商品混凝土的塑性裂縫及防治

1、混凝土塑性裂縫是指混凝土澆筑后尚處于混凝土塑性裂縫是指混凝土澆筑后尚處于可塑狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的裂縫?？伤軤顟B(tài)時(shí)產(chǎn)生的裂縫。商品混凝土由于坍落度過大，用水量多，商品混凝土由于坍落度過大，用水量多，水泥用量多，砂率大，粗骨料粒徑小、外水泥用量多，砂率大，粗骨料粒徑小、外加劑的使用、凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)等原因，使得混加劑的使用、凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)等原因，使得混凝土的塑性裂縫出現(xiàn)頻繁，時(shí)而困擾商品凝土的塑性裂縫出現(xiàn)頻繁，時(shí)而困擾商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)以及施工單位?；炷辽a(chǎn)企業(yè)以及施工單位。塑性裂縫根據(jù)成因的原理分為沉降收縮裂塑性裂縫根據(jù)成因的原理分為沉降收縮裂縫和塑性收縮裂縫?？p和塑性收縮裂縫。沉降收縮裂縫是指混凝土硬化前因骨

2、料等沉降收縮裂縫是指混凝土硬化前因骨料等比重大的顆粒下沉，豎向體積縮小而產(chǎn)生比重大的顆粒下沉，豎向體積縮小而產(chǎn)生的塑性變形裂縫。的塑性變形裂縫。塑性收縮裂縫是指澆筑后還處于塑性狀態(tài)塑性收縮裂縫是指澆筑后還處于塑性狀態(tài)的混凝土因風(fēng)吹日曬，表面失水過快，產(chǎn)的混凝土因風(fēng)吹日曬，表面失水過快，產(chǎn)生急劇的體積收縮而出現(xiàn)的裂縫。生急劇的體積收縮而出現(xiàn)的裂縫。這兩種裂縫經(jīng)常共生，很難區(qū)別，故統(tǒng)稱這兩種裂縫經(jīng)常共生，很難區(qū)別，故統(tǒng)稱為塑性裂縫。為塑性裂縫。1.1.1產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因混凝土澆筑后，在重力的作用下粗骨料等比重混凝土澆筑后，在重力的作用下粗骨料等比重大的顆粒緩慢沉降密實(shí)，水、氣泡等比重小的大的顆粒緩

3、慢沉降密實(shí)，水、氣泡等比重小的組分被擠壓浮至混凝土面層，出現(xiàn)分層現(xiàn)象組分被擠壓浮至混凝土面層，出現(xiàn)分層現(xiàn)象（圖（圖1為外分層示意圖）。為外分層示意圖）。在緊接粗骨料下方可能會(huì)聚積著一些水分，因在緊接粗骨料下方可能會(huì)聚積著一些水分，因而在水泥砂漿中也存在著部分分層，稱為內(nèi)分而在水泥砂漿中也存在著部分分層，稱為內(nèi)分層（層（ 圖圖2 ）。）。（充水區(qū)域）（密實(shí)區(qū)域）在緊接粗骨料下方的區(qū)域稱為充水區(qū)域，在緊接粗骨料下方的區(qū)域稱為充水區(qū)域，它是混凝土最弱的部分；砂漿中分布較均它是混凝土最弱的部分；砂漿中分布較均勻的區(qū)域稱為正常區(qū)域；在骨料上部因較勻的區(qū)域稱為正常區(qū)域；在骨料上部因較小顆粒的沉降可能形成較

4、正常區(qū)域密實(shí)度小顆粒的沉降可能形成較正常區(qū)域密實(shí)度更大的密實(shí)區(qū)域。由于混凝土的內(nèi)分層，更大的密實(shí)區(qū)域。由于混凝土的內(nèi)分層，使混凝土具有各向異性，表現(xiàn)為沿著澆灌使混凝土具有各向異性，表現(xiàn)為沿著澆灌方向的抗拉強(qiáng)度較垂直該方向的低。方向的抗拉強(qiáng)度較垂直該方向的低。混凝土因沉降豎向體積縮小約混凝土因沉降豎向體積縮小約1%。坍落度。坍落度越大，保水性越差，凝結(jié)時(shí)間越長(zhǎng)及混凝越大，保水性越差，凝結(jié)時(shí)間越長(zhǎng)及混凝土越厚時(shí)，沉降收縮量越大。土越厚時(shí)，沉降收縮量越大。若混凝土均勻沉降，則不會(huì)出現(xiàn)裂縫。然若混凝土均勻沉降，則不會(huì)出現(xiàn)裂縫。然而混凝土沉降時(shí)會(huì)受到鋼筋、預(yù)埋件、模而混凝土沉降時(shí)會(huì)受到鋼筋、預(yù)埋件、模板

5、、較大的粗骨料、先期硬化的混凝土等板、較大的粗骨料、先期硬化的混凝土等局部阻礙或約束，或混凝土本身各部相對(duì)局部阻礙或約束，或混凝土本身各部相對(duì)的沉降量相差過大，由此產(chǎn)生拉應(yīng)力。此的沉降量相差過大，由此產(chǎn)生拉應(yīng)力。此時(shí)混凝土的抗拉強(qiáng)度很小而產(chǎn)生裂縫?；鞎r(shí)混凝土的抗拉強(qiáng)度很小而產(chǎn)生裂縫?；炷翝仓笥不俺两凳湛s產(chǎn)生的裂縫稱凝土澆筑后硬化前沉降收縮產(chǎn)生的裂縫稱為沉降收縮裂縫。為沉降收縮裂縫。1.1.2出現(xiàn)規(guī)律出現(xiàn)規(guī)律沉降收縮裂縫出現(xiàn)在混凝土沉降受阻處，沉降收縮裂縫出現(xiàn)在混凝土沉降受阻處，其出現(xiàn)規(guī)律如下：其出現(xiàn)規(guī)律如下：（1）鋼筋上方或預(yù)埋件周圍：這類裂縫的）鋼筋上方或預(yù)埋件周圍：這類裂縫的分布形狀

6、與鋼筋的布置有關(guān)，裂縫沿著結(jié)分布形狀與鋼筋的布置有關(guān)，裂縫沿著結(jié)構(gòu)上表面鋼筋通長(zhǎng)方向或箍筋上斷續(xù)出現(xiàn)構(gòu)上表面鋼筋通長(zhǎng)方向或箍筋上斷續(xù)出現(xiàn)（坡面上的混凝土尤其嚴(yán)重），或者預(yù)埋（坡面上的混凝土尤其嚴(yán)重），或者預(yù)埋件附近周圍出現(xiàn)（圖件附近周圍出現(xiàn)（圖3、4）。裂縫寬度）。裂縫寬度1mm4mm，深度不一。，深度不一。(水囊水囊)(水囊水囊)（2）沉降深度不同處：厚的混凝土部位比）沉降深度不同處：厚的混凝土部位比較薄的沉降量大，在交界處出現(xiàn)拉應(yīng)力，較薄的沉降量大，在交界處出現(xiàn)拉應(yīng)力，從而產(chǎn)生裂縫（見圖從而產(chǎn)生裂縫（見圖5）。）。圖圖5 5 結(jié)構(gòu)斷面厚度突變處結(jié)構(gòu)斷面厚度突變處沉降收縮裂縫示意圖沉降收縮裂

7、縫示意圖（3）臨近模板處：模板凸凹不平或吸水變）臨近模板處：模板凸凹不平或吸水變形會(huì)限制混凝土的均勻下沉，或因箍筋及形會(huì)限制混凝土的均勻下沉，或因箍筋及橫筋的限制，由此形成沉降收縮裂縫（見橫筋的限制，由此形成沉降收縮裂縫（見圖圖6、7、8、9）。不均勻的地基沉陷也會(huì)）。不均勻的地基沉陷也會(huì)造成混凝土沉降收縮裂縫。造成混凝土沉降收縮裂縫。圖圖9 9 梁板間的裂縫梁板間的裂縫1.1.3預(yù)防措施預(yù)防措施沉降收縮裂縫是由于混凝土塑性沉降收縮沉降收縮裂縫是由于混凝土塑性沉降收縮所產(chǎn)生的，為此應(yīng)盡量減少混凝土的沉降所產(chǎn)生的，為此應(yīng)盡量減少混凝土的沉降收縮量。收縮量。其措施如下：其措施如下：（1）優(yōu)化混凝土

8、配合比）優(yōu)化混凝土配合比應(yīng)用減水率大的高效減水劑或緩凝高效減應(yīng)用減水率大的高效減水劑或緩凝高效減水劑大幅減少用水量，提高混凝土的密實(shí)水劑大幅減少用水量，提高混凝土的密實(shí)性，同時(shí)減少減水劑用量，以降低因摻加性，同時(shí)減少減水劑用量，以降低因摻加減水劑引起混凝土的收縮值；應(yīng)用保水性減水劑引起混凝土的收縮值；應(yīng)用保水性較好的普通硅酸鹽水泥；連續(xù)級(jí)配的粗骨較好的普通硅酸鹽水泥；連續(xù)級(jí)配的粗骨料；偏粗的中砂；混凝土坍落度不宜過大；料；偏粗的中砂；混凝土坍落度不宜過大；混凝土凝結(jié)時(shí)間不宜過長(zhǎng)?；炷聊Y(jié)時(shí)間不宜過長(zhǎng)。（2）振搗充分，但應(yīng)避免過振。截面厚度）振搗充分，但應(yīng)避免過振。截面厚度相差較大的構(gòu)筑物，可

9、先澆注較深的部位，相差較大的構(gòu)筑物，可先澆注較深的部位，靜止靜止2h3h待沉降穩(wěn)定再與上部截面混凝待沉降穩(wěn)定再與上部截面混凝土同時(shí)澆注。土同時(shí)澆注。（3）進(jìn)行二次振搗：進(jìn)行二次振搗即可預(yù)）進(jìn)行二次振搗：進(jìn)行二次振搗即可預(yù)防又可消除混凝土塑性裂縫，還可改善混防又可消除混凝土塑性裂縫，還可改善混凝土和鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度。第二次振搗的時(shí)凝土和鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度。第二次振搗的時(shí)間至關(guān)重要，一般應(yīng)以振搗棒振實(shí)再拔出間至關(guān)重要，一般應(yīng)以振搗棒振實(shí)再拔出時(shí)混凝土表面未留下明顯的痕跡為宜。時(shí)混凝土表面未留下明顯的痕跡為宜。（4）健全混凝土面層質(zhì)量保證體系。如妥）健全混凝土面層質(zhì)量保證體系。如妥善排除澆注過程中的泌水，

10、初凝前完成二善排除澆注過程中的泌水，初凝前完成二次抹壓工作，以消除表面已產(chǎn)生的裂縫，次抹壓工作，以消除表面已產(chǎn)生的裂縫，隨即噴養(yǎng)護(hù)劑或覆蓋塑料薄膜進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)隨即噴養(yǎng)護(hù)劑或覆蓋塑料薄膜進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)。1.2.1產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因新澆注的混凝土，當(dāng)泌水速度大于蒸發(fā)速度，表新澆注的混凝土，當(dāng)泌水速度大于蒸發(fā)速度，表面仍有泌水層時(shí)不會(huì)出現(xiàn)塑性收縮裂縫。當(dāng)蒸發(fā)面仍有泌水層時(shí)不會(huì)出現(xiàn)塑性收縮裂縫。當(dāng)蒸發(fā)速度大于泌水速度時(shí)，混凝土就會(huì)收縮，若混凝速度大于泌水速度時(shí)，混凝土就會(huì)收縮，若混凝土表層的抗拉強(qiáng)度大于收縮引起的拉應(yīng)力時(shí)也不土表層的抗拉強(qiáng)度大于收縮引起的拉應(yīng)力時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)裂縫。當(dāng)遇到風(fēng)吹日曬，混凝土表面水分會(huì)

11、出現(xiàn)裂縫。當(dāng)遇到風(fēng)吹日曬，混凝土表面水分蒸發(fā)過快，產(chǎn)生急劇的體積收縮時(shí)，由于混凝土蒸發(fā)過快，產(chǎn)生急劇的體積收縮時(shí)，由于混凝土早期抗拉強(qiáng)度很低不能抵抗因蒸發(fā)收縮造成的拉早期抗拉強(qiáng)度很低不能抵抗因蒸發(fā)收縮造成的拉變力，則混凝土就產(chǎn)生裂縫。變力，則混凝土就產(chǎn)生裂縫。澆筑后還處于塑性狀態(tài)的混凝土，因風(fēng)吹澆筑后還處于塑性狀態(tài)的混凝土，因風(fēng)吹日曬表面失水過快，體積急劇收縮而產(chǎn)生日曬表面失水過快，體積急劇收縮而產(chǎn)生的裂縫稱為的裂縫稱為塑性收縮裂縫塑性收縮裂縫。塑性收縮裂縫與沉降裂縫往往同時(shí)出現(xiàn)，塑性收縮裂縫與沉降裂縫往往同時(shí)出現(xiàn)，很難區(qū)別，只不過是以何種為主罷了。很難區(qū)別，只不過是以何種為主罷了。1.2.2

12、出現(xiàn)規(guī)律出現(xiàn)規(guī)律塑性收縮裂縫出現(xiàn)在暴露于空氣中的混凝塑性收縮裂縫出現(xiàn)在暴露于空氣中的混凝土表面，裂縫較淺長(zhǎng)短不一，短的僅土表面，裂縫較淺長(zhǎng)短不一，短的僅20cm30cm，長(zhǎng)的可達(dá)，長(zhǎng)的可達(dá)2m3m，寬，寬1mm5mm裂縫互不連貫，類似干燥的泥裂縫互不連貫，類似干燥的泥漿面（圖漿面（圖10、11）。出現(xiàn)的規(guī)律如下：）。出現(xiàn)的規(guī)律如下：（1）刮風(fēng)、晴天、氣候干燥，混凝土澆筑）刮風(fēng)、晴天、氣候干燥，混凝土澆筑后表面沒有及時(shí)覆蓋時(shí)容易出現(xiàn)。后表面沒有及時(shí)覆蓋時(shí)容易出現(xiàn)。（2）使用收縮較大的水泥（如礦渣水泥）使用收縮較大的水泥（如礦渣水泥），水泥用量過多，砂子太細(xì)，粗骨料粒徑，水泥用量過多，砂子太細(xì)，粗

13、骨料粒徑小，骨料含泥量大，外加劑摻量過多，混小，骨料含泥量大，外加劑摻量過多，混凝土初凝時(shí)間過長(zhǎng)，混凝土面層強(qiáng)度低時(shí)凝土初凝時(shí)間過長(zhǎng)，混凝土面層強(qiáng)度低時(shí)容易出現(xiàn)。容易出現(xiàn)。（3）墊層、模板過于干燥，吸水大時(shí)容易）墊層、模板過于干燥，吸水大時(shí)容易出現(xiàn)。出現(xiàn)。（4）圖圖1010 塑性收縮裂縫示意圖塑性收縮裂縫示意圖圖圖1111 塑性收縮裂縫工程實(shí)例塑性收縮裂縫工程實(shí)例1.2.3預(yù)防措施預(yù)防措施防止出現(xiàn)裂縫的原理：一是降低混凝土表面游防止出現(xiàn)裂縫的原理：一是降低混凝土表面游離水的蒸發(fā)速度；二是減小混凝土的面層干縮離水的蒸發(fā)速度；二是減小混凝土的面層干縮量；三是增大混凝土面層早期的抗裂強(qiáng)度。量；三是增

14、大混凝土面層早期的抗裂強(qiáng)度。（1）選用干縮小早期強(qiáng)度高的硅酸鹽水泥或）選用干縮小早期強(qiáng)度高的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，嚴(yán)格控制水泥用量和摻合料普通硅酸鹽水泥，嚴(yán)格控制水泥用量和摻合料用量，選用級(jí)配良好、含泥量低的石子和砂子。用量，選用級(jí)配良好、含泥量低的石子和砂子。（2）澆注混凝土前，將基層和模板澆水濕透，）澆注混凝土前，將基層和模板澆水濕透，避免吸收混凝土中的水分。避免吸收混凝土中的水分。（3）振搗要密實(shí)，減少混凝土的收縮量。）振搗要密實(shí)，減少混凝土的收縮量。（4）原漿覆蓋養(yǎng)護(hù)法原漿覆蓋養(yǎng)護(hù)法。 混凝土澆筑后，先用大木板抹平，再用成混凝土澆筑后，先用大木板抹平，再用成軸的塑料薄膜邊退邊覆蓋

15、，隨時(shí)用鐵抹子軸的塑料薄膜邊退邊覆蓋，隨時(shí)用鐵抹子抹平腳印，這樣就可以保住混凝土中的水抹平腳印，這樣就可以保住混凝土中的水分不蒸發(fā)，也就最大限度地減少了混凝土分不蒸發(fā)，也就最大限度地減少了混凝土的收縮。（圖的收縮。（圖12）（5）采用原漿覆蓋法通常不需要二次抹壓。）采用原漿覆蓋法通常不需要二次抹壓。但對(duì)表面有特殊要求時(shí)（如路面等），可但對(duì)表面有特殊要求時(shí)（如路面等），可以在混凝土初凝前將塑料薄膜掀開，進(jìn)行以在混凝土初凝前將塑料薄膜掀開，進(jìn)行二次抹壓，抹光后再用塑料薄膜重新覆蓋，二次抹壓，抹光后再用塑料薄膜重新覆蓋，或者噴涂養(yǎng)護(hù)劑。或者噴涂養(yǎng)護(hù)劑。（6）在氣溫高、風(fēng)速大、干燥的天氣施工）在氣溫高

16、、風(fēng)速大、干燥的天氣施工時(shí)，宜加擋風(fēng)設(shè)施?；炷翝仓髴?yīng)及早時(shí)，宜加擋風(fēng)設(shè)施?；炷翝仓髴?yīng)及早進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，使其保持濕潤(rùn)；大面積混進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，使其保持濕潤(rùn)；大面積混凝土宜澆筑完一段養(yǎng)護(hù)一段。在炎熱季節(jié)，凝土宜澆筑完一段養(yǎng)護(hù)一段。在炎熱季節(jié)，需加強(qiáng)表面的抹壓和養(yǎng)護(hù)。必要時(shí)加設(shè)遮需加強(qiáng)表面的抹壓和養(yǎng)護(hù)。必要時(shí)加設(shè)遮陽(yáng)擋風(fēng)及噴霧設(shè)施等。陽(yáng)擋風(fēng)及噴霧設(shè)施等。2.1治理方法治理方法（1）若塑性裂縫發(fā)現(xiàn)的較早，混凝土仍保）若塑性裂縫發(fā)現(xiàn)的較早，混凝土仍保持塑性狀態(tài)時(shí)及時(shí)采用二次振搗或二次抹持塑性狀態(tài)時(shí)及時(shí)采用二次振搗或二次抹壓來消除，然后噴涂養(yǎng)護(hù)劑或加濕養(yǎng)護(hù)。壓來消除，然后噴涂養(yǎng)護(hù)劑或加濕養(yǎng)護(hù)。二次振

17、搗宜采用平板振搗器，振搗至表面二次振搗宜采用平板振搗器，振搗至表面均勻泛漿，然后刮平、壓光。沉降較大引均勻泛漿，然后刮平、壓光。沉降較大引起的塑性沉降裂縫也可用插入式振搗器。起的塑性沉降裂縫也可用插入式振搗器。若混凝土較厚，面層水泥漿量較多時(shí)可撤若混凝土較厚，面層水泥漿量較多時(shí)可撤鋪碎石，碾壓數(shù)遍，然后抹平及覆蓋養(yǎng)護(hù)。鋪碎石，碾壓數(shù)遍，然后抹平及覆蓋養(yǎng)護(hù)。（2）若塑性裂縫發(fā)現(xiàn)較晚，混凝土已硬化，）若塑性裂縫發(fā)現(xiàn)較晚，混凝土已硬化，則對(duì)于較淺的塑性收縮裂縫，可用則對(duì)于較淺的塑性收縮裂縫，可用1份水泥改份水泥改性劑（聚合物乳液）與性劑（聚合物乳液）與1份水泥調(diào)和成水泥漿，份水泥調(diào)和成水泥漿，用刮刀修補(bǔ)裂縫。當(dāng)裂縫較寬時(shí)，可用用刮刀修補(bǔ)裂縫。當(dāng)裂縫較寬時(shí)，可用1份水份水泥改性劑、泥改性劑、1份水泥、份水泥、1.5份細(xì)砂及較適量水份細(xì)砂及較適量