商品混凝土裂缝的原因与防治

商品混凝土以其进度快、质量好、劳力省、消耗低、技术先进、现场文明等诸多优点，已成为城市建筑业不可缺少的重要组成部分，越来越受到人们的欢迎，是国家建设部重点推广项目，已列入建设部“十五”发展规划和到2010年十年发展规划。目前我国许多城市都已制定了限制现场搅拌，推广使用商品混凝土的强制性措施，有的城市甚至已经取消了预制楼板，这给商品混凝土的发展带来了大好的机遇。然而，商品混凝土裂缝的频频出现，也让人非常头疼。找出原因，拿出对策，落实措施，消灭裂缝是我们每一位混凝土工作者的责任。

严格地讲，无裂裂缝的结构几乎没有有，关键是如如何控制有害害裂缝的出现现。区分裂缝缝有害、无害害，日本学者者对有害裂缝缝给出的这样样的定义：

前提条件：贯通通性的收缩开开裂为对象。室室外受雨水作作用及曝晒，担担心内部钢筋筋受到腐蚀的的某种情况下下，这时的有有害裂缝宽度度为0．3mm以上。室内内的有害裂缝缝宽度为0．6mm以上。

混凝土的收缩缩及其影响因因素混凝土的收缩主主要有塑性收收缩、自收缩缩、干燥收缩缩和碳化收缩缩。1塑性收缩缩塑性收缩是新新拌混凝土失失水引起的收收缩。它的失失水是由表面面脱水而引起起。新拌混凝凝土颗粒之间间的空间完全全充满水，当当高风速、低低相对湿度、高高气温和高的的混凝土温度度等因素作用用时，水从浆浆体向表面移移动，从表面面脱水，这时时，产生毛细细管负压力，随随着失水增加加，毛细管负负压逐渐增大大，产生收缩缩力，使浆体体产生收缩。当当收缩力大于于基体的抗拉拉强度时，就就会使表面产产生开裂。据据试验，混凝凝土早期塑性性收缩最大速速率发生在浇浇筑后1～4小时，此后后收缩平缓。因因此在收缩速速度较大的时时期特别要采采取保护措施施以避免混凝凝土开裂。

影响混混凝土塑性收收缩的主要因因素是风速、相相对湿度、气气温和混凝土土本身的温度度。高风速、低低相对湿度、高高气温和高的的混凝土温度度将使混凝土土的失水加剧剧，从而增加加塑性收缩。混混凝土的收缩缩在夏季最为为严重。据认认为，若混凝凝土表面脱水水速率超过0．5kg/（m2·h），则失水速速率将大于渗渗出水到达混混凝土表面的的速率，并造造成毛细管负负压，引起塑塑性收缩，如如蒸发速率超超过1．0kg/（m2·h），需采取预预防开裂的措措施。

2.化学减缩缩化学减缩主要是是无水熟料与与水起化学反反应，使固相相体积逐渐增增加而水泥—水体系的总体体积逐渐减少少的缘故。具具体地说是由由水化前后反反应物和生成成物的平均密密度不同所引引起。如果进进一步分析，则则可以认为是是水泥与水起起化学反应过过程中，原来来的自由水成成为水化产物物的一部分，使使它的比容由由原来的1cm3/g变成约0．75cm3/g的缘故。也也就是说，硅硅酸盐水泥的的化学减缩量量约为化学结结合水的25%。因此可以以认为，化学学结合水量大大的水泥，其其最终化学减减缩量也大。硅硅酸盐水泥的的各个组成矿矿物有不同的的化学减缩量量，C3A的化学减缩缩量最大。C3A的收缩率是C2S的3倍，几乎是C4AF的5倍。因此C3A含量高的水水泥易因早期期的温度收缩缩、自收缩和和干燥收缩而而开裂。为了了防止混凝土土开裂，应尽尽量使用C3A含量低的水水泥。

2.1干燥收收缩干燥收缩的主要要原因是水分分在混凝土硬硬化后较长时时间产生的水水分蒸发引起起的。由于集集料的干燥收收缩很小，因因此混凝土的的干燥收缩主主要是水泥石石干燥收缩造造成的。水泥泥石干燥收缩缩理论有：毛毛细管张力学学说、表面吸吸附学说和夹夹层水学说等等，不论哪种种学说，都是是水分蒸发引引起的。混凝凝土的水分蒸蒸发、干燥过过程是由外向向内、又表及及里，逐渐发发展的。由于于混凝土蒸发发、干燥非常常缓慢，产生生干燥收缩裂裂缝多数在一一个月以上，有有时甚至一年年半载，而且且裂缝产生在在表层很浅的的位置，裂缝缝细微，有时时呈平行线状状或网状，常常常不被人们们注视。但是是应当特别注注意，由于碳碳化和钢筋锈锈蚀的作用，干干缩裂缝不仅仅严重损害薄薄壁结构的抗抗渗性和耐久久性，也会使使大体积混凝凝土的表面裂裂缝发展成为为更严重的裂裂缝，影响结结构的耐久性性和承载能力力。

影响混凝土干干燥收缩的因因素主要有水水泥品种、水水泥用量、用用水量、骨料料品种、砂率率、外加剂、掺掺合料、混凝凝土的养护等等。水泥的干干缩率为：矿矿渣硅酸盐水水泥>普通硅酸盐盐水泥>中低热水泥>粉煤灰水泥泥。水泥用量量、用水量大大，干缩也大大，砂率也有有这种倾向。不不同品种粗骨骨料对收缩的的抵抗性为：：石灰岩>安山岩>砂岩。使用用石灰岩为粗粗骨料的混凝凝土比使用砂砂岩的混凝土土，收缩可以以降低20%～30%，因为石灰灰岩在干湿条条件下基本上上不产生伸缩缩变形，而砂砂岩则不同。质质量良好、含含有大量球形形颗粒的一级级粉煤灰由于于其比表面积积小、需水量量少，能降低低混凝土干燥燥收缩值。某某些减水剂有有增大混凝土土干燥收缩的的趋势，使用用时要注意。混混凝土养护不不好，干缩增增大。

2.2碳化收收缩碳化收缩是大气气中的CO2在存在水的的条件下与水水泥水化产物物作用生成CaCO3、硅胶、铝铝胶和游离水水而引起的收收缩。产生收收缩的原因在在于这些游离离水的蒸发。碳碳化作用必定定产生游离水水，这些游离离水蒸发时产产生毛细管张张力，从而引引起浆体收缩缩。碳化作用用的实质是碳碳酸对水泥石石的腐蚀作用用。而碳化收收缩则是由于于碳化作用所所产生的游离离水的蒸发引引起。但浆体体在充分干燥燥和水饱和的的场合都不易易产生碳化作作用。因为在在完全干燥的的场合毛细管管水已蒸发，CO2无法在毛细细管中形成碳碳酸，因此无无法与水化产产物直接作用用，当然也就就不会产生碳碳化收缩。而而在水饱和的的状态下，CO2很难进入毛毛细孔内，也也无法在毛细细管内形成的的碳酸。正因因为如此，碳碳化作用和碳碳化收缩均发发生在混凝土土表面。对碳碳化收缩影响响最大的是相相对湿度。3混凝土裂裂缝产生的原原因及其防治治方法如上所述，收缩缩是混凝土的的固有特性，而而混凝土结构构的开裂除由由于地基不均均匀沉降、过过早拆模或超超负荷使用等等因素外，一一般都是由于于混凝土收缩缩引起的。随随着商品混凝凝土的普遍使使用，混凝土土的坍落度普普遍比现场搅搅拌的大。特特别是泵送混混凝土的大量量采用，更加加剧了混凝土土的收缩，裂裂缝出现的可可能性更大。然然而也仅仅是是可能性而已已，绝非必然然。

但在现实工程中中，裂缝确实实存在。究其其根源不外乎乎材料、施工工、设计等方方面的因素。解解决裂缝的问问题也主要从从这三方面着着手。据有关关报道，由施施工因素造成成的混凝土早早期裂缝可能能占80%左右，因混混凝土材料方方面原因造成成的裂缝可能能占15%左右，因设设计不当造成成的裂缝可能能占5%左右。下面面本文就这三三个方面，分分别从产生裂裂缝的原因和和如何进行防防治等作一些些探讨。3.1混凝凝土材料方面面如前所述，混凝凝土是一种收收缩性材料。虽虽然其收缩的的绝对值不大大，但由于其其较高的弹性性模量和很低低的抗拉强度度，即使很小小一点的收缩缩变形也会产产生很大的拉拉应力。当拉拉应力超过其其抗拉强度时时，混凝土即即出现开裂。因因此，我们应应该做的事情情就是设法尽尽最大可能地地降低温凝土土的收缩值和和最大程度地地提高混凝土土的抗拉强度度。对于商品品混凝土搅拌拌站来说，一一是要尽量少少用收缩量大大的水泥，如如矿渣水泥。矿矿渣硅酸盐水水泥的收缩比比普通硅酸盐盐水泥大25%左右。二是是在满足施工工和易性的条条件下，应尽尽量减小混凝凝土的水灰比比，尽量减小小单位体积水水泥浆量和砂砂浆量。

众所周知，混凝凝土水灰比大大，收缩将显显著增加，同同时抗拉强度度降低。如水水灰比为0．6的混凝土收收缩比水灰比比为0．4的增加约40%；而与混凝凝土相比，砂砂浆和水泥浆浆的收缩大约约增加2～5倍。

需要特别关注注的是水泥的的细度问题和和石子的含泥泥量问题。水水泥的细度越越细，混凝土土越容易开裂裂。这是由于于：①细度大的水水泥水化快，产产生较大的水水的消耗，易易引起混凝土土的自干燥收收缩。②水泥细度细细，则使毛细细管细化，较较细的毛细管管失水时将产产生较大的张张力。③细颗粒容易易水化充分，产产生更多的易易于干燥收缩缩的凝胶和其其他水化物。粗粗颗粒的减少少，减少了稳稳定体积的未未水化颗料，因因而影响到混混凝土的长期期性能。某国国家重点电力力工程的进厂厂道路的混凝凝土由我公司司供应。由于于需运送一千千多吨的大型型设备，道路路混凝土强度度设计等级为为C35，而抗折强强度要求达到到5.5MPPa。由于混凝凝土强度等级级高，第一次次供应混凝土土时，我们怕怕水泥用量大大了容易产生生收缩裂缝，就就采用525#水泥拌制，结结果事与愿违违。我们总结结分析认为可可能是525#水泥细度细细，比表面积积比425#水泥大得多多，虽然少用用了几十公斤斤水泥，但这这里细度大收收缩大则是主主要矛盾。第第二天我们改改用425#水泥拌制，情情况就大有好好转。

石子含泥量越高高，混凝土也也越容易开裂裂。这是由于于石子表面所所带的泥份妨妨碍了石子与与砂浆之间的的咬合粘结，弱弱化了石子的的界面结构，降降低了界面强强度，也就降降低了混凝土土的强度，特特别是降低了了抗拉强度。因因而在相同收收缩应变的情情况下，石子子含泥量高的的混凝土更容容易开裂。

关于因混凝土材材料本身原因因而造成混凝凝土结构开裂裂的问题，已已有大量的研研究报导，本本文在此不多多作探讨。本本文将重点探探讨因施工方方面的原因造造成混凝土开开裂的问题。

3.2施工工方面3.2.1振捣方式不正确的振捣方方式造成混凝凝土分层离析析、表面浮浆浆而使混凝土土面层开裂或或造成混凝土土砂浆大量向向低处流淌，致致使混凝土产产生不均匀沉沉降收缩，在在结构厚薄交交界处出现裂裂缝。如我公公司*****站供应的泰泰兴某商城地地下室底板混混凝土工程，底底板厚40cm，地梁深达1m。在进行混混凝土泵送浇浇筑时，施工工人员不是先先浇地梁后浇浇板，而是将将泵管放在底底板上面，任任混凝土堆在在板面上，然然后用振动棒棒拼命地把稳稳凝土往地梁梁里赶。结果果地梁里的混混凝土砂浆比比例肯定比板板上高。地梁梁由于本身深深度比底板深深一倍多，沉沉降本来就比比底板大，加加上这不恰当当的浇捣方式式，就进一步步加剧了两者者之间的沉降降差别，必然然产生裂缝。事事实也正是如如此，混凝土土硬化后在板板梁交界处有有规律地出现现了许多互相相平行的裂缝缝。3.2.2二次振捣和和多次抹面施工人员没有根根据商品混凝凝土的特点，配配合做好二次次振捣和多次次抹面，让塑塑性沉降裂缝缝和干缩裂缝缝及时得到愈愈合。商品混混凝土由于采采用搅拌车运运送、泵送浇浇捣，混凝土土坍落度比较较大，凝结时时间比较长。一一般混凝土初初凝时间都在在10小时以上，甚甚至更长。即即使在炎热的的夏天，混凝凝土掺了高效效缓凝减水剂剂后，表面被被太阳曝晒，水水分蒸发很快快，表面形成成一层几毫米米厚“被子”，看上去混混凝土好像已已凝结，实际际上内部还远远未达到初凝凝，甚至还能能流动。我们们曾多次用贯贯入阻力仪测测定掺了高效效缓凝减水剂剂的混凝土砂砂浆在太阳直直晒之下的凝凝结时间，结结果初凝时间间都在12～16小时。这样样的混凝土若若不进行二次次振捣和多次次抹面，混凝凝土表面不可可避免会出现现裂缝。开始始裂缝是浅表表的、窄细的的，若不及时时处理，裂缝缝就会扩展，由由于应力集中中，最终的裂裂缝很可能是是贯穿性的。

采用二次振捣可可以消除因塑塑性沉降而引引起的内分层层，阻断因泌泌水而留下的的连贯通道，改改善骨料界面面结构，提高高混凝土强度度和抗渗透能能力。进行二二次以上抹面面时，最好采采用手扶抹压压机，可以有有效提高因泌泌水而削弱的的混凝土表面面强度，消除除“被子”现象，使混混凝土因水分分蒸发而引起起的塑性裂缝缝及时得到愈愈合。如我公公司供应混凝凝土的常州*****汽车车车身厂的厂厂区道路，由由于是夏天施施工，混凝土土掺了高效缓缓凝减水剂，第第一次抹面结结束后不久就就出现了“被子”现象，几十十公斤重的压压纹机一放上上去“被子”即开裂，因因为“被子”下面还是软软的。甲方看看了一定要铲铲掉重浇。为为此我公司损损失了几十方方混凝土。但但边上有一小小块没有铲掉掉，按照笔者者的要求进行行二次振捣、多多次抹面，结结果一点也没没裂。

有人怕二次振捣捣会影响混凝凝土强度。实实际上对初凝凝前的混凝土土进行二次振振捣不仅不会会降低强度，反反而会使强度度提高。我们们曾做过试验验：在进行混混凝土试块制制作的同时，留留出一份试样样过三个小时时后再去做试试块。试压结结果三小时后后做的试块强强度反而高。这这就说明由于于二次振捣消消除了混凝土土内分层，改改善了骨料界界面状况，提提高了强度。

3.2.3现场养护现场养护不当是是造成混凝土土收缩开裂最最主要的原因因。混凝土浇浇筑后，若表表面不及时覆覆盖、浇水养养护，表面水水分迅速蒸发发，很容易产产生收缩裂缝缝。特别是在在气温高、相相对湿度低、风风速大的情况况下，干缩更更容易发生。有有资料表明，当当风速为16m/s时，混凝土土中的水分蒸蒸发速度为无无风时的四倍倍。一些高层层建筑的楼面面为什么更容容易产生裂缝缝，就是因为为高空中的风风速比地面大大。

目前，许多施工工工地在浇筑筑混凝土时，都都不能做到及及时覆盖保温温养护。一般般总要等到最最后一遍抹光光结束后才覆覆盖，还有好好多工地根本本不盖。笔者者曾碰到某毛毛纺厂的一大大型车间二层层楼面的泵送送施工。楼面面面积达1万m2左右，混凝凝土强度等级级为C30，并掺加了了膨胀剂。时时值盛夏，气气温很高，混混凝土的水分分蒸发很快，施施工人手不够够多，浇筑好好的混凝土在在烈日下曝晒晒。结果混凝凝土是前浇后后裂。同样的的情况笔者还还在******某商城三三层楼面上见见到过。新浇浇的混凝土在在似火骄阳下下晒了二天，一一点遮盖都没没有，表面就就出现了裂缝缝，而施工方方只是派人隔隔几小时上去去浇一次水。试试想混凝土表表面被太阳晒晒得高达四、五五十度，冰冷冷的自来水浇浇上去无疑是是雪上加霜。冷冷缩促使裂缝缝更快扩展。正正确的做法是是在第一次抹抹平后，立即即用塑料薄膜膜覆盖，不让让水分跑掉，依依靠混凝土自自身的水分进进行保湿养护护。需进行第第二次抹光时时，揭开薄膜膜，抹完了仍仍要盖好。

对于高性能混凝凝土，由于水水灰比小，胶胶凝材料用量量大，混凝土土密实性好，泌泌水少，若保保养不好，干干缩情况更严严重。因此，有有学者认为，当当混凝土拌合合物表面的水水分蒸发速率率超过0．5kg/mm2·h时，将引起起混凝土的干干缩。

对于保湿养护的的时间，肯定定是时间越长长越好。养护护14天的收缩比比只养护3天的收缩降降低约20%。因此，国国家验收规范范规定混凝土土浇筑后的保保温养护时间间不得少于14天。但在这这一点上绝大大多数施工人人员都做不到到，所以混凝凝土出现干缩缩裂缝就在所所难免了。

3.2.4模板质量模板问题。我公公司供应常州州市******公司办公公楼二层框架架混凝土。施施工单位因钢钢模不够，就就地取材，用用了一些木模模。由于木模模事先没淋水水，结果拆模模后发现用木木模的梁上出出现了大量裂裂缝，而用钢钢模的梁上一一条裂缝也没没有。后来施施工单位对裂裂缝用环氧树树脂进行了密密闭处理。3.2.5正确使用膨膨胀剂对膨胀混凝土的的错误认识。有有许多施工人人员以为混凝凝土掺加了膨膨胀剂就万事事大吉了。其其实不然。膨膨胀剂并非万万能之物。掺掺加膨胀剂的的混凝土对养养护的要求更更高。膨胀混混凝土在早期期养护不好时时的裂缝更易易发生（因为为膨胀剂要吸吸水）。在W/C过低（小于0．4）时尤为严重重。另外，膨膨胀剂不能防防止表层混凝凝土的塑性微微裂缝的发生生。在一些使使用膨胀混凝凝土的工程上上，楼面或屋屋面仍然出现现裂缝，其根根源就在于没没能进行良好好的保湿养护护。3.2.6控制内外温温差和环境温温差温差应力产生裂裂缝。对于温温差收缩裂缝缝，施工单位位往往只注重重名义上的大大体积混凝土土，而忽视其其他结构；只只重视混凝土土内外的温差差，忽视环境境温差。对于于大体积混凝凝土，美国混混凝土协会给给出了这样的的定义：任意意体量的混凝凝土，其尺寸寸大到足以必必须采取措施施减小由于体体积变形引起起的裂缝，统统称为大体积积混凝土。在在实际工程中中，真正的大大体积混凝土土，如厚大的的地下室底板板，由于其厚厚度大，抗拉拉力大，即使使内部温度很很高，也很少少出现裂缝。如如常州市******大楼楼地下室底板板和常州*******病病房大楼地下下室底板，混混凝土设计强强度等级均为为C50，底板厚度度均达2m。当时由于于原材料供应应的限制，只只能采用525#R普水泥拌制制。测温显示示，内部最高高温度曾接近近90℃，但最终均均未发生温差差收缩裂缝。相相反，在常州州****大厦厦地下室墙板板工程上，浇浇筑顶板前，墙墙板完好，等等到顶板浇筑筑后没几天，墙墙板外侧即出出现许多裂缝缝。经分析，一一致认为是温温差湿差双重重因素造成的的。因为当时时正值冬季，墙墙板浇筑后又又没有及时回回填土，顶板板一浇，地下下室里面由于于地温地湿而而保持着较好好的温湿度，外外墙则处在凛凛冽的寒风中中，温湿度都都很低，墙板板内外两侧由由于环境因素素造成了温湿湿度差而产生生裂缝。因此此，对于象地地下室墙板这这样的虽非大大体积却存在在环境温湿度度差的混凝土土结构，更要要注意防止温温差裂缝的发发生。3.3设计计方面先看两个实例：：

①常州*****电信局综综合楼，地上上七层，每层层十间，地下下为一半地下下室。地上的的一半除东西西边上两间外外，其余每间间都开有一个个气窗。间与与间之间有一一根大梁横跨跨南北，大梁梁由与地下室室外墙连在一一起的边柱支支撑着，中间间无柱。工程程竣工后两个个月，每个气气窗的下角处处都出现了“八”字形的裂缝缝。而边上两两间由于没留留窗洞，就没没有出现开裂裂。后经分析析，认为是基基础不均匀沉沉降引起的。因因为气窗下面面的地基只需需承受不足两两米高的墙体体的重量，而而气窗两侧的的地基则要承承受七层楼的的份量，沉降降自然不一样样。裂缝即从从最薄弱的窗窗角处开始。

②常州市**********大楼地下下室墙板，在在边柱与墙板板之间的阴角角处出现有规规律的裂缝。经经专家们会诊诊，一致认为为主要是墙板板配筋问题。

因此对地下室墙墙体，构造筋筋必须增强，配配筋率要提高高，宜不低于于0．5%，同时宜采采取直径较小小、间距不大大于150mm的配筋，以以提高钢