同掺量对水泥浆、砂浆与混凝土的干缩率粉煤灰（%）水泥浆砂浆混凝土3d7d14d28d50d3d7d14d28d50d28d50d017.1
7、23.826.028.431.50.92.07.912.714.03.85.71016.120.522.924.226.70.71.97.611.612.33.35.32015.419.320.722.524.00.71.87.311.111.93.15.03014.417.618.820.922.90.51.77.19.910.23.14.84013.616.318.120.422.60.51.56.69.610.13.14.6表一 不同粉煤灰掺量的水泥浆、砂浆、混凝土的干缩率（10-4）掺粉煤灰混凝土后期密实性提高的原因总的来说是由于粉煤灰的充份水化。充份水化后，水泥（加粉煤灰）浆的胶结能
8、力和体积膨胀填充孔隙，使抗渗性和弹性模量增大，也使后期强度显著提高。从上表数据可以看出，掺粉煤灰的水泥浆、砂浆、混凝土都有明显的体积膨胀，掺粉煤灰的干缩率比不掺的有明显的减小，随着粉煤灰掺量的增加，干缩率逐渐减小，说明粉煤灰有微膨胀作用。3.2 在不同养护条件下的裂缝观察试验 在住宅工程搂面板所出现的裂缝，很大程度上是混凝土在塑性期形成，泵送混凝土的塑性收缩是产生裂缝较多的重要原因之一。由于浇注成型后，拌合物中的粗骨料在自重作用下缓慢下沉（特别在施工过程中采用振动迫浆的情况下），水和浆体上升，当粗骨料在下沉过程中受到钢筋等阻挡使钢筋上部混凝土产生拉应力，由这种沉降收缩产生的拉应力大于混凝土的初
9、始抗拉应力时，混凝土就产生裂缝。另外，由于外加剂、水在混凝土中不断迁移，这样在浆体中形成一系列复杂的凹面，形成毛细孔压力，随着水分迁移，固体颗粒逐渐靠近，毛细孔也随之逐渐变细及毛细孔压力的增大，从而加快混凝土内部水份向外迁移，因外界的温度、风速及干燥程度等因素的影响，外部很快变硬而内部还未硬化，这样表面和内部未硬化的混凝土之间就存在一个硬化梯度层，从而制约了内部变形，内部混凝土变形也拉动了硬化层的变形，由于未硬化的混凝土变形快，当达到一定程度，表层硬壳就被拉裂，这就是我们所说的塑性收缩。混凝土收缩还有化学收缩、温度收缩、自收缩（干缩）等，这里就不一一诉说了。本文对处于塑性期的混凝土在不同养护条
10、件下进行裂缝观察试验；3.2.1 试验用原材料及主要性能3.2.1.1水泥：华新42.5级普通硅酸盐水泥，28d强度48.7MPa，28d抗折强度7.7MPa。安定性及其它指标合格。3.2.1.2掺合料：采用襄樊电厂粉煤灰单掺。3.2.1.3细集料：唐白河中砂（福建中砂细度模数2.6）3.2.1.4粗骨料：采用襄樊汉江产卵石531.5连续级配。3.2.1.5高效缓凝减水剂：采用十堰金桥通公司JQ-1型减水剂，该减水剂主要成分为萘系复合物，掺量为1.8%，减水率18%。本次试验配制的混凝土强度等级为C30，水胶比为0.42，坍落度170mm。3.2.2 试验方法试验采用60060063mm的钢制
11、模具，四周分别装配14个10100mm的螺纹钢柱（起约束作用）。试验装置具体见图一。试验时，先将混凝土拌合物装入试验装置中，然后振动成型（三组）： 1#终凝前抹平 2m 钢底板置于自然环境（无覆盖养护）下观察；2#成型抹平置于自然 600mm环境2小时后再用塑料薄膜覆盖4小时，揭开薄膜置于自然环境下观察；3#成型后立即用塑料薄膜紧贴于混凝土表面， 覆盖7天（观察中），揭开覆盖 600mm 短钢柱(10mm100mm)膜再置于自然环境下养护。用专, 63mm槽钢钢模门观察裂缝的50倍读数放大镜 钢底板上覆盖塑料薄膜 混凝土对各混凝土板裂缝进行跟踪观察。 图一：试验装置图开始时，每隔10分钟观察一
12、次，具体情况见表二。 3.2.3 试验结果试验结果表明：在相同的成型条件下，不同养护环境下，1#试块裂缝最早，扩展的速度也最快。2#试块裂缝比前者出现的晚，后期增长也缓和许多。3#试块在养护7天后放在太阳光下曝晒，没有出现裂缝裂缝。说明早期养护条件的不同对混凝土裂缝的产生有很大的影响。因此，加强对混凝土板的早期养护，可对裂缝的产生起到了很好的控制作用。从混凝土初凝期前就开始养护，混凝土基本上没有早期塑性收缩裂缝出现，因此混凝土从浇筑起24小时内养护尤其重要。表二 裂 缝 观 察 试 验 图 表序号图例图例简述裂缝观察变化曲线图（随环境、龄期） 1# 。测试点 该试件第一条出现于抹平后15分钟，
13、后每十分钟测量一次，直至裂缝宽度达到0.2mm开始记录。本试件共出现五条较大裂缝，布满整个试件表面。选择最宽一条的一点作为测试点。2# 。 测试桌 该试件出现四条较大裂缝，每条裂缝之间不相交，但长度和宽度都比1#试件要小；选择最宽一条的一点作为测试点（测试方法和间隔时间同上）。 3#该试件到28d未出现裂缝。180d仍未出现裂缝。无裂缝注：试验当天晴，最高气温35，最低气温26.5；东南风56级，最大风速3545km/h。蒸发量为1.6379kg/m2/h上图中纵座标数据为裂缝宽度，横座标为观察测量时间min）3.3 施工过程中的裂缝生成与预防3.3.1 支撑模板可造反面裂缝的原因及防治办法：
14、局部模板与木档钉结不严密或支撑密度和强度不够，出现弹簧板现象，加荷过程中，在恒载作用下产生逐步变化，在终凝期受动荷载影响，破坏了混凝土的整体粘结力，导致局部裂缝的产生。这样的裂缝往往在面上是有规律的裂缝，板底是无规律的裂缝或放射状裂缝，危害很大。加强对模板及其支架技术复核管理工作，如有发现拼接不够严密的，以及钉结不够牢固，有反弹现象的模板应及时返工重做，在模板支撑时，横挡支撑宜用木质，不得用钢管。木质横木应有足够强度。3.3.2 混凝土浇筑过程中生成裂缝原因及防治办法：原因有以下几点：3.3.2.1楼面混凝土浇筑，面积大、施工时间长。预拌泵送混凝土考虑到可泵性，砂率一般较大，粗骨料粒径和掺量受到限制，混凝土要求和易性好，坍落度大的流态混凝土。当振捣时往往采取长时间振动，用迫浆手段使混凝土流平，甚至迫振梁上的密集钢筋以振下混凝土。这种采取迫浆操作方法，使混凝土石子下沉、砂浆上浮，混凝土表面浮浆厚，梁内混凝土分层、不匀质，楼面上形成
