现浇混凝土早期裂缝成因分析及预防措施.pdf

文 章编号 ：1 0 0 7 0 4 6 X ( 2 0 1 1 ) 0 2 0 0 4 1 0 3 生态建材 现浇混凝土早期裂缝成因分析及预防措施 An a l y s i s o f Re a s o n s o f Ea r l y Cr a c k o f Ca s t - -I n - -P l a c e Co n c r e t e a n d I t s P r e v e n t i o n 白文莉 ，赵鑫 ，郭军璋 ( 1 聊城 市鲁铭建筑检测有 限公 司，山东聊城2 5 2 0 0 0 ；2 聊城 市经济 开发 区建设工程质量监督站 ，山东聊城2 5 2 0 0 0 ) 摘要： 多种因素可导致现浇混凝土楼板出现裂缝 ，尤其是干燥、高温季节等极 易发生早期开裂的f *q 题。根据施工中出现的几 种 裂缝情 况 ，分析研 究 了造 成现 浇混凝 土楼 板早 期裂 缝 的主要 因素 ，提 出了采 取 浇筑 、振 捣 、边 收浆抹 面 边覆 盖 塑料 薄膜 法施 工等 几项措 施 ，可有 效防 止现 浇混凝 土楼板 早 期裂缝 的 产生 。 关键词： 现浇混凝土楼板；干燥；高温；塑料薄膜覆盖 中 图分 类 号 ：TU5 2 8 1 文献 标 识 码 ：A 0前 言 近几年来，随着商品混凝土在我国中、小城市中的应 用越来越广泛，现浇混凝土楼板基本取代了预制空心楼板， 而随之带来的楼板早期开裂将直接导致混凝土的耐久性下 降。根据国内外有关调查资料表明，混凝土早期裂缝占全 阶段的8 0 左右，而早期裂缝多发生于春季大风干燥季节 及暑期高温季节。 现在商品混凝土生产大多掺加了矿粉、粉煤灰及具有 各种性能的外加剂，这同时对混凝土施工浇筑及养护提出 了更高的要求。为此，鲁铭建筑检测公司的技术人员对 2 0 1 0年春、夏季聊城市某商品混凝土公司供货的部分工 程进行了跟踪调查，并与施工单位配合最终解决了这一质 量通病。 1工程概况 2 0 0 9 年 l 2月聊城某商混公司承接了聊城市区一购物 广场的混凝土供货任务。该工程为全现浇混凝土框剪结构， 建筑面积4 8 0 0 0 m ，地下 1 层，地上 5层，每层 C 3 0 现 浇混凝土楼板面积近 8 0 0 0 m 。 。 2 0 1 0年 1 月在浇筑了地下室顶板后即遇春节放假停 工， 3月恢复施工。前期浇筑地下室顶板正值冬季，未 发现明显裂缝现象。2 0 1 0年 3月 2 6日浇筑部分一层顶 板混凝土2 8 0 m 。浇筑完成后施工单位反映楼板裂缝较多， 怀疑是混凝土原材料及混凝土生产控制有问题，并咨询我公司。 对此类现浇混凝土楼板早期开裂问题在以往混凝土浇筑施 工中较常出现，且易发于春、夏季节， 我们为此也做过一 些研究及探讨，但由于多数裂缝轻微，加上甲方、施工单 位一般认为现浇混凝土楼板出点裂缝很正常。因此， 最终 都没能从根本上解决现浇混凝土楼板早期开裂问题。 随着工程质量监督及要求的提高，混凝土质量不仅要 求强度达到设计要求，而且越来越认识到混凝土结构耐久 性的重要，而混凝土早期开裂将对混凝土耐久性构成严重 影响。 2早期裂缝产生的原因分析 针对施工单位人员反映的情况，我们对现场进行了认 真查看。经查看发现，现浇板有少数不规则裂缝，多数裂 缝基本都是沿配筋方向产生。因此，我们初步认为在混凝 土浇筑时，坍落度过大加上钢筋保护层留置太小，而混凝 土凝固后收缩过大是造成混凝土顺筋裂缝的主要原因。而 其它不规则裂缝与砂率过大、石子级配不好及未及时养护 等有关。通过第一次现场查看，我们对可能造成现浇混凝 土楼板早期裂缝的原因进行了认真分析，分析结果见表 1 。 表 1 现浇混凝土楼板裂缝成因 序号 l 2 3 4 5 6 影响现浇混凝土楼板早期裂缝因素 砂率及混凝土生产坍落度过大 采用细砂、 含泥量过大砂及级配不合格石子生产混凝土 随意向混凝土中加水，加大了水灰比 没有及时进行二次振捣及抹压 养护不及时， 使混凝土早期失水收缩过快 空气干燥，大风及温差大，加大了混凝土表面收缩 由于可能导致裂缝产生的原因有多方面，且通过第一 次调查很难确定是哪一个或几个主要因素造成了现浇混凝 土楼板的裂缝。因此，我们对分析的几方面原因逐项制定 2 2 0 1 1 粉 煤灰 4 l 了控制措施，见表2 。 表 2 影响因素及控制措施 各项措施落实后，2 0 1 0 年4 月 1日下午开始供应混凝 土，浇筑了一层部分梁、 板混凝土 2 3 0 m 。 3措施实施检查与效果分析 这次混凝土浇筑 1 d 后，施工单位打电话反映楼板裂 缝比以前更多了。我们即对现场进行了认真查看，经查看 发现，多数裂缝仍然都是沿配筋方向，且部分裂缝较宽， 应已贯穿混凝土板 ( 后来拆除模板发现，在混凝土浇水养 护过程中，水沿裂缝渗透至板底，在板底呈现和钢筋分布 一 样的分格，证实裂缝已沿钢筋贯穿至板底 ) 。这将对钢 筋及混凝土楼板的使用寿命产生严重影响。 针对这种情况，我们对这次混凝土浇注过程中各项控 制措的施实施进行了认真核查。通过核查及问讯现场施工 人员，本次供应、浇筑的混凝土和易性、泵送及施工操作 性能都很好，不存在往混凝土中加水现象。浇筑过程中先 用振捣棒，后用平板振动器进行了二次振捣及多次抹压， 唯一没有按制定措施实施的就是没能在混凝土初凝前覆盖 一 层塑料薄膜保湿、 养护。商品混凝土中掺加了矿粉、粉 煤灰，且由于采用泵送混凝土浇筑，混凝土泵送剂中都掺 有一定的缓凝、保塑成分，在春季昼、夜温差较大，混凝 土浇筑后初、终凝时间很难掌握，在白天浇筑的混凝土和 夜间浇筑的混凝土凝结时间相差较大，这次混凝土浇筑完 成正值半夜，施工人员在抹面处理完成后就去睡觉了。等 到第二天早晨太阳一出，气温骤升，加上白天风大，混凝 土表面很快初凝，由于失水过快，混凝土表面开始出现裂 缝，施工人员急忙上去用木泥板抹压、揉搓及拍打闭合出 现的裂缝，然后覆盖了一层塑料薄膜及棉毡养护。由于施 工人员在处理表面裂缝及覆盖养护这段时间， 混凝土内部 才刚刚开始初凝而未终凝，人踩在上面有种踩在橡皮泥上 4 2 COALASI t 2 2 01 1 面的感觉，这时混凝土没有足够的强度握裹钢筋，人员在 上面走动及实施拍打表面裂缝等动作，造成钢筋与混凝土 间由于剪切作用而产生间隙，在混凝土终凝后形成了永久 性裂缝。 4早期裂缝产生的主要原因及控制措施 通过第一阶段对现浇混凝土楼板裂缝产生的原因分析， 措施制定及实施效果分析，我们认为造成混凝土现浇楼板 早期表面不规则裂缝是由于混凝土未能得到及时保湿养护， 表面失水过快造成的，这在阴、雨天浇筑混凝土，即使混 凝土坍落度过大、离析也很少出现裂缝可得到证明。再如， 国外及我国部分城市在现浇混凝土楼板浇筑后，采用高压 水喷雾对板面进行早期湿养，以预防裂缝产生也是这个道 理。而造成楼板混凝土顺筋裂缝是由于在混凝土浇筑后过 一 早上人踩踏造成的。这就否定了以往使用商品混凝土泵送 浇筑楼板后出现裂缝 ，首先怀疑是商品混凝土水灰比过大 或砂质量有问题、砂率过大等因素的思路。 根据以上分析的主要原因，我们重新制定了控制现浇 混凝土楼板早期裂缝出现的措施，并书面送达甲方、监理 及施工单位共同监督实施。 ( 1 ) 在绑扎钢筋时， 将板面钢筋与各梁钢筋搭接处绑 扎牢固，同时尽量增加板面双层钢筋间支撑。这样可以最 大限度地减少混凝土浇筑过程中及浇筑后初期，人员在混 凝土表面走动对混凝土内钢筋产生的连带颤动作用，避免 造成顺筋裂缝，同时可以保证混凝土保护层厚度符合要求。 ( 2) 炎热天气施工时，在混凝土浇筑前，将模板及 钢筋充分湿润，避免因模板、钢筋过于干燥及温度高吸水 过大造成混凝土收缩裂缝 。 ( 3 ) 在混凝土浇筑、振捣、抹压后随即覆盖一层塑 料薄膜，在混凝土终凝产生强度前严禁上人。这样一是 避免了混凝土因早期失水造成干缩裂缝 ( 一般初凝后产生 ， 裂缝深度较浅 )；二是避免 了在混凝土初凝而未终凝时上 人养护或抹压初凝后产生裂缝，由于踩踏造成钢筋挠动， 形成顺筋裂缝 ( 通常是贯穿性的 )。 在采取以上措施后，陆续浇筑了 2 5层梁、板混 凝 土5 8 0 0 m ，未再发现有裂缝。且 自这次浇筑至 2 0 1 0 年 8 月 3 0日夏季高温季节期间，该商品混凝土公司供货的另 外十几处工程，建议施工单位采取以上施工措施后也没有 发现混凝土楼板出现裂缝现象。 5 结 语 在人们印象中，混凝土是一种比较粗糙、坚硬的物体， 这是指凝固以后的混凝土。其实混凝土在浇筑初期是 比较 脆弱的，即怕冷又怕热还怕干燥。因此，即使使用了各方 面质量都合格的混凝土，在施工过程中仍应严格按规范要 求进行施工操作，并结合混凝土的特性 、施工部位及环境 条件采取相应的措施，才能确保混凝土质量。 建议工程质量监督部门及工程施工监理单位在监督现 浇混凝土楼板施工时，可把以下措施当做一种施工工法要 求施工单位依照此法施工，即可有效避免现浇混凝土楼板 ( 1 ) 泵送浇筑混凝土梁、板 ，一般梁、板截面高度都 不大，不会产生明显的沉降，可以不用二次振捣及抹压， 只要一次振捣密实 ( 适用于夏季高温季节，混凝土初凝时 间较快及在冬季混凝土易遭受冻害时)，抹压后立即覆盖 一 层塑料薄膜或二次振捣及抹压后保证在混凝土初凝前覆 盖一层塑料薄膜，使混凝土内水分不散失，达到早期自养， 混凝土强度未达到 1 2 M P a 前 ( 春季一般 3 0 h ，夏季一般 2 0 h ) 严禁上人，即可有效避免现浇混凝土楼板早期裂缝 的产生。虽然采用覆盖塑料薄膜法养护不是什么新技术， 但一般施工时由于覆盖时间掌握不好或者重视程度不够， 使之没有达到应有的效果。 ( 2 ) 虽然采取及早覆盖塑料薄膜法可有效避免混凝土 楼板早期裂缝的产生，但混凝土终凝后， 仍要 ( 撤去塑料 薄膜后可换成绵毡 ) 洒水养护至规范规定龄期。 ( 3 ) 混凝土生产企业与施工单位协调配合，保证混凝 土连续供应，同时严格控制混凝土原材料质量、配合比及 浇筑坍落度，保证混凝土具有良好的工作性，减少由于混 凝凝土质量问题造成裂缝增多的几率。 作者简介：白文莉( 1 9 6 8 ) ， 女， 高级工程师， 经理 单位地址： 聊城市东昌东 路1 2 3 号 裂缝的产生。 收 稿日 期 ： 2 0 1 0 年 1 1 月 4 日 (上 接 4 0页 ) ( 2 )掺入定量粉煤灰及活化掺和料的混凝土早期强度 增长率略低于纯水泥混凝土，但后期强度增进率却高于纯 水泥基准混凝土。 ( 3 )掺人定量的粉煤灰及活化掺合料均能有效地改善 和提高混凝土的抗收缩、抗渗等长期耐久性能，后者强于 前者。 ( 4 )综合评价：混磨型复合活化掺合料通过混凝土性 能试验，无论是拌合物性能还是对硬化混凝土的性能及耐 久性能等，其各项指标均优于普通混凝土 ，与 I 级粉煤灰 混凝土相 比也具有明显的优势，因而它完全可以应用于混 凝土工程 ，并且能取得较好的效果。 参考文献 f l 】 高培伟，李京旭，吴学权复合水泥水化产物及过程的研究【 J 】 江 苏建材，1 9 9 4 ( 4 ) ：1 6 2 9 【 2 】曹现强，李惟峰，梁启峰混磨型混凝土掺合料的试制与性能试验 研究 J 混凝土，2 0 0 9 ( 6 ) ：7 0 7 3 ， 7 6 【 3 】 王玉瑛。杜守明，王建明，等采用复合掺合料配制预拌混凝土的 试验研究与应用 J 】 施工技术，2 0 0 5 ，3 4 ( 8 ) ：6 1 - 6 3 【 4 路来军复合掺合料配制高性能混凝土的研究 J 中国水泥，2 0 0 6 ( 7 ) ： 4 7 4 9 5 】 曹现强，李惟峰，梁启峰湿排低品质粉煤灰复合混磨活化技术研究 f J 1 粉煤灰，2 0 0 9( 4 )：3 6 3 8 f 6 】 蒲心诚，王勇威高效活性矿物掺料与混凝土的高性能化【 J 混凝 土，2 0 0 2 ( 2 ) ：3 6 作者简介：曹现强( 1 9 7 0 一 ) ， 男， 本科， 工程技术应用研究员 单位地址 山东省日照市济南路2 6 9 号，E - ma i l ：c a o x q _O l 1 2 6 c o r n - 收稿日期： 2 0 1 0年 1 1 月 1 5日 2 2 0 1 1 粉煤灰 4 3