混凝土早期裂縫是目前建筑工程的熱門話題,施工時稍不注意就會出現(xiàn),它是一個質(zhì)量通病。雖大多數(shù)是非結(jié)構(gòu)裂縫,不影響結(jié)構(gòu)安全,但對混凝土的耐久性可能產(chǎn)生一定的影響。特別當前國家一再強調(diào)抓民生建筑工程質(zhì)量,我們更要重視混凝土早期裂縫的防治。

混凝土早期裂縫是指混凝土拌合物在澆搗成型后,初凝前或終凝前在混凝土表面就開始形成的不規(guī)則的裂紋,直至發(fā)展為裂縫。裂縫的成因就是混凝土塑性收縮造成的。這是混凝土拌合物固有的屬性,直白的說就是胎生的,但是在它成長過程中可以防治,使裂縫消失或讓它形成不了裂縫,混凝土拌合物從塑性狀態(tài)到失去塑性硬化,體積是不穩(wěn)定的,是在逐漸變小,這是必然的。我們大家要充分認識到混凝土在硬化前要發(fā)生大量的塑性收縮變形,這種塑性收縮在混凝土拌合物澆筑、振搗、養(yǎng)護過程中由于操作不當就會形成裂縫。

混凝土拌合物為什么會發(fā)生塑性收縮?塑性收縮成因就是混凝土拌合物大量失水造成的,不讓它失水就發(fā)生不了收縮,這就是我們防治混凝土早期裂縫的主要源頭。

混凝土拌合物為什么會失水?混凝土中的水泥水化反應(yīng)形成水化硅酸凝膠體,100 克水泥需要25 克水就行了,即水灰比為0.25。而實際工程用的水灰比在0.35 ~ 0.80。水泥完全水化還多出1.4 ~ 3.2 倍的水;混凝土按其塑性狀態(tài)分為:干硬性混凝土、塑性混凝土、流態(tài)混凝土、自流平混凝土。坍落度( mm)分別為:0、10 ~ 80、100 ~ 220、大于220。目前市場上大多數(shù)使用的商品混凝土即預拌混凝土的坍落度在100 ~220mm,可謂流態(tài)混凝土,你說塑性到什么程度。若考慮遠距離運輸或天氣炎熱的混凝土坍落度損失,那么有的混凝土出機坍落度在220mm 以上,其塑性達到自流平混凝土。不加泵送劑,使用中砂,5 ~31.5mm 碎石時,干硬性、塑性、流態(tài),自流平混凝土一立方用水量(kg)就為:165、175 ~200、210 ~240、240 以上。

為什么有的人說,你預拌混凝土常出現(xiàn)裂縫,還不如我現(xiàn)場自拌混凝土。原因就在于自拌混凝土坍落度小,只有30 ~50mm,有的為了節(jié)約成本,坍落度只有10 ~30mm,用三色布擔著混凝土都沒有漿淋出來。強力振搗后,混凝土表面出現(xiàn)少許浮漿,不要二次抺壓,即使?jié)菜患皶r,混凝土早期裂縫都很少出現(xiàn)。因為用水少,失水也就很少,產(chǎn)生的塑性收縮就小。現(xiàn)在市場銷售的預拌混凝土(俗稱商品混凝土)是大坍落度的流態(tài)混凝土,比現(xiàn)場自拌混凝土每立方多用水25 ~30kg。這樣大的用水量是泵送工藝的需要。也不僅是這樣,就混凝土公司而言,為了節(jié)約成本,入泵坍落度可在100 ~140mm。但目前施工現(xiàn)場入泵坍落度在160mm 以上,工人希望泵出的混凝土坍落度越大越好,他認為不好操作就加水,混凝土公司跟工地老板講,混凝土不準任意加水,老板也聽之任之。因為他包給工人方量錢就少,工人拿不到錢,也找他要。殊不知,給混凝土任意加水是在加“敵敵畏”,大大降低混凝土強度,還導致混凝土早期裂縫的產(chǎn)生。這種早期裂縫多見于板式結(jié)構(gòu),如樓板、屋面、道路、地坪等。由于預拌泵送混凝土坍落度大,用水量大,除了水泥水化反應(yīng)用去水泥質(zhì)量25% 的水,泵送混凝土會多出許多拌和水被游離出來,從混凝土中分泌出來,從混凝土毛細管中因毛細作用淅出來。混凝土失水后,體積變小呈現(xiàn)收縮。在混凝土初凝前,由于泵送混凝土坍落度大、塑性大,這種塑性收縮的應(yīng)力大于混凝土顆粒間的位移的阻力,混凝土隨之發(fā)生變形,邊收縮邊愈合,很難形成裂縫。隨著時間的推移,混凝土的塑性逐漸減小,混凝土內(nèi)部將產(chǎn)生一對作用力與反作用力;炷猎缙谒苄允湛s為作用力,混凝土顆粒間逐漸增大的位移阻力及混凝土水泥水化反應(yīng)逐漸發(fā)展形成的混凝土強度為反作用力。這反作用力就是大家常講的收縮約束力,混凝土收縮若無約束就形成不了裂縫。初凝前的混凝土收縮基本是在無約束下進行的;炷翝u趨向初凝狀態(tài)時,在混凝土薄弱的界面開始出現(xiàn)約束力裂紋。隨著混凝土初凝至終凝,塑性收縮的約束力越來越大。表現(xiàn)在混凝土表面開始出現(xiàn)的裂紋逐漸發(fā)展為裂縫。如果混凝土不能及時澆水養(yǎng)護,保持混凝土處在潮濕狀態(tài),那么混凝土還是繼續(xù)失水,繼續(xù)收縮。因裂縫集中應(yīng)力的效應(yīng),裂縫會變長、變寬、變深,向縱深發(fā)展。但混凝土的塑性收縮的速率慢于混凝土強度發(fā)展速率時,也就是混凝土塑性收縮應(yīng)力小于混凝土發(fā)展強度時,裂縫停止發(fā)展。塑性收縮要待混凝土濕養(yǎng)到14d 才能完成。隨著混凝土的終凝到硬化逐步發(fā)展,強度提高,雖有塑性收縮,但對混凝土形成不了破壞,因混凝土強度已漸大于其收縮應(yīng)力。

如何防治早期裂縫,源頭在于控制混凝土成型后不要失水,怎么做才能使它不失水,那就是目前推行的“帶漿”養(yǎng)護。混凝土振搗成型好后還沒有到初凝,就用塑料薄膜覆蓋,待到終凝,混凝土強度很低時,將薄膜與混凝土表面脫開,混凝土表面澆濕并有積水,再將薄膜覆蓋好,密封好,不能讓風吹翻。始終保持混凝土處在飽和濕潤狀態(tài),使混凝土無法失水,混凝土也就無法收縮了,一天過后,就過了危險期,不會出現(xiàn)早期裂縫了。三天一過,施工荷載幾乎全可以上。濕養(yǎng)護最少7d才能保證混凝土正常發(fā)展。

預拌混凝土的澆筑、振搗、成型是否得當,也是避免混凝土早期裂縫產(chǎn)生的關(guān)鍵。拿樓板講,泵送混凝土先只管布料。虛鋪厚度多少,先小塊面積做一下振搗密實試驗就行了。從開始布料計算,滯后2 ~3 小時,才開始振搗,振搗完成后先用2m 的刮尺刮平,用木擦板抹實抹平,待終凝前,再抺壓一遍,同時濕養(yǎng)護跟上,混凝土早期裂縫就可以防治了。為什么要這么做,可以達到防治混凝土早期裂縫呢?布料要用耙子配合,不能用振動棒布料。混凝土初始坍落度大振動棒強力振動,易把好的、均質(zhì)的混凝土,振得離析,造成浮漿層厚,混凝土表面更易產(chǎn)生塑性收縮。先布料,滯后振搗。目的是將大坍落度降下來,經(jīng)過2 ~3 小時,混凝土塑性沉降完成大部分,接近坍落度小的混凝土。這樣的混凝土振搗成型后,混凝土整體性好,浮漿少,混凝土表面塑性收縮也相應(yīng)減少了。再加初凝前、終凝前抹壓,使初凝前、終凝前可能形成的裂縫或已形成裂縫的部位,經(jīng)過二次抹壓,就可以將裂縫在混凝土還在塑性狀態(tài)下自愈合,混凝土的縱向沉降,橫向收縮都得到了有效控制,徹底消除了裂縫。并且提高了混凝土的密實度,對混凝土的強度提高有好處。如果不經(jīng)過二次打磨抹壓,過了混凝土塑性愈合時間,就變成永久裂縫了;炷帘砻嬉研纬傻牧鸭y、裂縫,若濕養(yǎng)護又不及時跟上,裂縫還將會變長、變寬、變深。