孫中國

（黑龍江鑫博商品混凝土有限公司，黑龍江 哈爾濱 150001）

商品混凝土收縮裂縫形成的機理研究

孫中國

（黑龍江鑫博商品混凝土有限公司，黑龍江 哈爾濱 150001）

針對我國所出現(xiàn)的商品混凝土普遍開裂現(xiàn)象，本篇文章主要針對混凝土出現(xiàn)收縮裂縫出現(xiàn)的具體機理進(jìn)行了全面詳細(xì)的探討，以期為混凝土收縮裂縫的防范措施提供參考。

大面積混凝土：開裂；預(yù)防措施

1 裂縫的分類

1.1 干縮

干縮的主要原因通常是由于混凝土內(nèi)部出現(xiàn)了嚴(yán)重的失水現(xiàn)象，所導(dǎo)致的裂縫出現(xiàn)，通常采用蓄水養(yǎng)護(hù)或澆水養(yǎng)護(hù)的方式來使得混凝土內(nèi)部是水分充足，便能夠最大限度的減少干縮現(xiàn)象出現(xiàn)。但是從本質(zhì)上來說，減少干縮出現(xiàn)的方式就是對設(shè)計配合比進(jìn)行調(diào)整，減少降水用量，在混凝土中加入適量的塑化劑，這能夠使得混凝土的密實程度得到相應(yīng)的提高。

1.2 早期塑性收縮

混凝土自身從澆筑之后再到最終凝固之前，其過程中都可能由于失水先的出現(xiàn)而導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)干縮裂縫。如果說混凝土早期凝固的過程中便發(fā)現(xiàn)了干縮裂縫，并且沒有針對其進(jìn)行及時的處理，就極易導(dǎo)致裂縫開始從縱向深裂縫發(fā)展成為貫穿性的裂縫。而防止混凝土早期出現(xiàn)干縮裂縫的有效方式就是對其表面進(jìn)行覆蓋，從而避免表面出現(xiàn)迅速的失水現(xiàn)象，同時，還要采用二次表面抹壓的方式，使得毛細(xì)孔結(jié)構(gòu)能夠在這一過程中得到迅速的提升，以此來保證混凝土密實性，而在這項技術(shù)之中，所涉及到的關(guān)鍵環(huán)境就在于依據(jù)施工工藝、施工條件的不同來選擇適合的覆蓋時間以及二次抹面的適當(dāng)操作時間。

1.3 沉降收縮

混凝土自身所呈現(xiàn)出來的沉降收縮縫也屬于早期塑性收縮縫的范疇之內(nèi)。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的主要原因就是由于混凝土在出現(xiàn)離析的過程中，對于其內(nèi)部的鋼筋產(chǎn)生了相應(yīng)的頂筋現(xiàn)象，而頂筋現(xiàn)象的出現(xiàn)，直接導(dǎo)致了橫向裂縫之中所存在的集料以及水泥石出現(xiàn)了大量的收縮裂縫，而要最大限度的防止其出現(xiàn)沉降收縮，唯一有效的方式就是對混凝土的砂率、粘聚性、穩(wěn)定性等多個方面進(jìn)行強化。

1.4 冷縮

冷縮是指大體積混凝土由于水泥水化放熱產(chǎn)生內(nèi)外溫差而導(dǎo)致的溫度應(yīng)力裂縫。防止溫度應(yīng)力裂縫的方法是摻緩凝減水劑和粉煤灰，或用冰水?dāng)嚢杞档退療岷蜏p少內(nèi)外溫差（＜250℃）。

2 裂縫成因分析

2.1 原材料的影響

2.1.1 水泥

水泥細(xì)度的影響，細(xì)度過細(xì)水泥的需水量就大，水化速度快，水化熱大，塑性收縮增大；水泥中鋁酸三鈣含量過高會造成混凝土水化熱高，收縮增大；水泥用量的增大，會增加混凝土的塑性收縮。

2.1.2 砂

砂含泥量及泥塊含量的增大，會嚴(yán)重影響混凝土的質(zhì)量，增加混凝土的收縮，必須嚴(yán)格控制砂的含泥量及泥塊含量；砂細(xì)度模數(shù)的影響，砂太細(xì)（細(xì)度模數(shù)＜2.3）時，塑性收縮也會增大，且還會降低混凝土的強度；砂太粗（細(xì)度模數(shù)＞3.0）時，混凝土的保水性、粘聚性都很差，極易造成混凝土離析；砂率過高意味著細(xì)骨料多，粗骨料少，仍然起到增加收縮的作用。

2.1.3 碎石

混凝土中所存在的泥塊含量、碎石含泥量、石粉含量等比例過高，就會對混凝土的質(zhì)量帶來極大的影響，從而使得混凝土出現(xiàn)收縮的可能性增高；碎石的隨級配顆粒對于砂率所具有的影響極大，只要混凝土砂料的級配越好，針片狀顆粒越少，那么在混凝土中存在孔隙的可能性越低。并且在切實有效的情況下才能夠為混凝土的流動性提供保障，最大限度的減少混凝土出現(xiàn)塑性收縮的可能性；相反情況下，如果說不小心導(dǎo)致砂率增高，那么混凝土出現(xiàn)塑性收縮的可能性必然會增大。

2.1.4 粉煤灰

粉煤灰是混凝土泵送過程中極其重要的一個組成部分，但是由于分粉煤灰自身所具有的微珠效應(yīng)以及火山灰效應(yīng)，其自身所具有的性質(zhì)能夠使得混凝土的強度得到有效的提高。通過這一方式，能夠使得混凝土的強度在這一過程中得到極大的提升，無論是收縮變形、泌水量，還是坍落度都在這一過程中得到了有效的控制，而同時將減水劑以及粉煤灰摻入混凝土之中的技術(shù)也被稱之為雙摻技術(shù)，并且利用預(yù)配試驗的方式，還能夠使得混凝土自身的水泥漿量、水灰比都得到下降，給混凝土帶來更好的可泵性能，尤其是利用該技術(shù)所帶來的水化熱峰值延緩效果，對于混凝土凝固質(zhì)量提供了極大的保障。

2.2 施工工藝的影響

混凝土在未凝結(jié)之前，受到外力作用，還可以恢復(fù)，但初凝后，混凝土逐漸失去本身的流動性，出現(xiàn)裂縫恢復(fù)較難。施工單位不按規(guī)范施工，振搗不密實，漏振、欠振、過振以及現(xiàn)場加水等不僅會造成裂縫產(chǎn)生，還會影響強度；底板模板剛度不足，受力變形亦會造成裂縫。此種情況，常見于膠合板模板，下部支撐桿布置較稀時，如果澆筑混凝土之后混凝土雖然凝固，但未能達(dá)到足夠的強度時，此時上人作抹平、澆水或養(yǎng)護(hù)作業(yè)時，受上述荷載的作用，就會出現(xiàn)裂縫，此種裂縫呈不規(guī)則放射網(wǎng)狀，裂縫集中處即是受外力集中的地方；澆筑混凝土并在混凝土初凝后，模板支撐下沉，作立柱鋼管過長，無水平支撐造成模板輕微下沉，產(chǎn)生混凝土拉裂裂縫，多為沿墻方向分布，長度在2m之間；環(huán)境因素，混凝土的裂縫與環(huán)境條件有很大關(guān)系，施工過程中應(yīng)注意溫濕度的變化，采取有效措施控制高溫、低溫沖擊和激烈干燥沖擊，此時，應(yīng)力狀態(tài)接近彈性應(yīng)力狀態(tài)，混凝土應(yīng)力松弛效應(yīng)無法發(fā)揮出來，特別注意澆筑后經(jīng)過一定時期養(yǎng)護(hù)的混凝土仍然需要保護(hù)，不宜長期裸露。不得在下雨中澆筑混凝土，否則將嚴(yán)重地改變水灰比。

3 裂縫的預(yù)防措施

商品混凝土攪拌站應(yīng)按國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制進(jìn)廠原材料的質(zhì)量，特別是骨料含泥量、泥塊含量；混凝土配合比的設(shè)計，在滿足可泵性、和易性的前提下，盡量減少混凝土的出機坍落度、降低砂率、摻粉煤灰等摻合料，以降低混凝土的塑性收縮。

施工單位，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范施工，在混凝土澆筑時提前進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)，初凝前后進(jìn)行二次抹壓，這樣不僅在正常氣候條件下、而且在特殊氣候條件下都能實現(xiàn)“混凝土無宏觀裂縫施工。防止混凝土塑性收縮裂縫產(chǎn)生的必要條件是提前覆蓋防止初期表面失水，而充分條件是初凝前后進(jìn)行二次抹壓。抹壓的作用是破壞混凝土表面毛細(xì)孔結(jié)構(gòu)和水分遷移通道。提高表面的密實性，以及銷除已出現(xiàn)的微裂縫。

4 結(jié)語

綜上所述，商品混凝土已經(jīng)成為了現(xiàn)代工程建設(shè)過程中使用極為廣泛的一種形式，但是在實際應(yīng)用過程中所可能出現(xiàn)的商品混凝土干縮現(xiàn)象必須要采取相應(yīng)的措施來進(jìn)行處理。而從上文所描述的各個方面來看，采取混凝土配合比調(diào)整、施工管理加強、施工工藝合理安排等多項措施對能夠?qū)ζ渲兴婕暗降氖湛s縫問題進(jìn)行良好的控制。

[1]郭胤昶.商品混凝土收縮裂縫形成的機理研究[D].西南交通大學(xué)，2008.

[2]傅沛興.商品混凝土裂縫的防治[J].建筑技術(shù)，2003（04）.

TU528.01

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1671-3362（2013）10-0212-01