关于现浇混凝土裂缝产生原因的分析和防治措施建议

1关于现浇混凝土裂缝产生原因的分析和防治措施的建议运营管理中心于2015年的6月份对集团各区域的在建项目进行了半年度的项目巡检，巡检期间发现各区域项目均有出现不同程度、不同形式的混凝土裂缝，鉴于该问题对建筑的使用功能、耐久性和美观造成了较大的影响，且成为了各项目中的质量通病；运营中心就关于混凝土裂缝产生的原因进行了分析并提出防治措施的建议，又因砼裂缝的后期处理难度大且成本高，所以本文以如何做好砼裂缝的防控措施为重点；供各项目参照执行。一、常见砼裂缝产生成因：1.砼收缩产生的裂缝：收缩裂缝主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同产生较大拉应力时产生的裂缝。收缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右或在干热或大风天气出现。此类裂缝形态多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯。较短的裂缝一般长20～30cm，较长的裂缝可达2～3m，宽1～5mm。2、温度变化产生的裂缝：混凝土在硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在后期降温过程中，由于表面温度散失较快，受到内部混凝土或基础的约束，使混凝土表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，即会出现温缩开裂，其与温差的大小直接影响到砼的开裂及裂缝宽度。3.结构沉降产生的裂缝：沉降裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；模板刚度不足、模板支撑问距过大或支撑底部松动等也是沉降裂缝产生的主要因素，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30-45°角方向发展，较大的沉降裂缝，且有一定的错位，裂缝宽度与沉降量成正比关系。地基变形稳定之后，沉降裂缝也基本趋于稳定。4、砼材料及配合比原因造成的裂缝：配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度，也是造成砼开裂的主要原因之一。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等因素导致砼抗拉强度降低而产生的砼开裂。有关试验资料显示：用水量不变时，水泥用量每增加10%，混凝土收缩增加5%;水泥用量不变时，用水量每增加10%，混凝土强度将降低20%，混凝土与钢筋的粘结力降低10%。25、因施工操作不当引起的砼裂缝：较为普遍存在的因素包括：（1）现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会导致裂缝的产生；（2）高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大；（3）现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝；（4）拆模过早或现场模板拆除不当引起拆模裂缝。二、各类裂缝的处理方法：1、对于一般混凝土楼板表面的龟裂，可先将裂缝清洗干净，待干燥后用环氧树脂液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时，可用抹压一遍处理。2、对其它一般裂缝(宽度在0.05mm～0.2mm之间)的处理，其施工顺序为：清洗板缝后用1：2或1：1水泥砂浆抹缝，压平养护，封闭以恢复观感即可(仅限于缝的数量少且非通长、贯通的缝)。3、对当裂缝(宽度大于0.2mm)较大时，应沿裂缝凿八字形凹槽，冲洗干净后，用1：2水泥砂浆抹平，也可以采用环氧胶泥嵌补(仅限于缝的数量少且非通长、贯通的缝)。4、当楼板出现大面积或通长、贯通、影响结构安全的裂缝时，应提请设计单位对裂缝的进行查验，并出专项处理方案；后按经设计单位认可的方案进行处理。三、砼裂缝的防控措施：1、材料方面控制1.1砼配合比设计控制：（1）泵送混凝土的胶凝材料用量不宜小于300kg/m3（GB50119-2003的第9.3.6条）；抗渗砼不宜小于320kg/m3（JGJ55-2001）。（2）粗骨料宜采用连续级配，其最大公称粒径不宜大于40.0mm（建议采用5-31.5mm），含泥量不得大于1.0％，泥块含量不得大于0.5％；砼中的骨料的弹性模量越小、吸水率越大其干缩量也越大，因此应严格限制骨料中的含泥量。（3）细骨料宜采用中砂（M2.3以上），含泥量不得大于3.0％，泥块含量不得大于1.0％；严禁采用海砂。（4）在保证预拌混凝土可泵性和现场浇捣的要求下应尽量降低混凝土中的砂率（宜为35％～45％）；（5）粉煤灰不应低于Ⅱ级，且掺量应符合规范要求。（6）因为采用较小的水胶比可提高混凝土的密实性，从而使其有较好的抗渗性，所以塌落度在保证可施工的前提下应尽可能最大程度减少用水量（一般每增加10%水量，干缩就会增大20%），到施工现场砼地下室部分的尽可能控制住130-160mm范围内。2.1商品砼生产前和过程控制3（1）应尽可能选择距离项目现场就近的商品砼生产厂家，因运输距离太长时商砼搅拌车在途中搅拌时间过长会影响甚至破坏已生成砼结晶体，再则路途太长商砼站往往会增加外加剂及用水量。另外选择合理浇筑时间：夏天施工时应尽量避开中午最炎热时段，将浇捣时间放在下午或夜间这些温度相对较低时段。此外还应尽可能避开雨天浇捣砼，并备好防雨的篷布及抽水设备。3、现场施工前和过程中的控制（1）监理和建设方认真审核确认砼、模板施工专项方案及拆模方案。（2）项目部应在砼浇捣前认真检查：①轴线定位（如后插柱筋的轴线定位，并应采取一定固定措施以免泵管振动后引起偏位）、标高、钢筋安装（如地下室外墙、底板S筋应注意不能内外顶紧，以免形成渗水通道）、模板要有足够的强度、刚度（浇捣砼前模块应用水充分湿润）；②关键节点或部位是否处理到位，如地下室不同强度等级砼交界面宜设置铁丝网等拦截；水电及人防预埋（人防地下室应加止水翼环）是否设计有遗漏、安装位置及标高是否准确等，止水螺栓应全数检查是否有止水片并满焊；③后浇带范围模板及支撑必须单独布设（不允许先拆除再回撑的做法），整体支撑必须牢靠、稳定；④地下室集水井、电梯基坑等较深部位砼浇筑前地下水一定要抽干。全部符合要求且验收各方在工程隐蔽验收单上签字后施工单位才能通知砼搅拌站进场预拌砼。3.3为确保预拌混凝土生产严格按照混凝土配合比进行，必须对预拌混凝土实行开盘鉴定。混凝土运送至现场应检查其坍落度、粘聚性是否满足配合比或合同规定的要求。见证三方均应在开盘鉴定记录上签字确认并保存归档。3.4交货时砼厂家必须向需方提供砼原材料出厂合格证及原材料检测报告、砼出厂合格证、砼开盘鉴定、砼配合比设计报告（供方应在配合比中标明砼初凝时间），砼强度报告，水泥检验报告（水泥28天检验报告可在28天后提供）；交货检验的混凝土试样采取与坍落度检测应在混凝土运送到交货地点后20min内完成；强度与抗渗试件制作应在40min内完成；生产浇筑同一部位的砼，应使用同一厂家、同一品种、同一规格的原材料。3.5在预拌混凝土生产过程中，项目部和监理单位人员应随时到混凝土搅拌站，对混凝土生产过程的混凝土质量进行抽查，核对生产使用的原料及混凝土配合比，及混凝土设计强度等级、混凝土生产配合比、工程名称及部位是否与混凝土配合比报告单、砼生产任务通知单相符，核对生产记录，混凝土供方应随时提供混凝土生产记录（应为电脑自动打印的生产记录，防止弄虚作假或误发货）。4对地下室的底板、顶板等重要的部位还要对容易导致开裂的粗细骨料、粉煤灰、矿粉的一些重要指标进行检查：如砂子的细度、含泥量、泥块含量，粗骨料（石子）级配、含泥量、泥块含量，粉煤灰的细度，矿粉的比表面积、活性指数等。3.6布置砼输送管应尽量缩短管线长度，少用弯管和软管，管线布设宜横平竖直；施工时严禁在钢筋上直接铺设泵送管道（应支撑在专用的钢支架上，管子与梁位之间应设置缓冲材料如轮胎等进行避震）；由于泵送混凝土施工速度快，因而工作面上操作人员多，楼板面层钢筋易遭踩踏下陷，因此应设置足够的钢筋撑脚（马凳）或钢支架，重要节点钢筋应采取加固措施，并且随着浇筑的不断推进，应有专人整理和恢复钢筋。炎热夏季施工宜用湿麻袋覆盖泵送管，泵车尽可能停在阴凉处，避免阳光直接照射，以降低砼入模温度。3.7砼塌落度太大是导致砼开裂的重要因素，因此必须严控砼塌落度，每100m³相同配比砼坍落度取样不得少于两次（项目部在施工期间每半天不少于做一次塌落度实测抽查）。当目测异常时可随机进行检测。严禁在运输和等待卸料过程中加水（施工时往泵机入料口加水），施工期间监理或项目部必须全程跟踪旁站。泵送混凝土之前应先用水润湿管道，并用同配合比去石砂浆或1：2水泥砂浆润滑管道壁。但润滑用的水泥砂浆应导出作业面，绝不得用于主体结构中。3.8泵送混凝土宜连续进行，有计划中断时，应预先确定中断浇筑部位停止泵送，且中断时间不宜超过1h，停止泵送期间应每隔20min回泵一次；砼运送到施工现场后至砼卸料完毕时间不宜超过1～1.5小时，当最高气温低于25℃时可再延长0.5小时；分层浇捣时应保证当层混凝土在前一层混凝土初凝之前完成浇筑振捣，砼浇筑间隔不得超过砼的初凝时间。3.9每一振点的振动持续时间应能保证砼获得足够的捣实程度（以砼表面呈水平和不再出现气泡、不再沉落为宜），砼布料要均匀，摊铺时应尽可能保持大致水平，避免用振动棒赶料而产生离析，砼可以等间距的堆集以便铺平，稍高处允许用振动棒消掉。另外，一般情况下柱（墙）砼强度高于梁（板）且大于5MPa时,梁柱（墙板）节点区砼强度等级应与柱（墙）相同。3.10砼构件应采用砼初凝前二次振捣（第一遍用振动棒，第二遍用平板振荡器）及终凝前二～三次抹压的施工工艺（建议用磨光机机械抹压抹平，第一遍在砼初凝时磨光机磨盘提浆、第二～三遍用磨光机磨盘拉毛，对于地下室随捣随抹光的顶板第三遍应改为在砼终凝前用磨光机做磨光处理），通过充分振捣及多次抹压闭合初期砼表面的塑性裂缝；整个砼浇灌过程中应不断排除泌水：①在浇捣前进方向二侧模板底部预留排水孔；②可将砼泌出的水分集中于低洼处用海绵吸出；5对板面出现的浮浆，不能采用撒干料处理，可用真空吸水或其他方法。所有施工必须在砼终凝前（手指用力压砼表面无痕，一般即可认为砼已终凝）结束。4、施工完成后的养护、保护及后浇带封闭等方面的控制4.1应在砼浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖（塑料薄膜，夏天施工时尽可能用破棉毡或麻袋）和浇水，保持砼表面湿润。因为砼拌合物表面水分蒸发量超过0.5Kg/㎡.h时，砼将产生急剧收缩，对中等流动性砼会达到（60-100）×104，特别是对表面系数大的薄壁构件如板、墙等。混凝土浇水养护的时间不得少于14天；后浇带不少于28天。对于大体积混凝土还应在专项施工方案中明确温差控制和养护措施。4.2砼浇捣后的保护（1）在已浇筑混凝土的强度未达到1.2MPa之前（大约20-24h），不得在其上踩踏。混凝土浇筑完毕24h后，方可进行施工放样等轻微活动，严禁在板上堆加荷载（如模板、支架、钢筋等）。当采用缓凝剂或气温低于15℃时，还需适当延长时间。主楼范围之外的顶板浇筑完毕48h后，方可在其上放置模板、支架、钢筋等建筑材料；另外重型车辆不得驶入顶板（除消防道路及在设计允许值荷载范围内），顶板上行驶的车辆及材料堆场荷载必须控制在设计对荷载的允许范围内，若超过必须在其板下设临时钢管进行支撑加固。（2）地下室结构完成，砼强度达到设计要求后，应及时进行地下室外墙防水材料及保护层的施工，全部完成后及时土方回填，尽可能减少砼暴露时间，以减少裂缝产生的机率；同样较长的地下室（超过150米）有条件情况下顶板防水卷材及保护层应尽快施工（并做好其上的保护层）。4.3伸缩后浇带施工封闭时间一般最少要60天，同时应达到设计要求。有条件时尽可能迟些封闭，若需提前封闭应采取相应措施。地下室较长时，后浇带宜沿长向分区域留置，每区域长度控制在100-150米，直至地下室大面防水卷材或覆土施工前一个月再封闭，让地下室顶板在裸露情况下有一定伸缩变形的空间。郭氏投资集团有限公司运营管理中心二○一五年七月二十二日