淺談混凝土塑性收縮裂縫

隨著混凝土技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)階段商品混凝土行業(yè)也不再局限于以前的“一鍬水泥、兩鍬黃砂、三鍬石子”的老套技術(shù)，逐漸出現(xiàn)了種類(lèi)龐雜的外加劑，逐漸適應(yīng)了大流動(dòng)度泵送和施工要求。水泥用量的加大，砂率的提高，水膠比的降低也導(dǎo)致了混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塑性收縮裂縫的概率增大，既影響了混凝土的美觀、也降低了混凝土的防水性能與耐久性能。怎樣預(yù)防混凝土出現(xiàn)塑性裂縫，就變得尤為重要。塑性裂縫一般出現(xiàn)在板、墻等面積較大的混凝土澆筑部位，溫度較高的夏天尤為嚴(yán)重，在初凝至終凝的這一階段出現(xiàn)裂縫，一般是龜裂狀和趨近直線的不規(guī)則細(xì)小裂縫，塑性裂縫一般不貫穿整體混凝土結(jié)構(gòu)，但會(huì)對(duì)混凝土后期的耐久性造成影響。江蘇泰興某工地，澆筑部位是場(chǎng)地，每次澆筑長(zhǎng)寬約50m+4m，厚度150mm，四周開(kāi)闊而且天氣炎熱，而且晝夜溫差較大，工地養(yǎng)護(hù)措施僅限于終凝以后灑水養(yǎng)護(hù)，結(jié)果出現(xiàn)大量不規(guī)則呈直線的細(xì)小裂縫，方向相同都是橫向裂縫且不貫穿，發(fā)現(xiàn)都是在初凝到終凝這一階段出現(xiàn)裂縫，工地因此改變養(yǎng)護(hù)方式，增加了混凝土收光次數(shù)和灑水養(yǎng)護(hù)次數(shù)，但是裂縫問(wèn)題仍然沒(méi)有解決，最后改用在澆注混凝土后鋪上塑料薄膜的養(yǎng)護(hù)方式，裂縫問(wèn)題就再?zèng)]有出現(xiàn)過(guò)。從上面的案例可以看出，此工地四周開(kāi)闊的大風(fēng)環(huán)境與炎熱環(huán)境就是造成塑性收縮裂縫的一個(gè)重要因素，究其原因還是混凝土上表面水分蒸發(fā)過(guò)快，泌水速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于蒸發(fā)的速度，使得混凝土表面提前干涸出現(xiàn)應(yīng)力，從而出現(xiàn)混凝土的一些細(xì)小的裂縫。此工地開(kāi)始時(shí)養(yǎng)護(hù)采用的是灑水養(yǎng)護(hù)，而混凝土在初凝的情況下還沒(méi)有完全失去塑性，施工方不會(huì)選擇在初凝情況下灑水養(yǎng)護(hù)，而塑性收縮裂縫一般都是在初凝到終凝這一階段形成，在終凝以后灑水養(yǎng)護(hù)只能讓混凝土水泥能更充分和水產(chǎn)生水化反應(yīng)，使得對(duì)混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)有一定好處，但對(duì)混凝土塑性收縮裂縫是起不了太大作用，混凝土表面失水速率過(guò)快是混凝土表面塑性收縮裂縫的根本原因，灑水養(yǎng)護(hù)需要在初凝之后終凝之前，過(guò)早灑水會(huì)引起水膠比增大從而影響強(qiáng)度，或者混凝土表面水膠比過(guò)大出現(xiàn)表面起砂的情況?；炷粮采w養(yǎng)護(hù)可以很好地減少塑性收縮裂縫，盡量減少混凝土表面暴露在空氣中的面積。塑性收縮裂縫一般是發(fā)生在混凝土澆筑以后硬化初期這一時(shí)間，介于新拌混凝土到混凝土達(dá)到一定成熟度之間的一個(gè)階段。由于早期收縮抗拉強(qiáng)度較低，早期混凝土塑性收縮，水化升溫，內(nèi)外溫度差也是混凝土塑性收縮裂縫的重要因素?；炷猎跐仓?～12個(gè)小時(shí)水泥水化反應(yīng)激烈，引起水泥漿的化學(xué)減縮，泌水及骨料下沉產(chǎn)生的沉縮變形和水分急劇蒸發(fā)引起混凝土失水收縮，這些變形出現(xiàn)在混凝土終凝前的塑性階段，也就是塑性收縮變形?；炷粱瘜W(xué)減縮和泌水引起的收縮量級(jí)很大，沉降收縮混凝土流動(dòng)度越大沉降量越大，從而出現(xiàn)裂縫。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)埋件模板較大粗骨料等局部阻礙或約束，或混凝土本身各部相對(duì)的沉降量相對(duì)過(guò)大，由此產(chǎn)生拉應(yīng)力，此時(shí)混凝土的抗拉強(qiáng)度很小，從而產(chǎn)生裂縫，混凝土澆筑后硬化前沉降收縮產(chǎn)生的裂縫稱(chēng)為沉降收縮裂縫。這類(lèi)裂縫分布情況與鋼筋排布有關(guān)，裂縫沿著結(jié)構(gòu)上表面鋼筋通長(zhǎng)方向斷續(xù)出現(xiàn)，寬度在1mm-4mm左右，深度不一，但不貫穿。總結(jié)一下塑性裂縫出現(xiàn)規(guī)律，塑性收縮裂縫出現(xiàn)在暴露在空氣中的混凝土表面，裂縫較淺，長(zhǎng)短不一，裂縫互不連貫，刮風(fēng)晴天氣候干燥而且沒(méi)有及時(shí)養(yǎng)護(hù)易出現(xiàn)裂縫，使用水泥收縮性較大，水泥用量過(guò)多，砂子太細(xì)，骨料含泥量大，混凝土初凝時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，混凝土面層強(qiáng)度低時(shí)出現(xiàn)，模板過(guò)于干燥，吸水量大時(shí)也容易出現(xiàn)裂縫。那么防范措施需要注意的是，盡量減少混凝土表面泌水的蒸發(fā)速率，減少混凝土表面的干縮量，增加混凝土早期表面抗裂強(qiáng)度。在混凝土配比上需要注意的是，選用干縮性小早期強(qiáng)度高的普通硅酸鹽水泥、嚴(yán)格控制水泥及礦物摻合料的用量、選用良好級(jí)配的粗細(xì)骨料。施工方面要注意混凝土振搗密實(shí)，適當(dāng)增加振搗時(shí)間，減少混凝土干縮量，采用覆蓋法(在澆筑后的混凝土上鋪上塑料薄膜以減少混凝土表面與空氣接觸)，一般不用二次抹壓，如果施工方有要求，可以把覆蓋物揭開(kāi)再進(jìn)行二次抹壓，抹光以后馬上再進(jìn)行覆蓋。在干燥高溫且大風(fēng)天氣施工的情況宜增加一些擋風(fēng)設(shè)施，混凝土澆筑完后宜盡快覆蓋或?yàn)⑺B(yǎng)護(hù)，以保持混凝土表面濕潤(rùn)，若是大體積混凝土宜澆筑一段養(yǎng)護(hù)一段，若在炎熱季節(jié)更應(yīng)該加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)?；炷脸霈F(xiàn)塑性收縮裂縫是不容易避免的，若是出現(xiàn)裂縫并發(fā)現(xiàn)較早，混凝土仍然保持塑性狀態(tài)時(shí)，宜采用二次振搗或二次抹光來(lái)消除裂縫，并且及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù)，二次振搗宜選用平板振搗器振搗至混凝土表面泛漿，然后再抹平覆蓋養(yǎng)護(hù)混凝土。混凝土技術(shù)行業(yè)要擔(dān)起混凝土質(zhì)量的責(zé)任，從混凝土