广州市某工程混凝土裂缝的探讨

　　黄钥关定鹏余健生（广州市第二建筑工程有限公司510045）在工业与民用建筑的施工中。混凝土结构出现裂缝是一个具有普遍性的质置问题。目前，随着工程中混凝土强度等级不断增离和混凝土用置的增大。混凝土在施工过程中产生裂缝的现象就更是普遍。某工程在施工过程中发现混凝土结构出现裂缝。施工单位对所产生的裂缝进行了深入细致的研究。分析，并根据研究所得的结论相应采取了一些针对性措施。从而在之后的施工中有效地避免了同类裂缝的再次出现。现就该工程的裂缝问题作如下探讨：1裂缝出现的情况及其特点：该工程是在广州市内近年施工的一幢高层商住楼，出现裂缝的部位在首层至三层楼面结构中，施工期为三季度至四季度。混凝土采用C50预拌砼，泵送浇筑。楼面裂缝在正常养护的条件下在浇筑后2-3天出现；梁。剪力墙的裂缝在拆模时出现。经过细致观察，发现这些裂缝具有如下特点：裂缝的产生位置分布在各种砼结构中，有楼面、梁、剪力墙、车道等，在结构内力较大的部位较多发生，如板中、梁腹中等，裂缝的开裂方向较为规整；裂缝形状细小，呈现两头小，中间大的特点；长短不一，长的达5m，短的仅有10cm.用裂纹镜观察裂缝，其宽度均在0.1-0.3mm范围内；某些裂缝小心凿开，深度在5cm左右；裂缝出现后，施工单位对裂缝进行了跟踪观测，并未发现裂缝有加长，加宽的趋势，数量上也没有增多。

　　2裂缝的成因分析从受力的角度上分析，裂缝产生时，支顶体系没有拆除，没有不正常的受力情况，产生裂缝的结构，仅以承受自重为主。因此可以排除结构超负荷产生裂缝的可能性。

　　产生裂缝的楼板、剪力墙等都不属于大体积砼。

　　且预拌砼中掺用了粉煤灰降低了水泥水化热。另外，在施工过程中，施工单位及时采取了浇水养护措施。所以也可以排除温度裂缝的可能性。

　　排除外力和温度应力的因素，可初步认为该工程出现的裂缝为收缩裂缝。

　　收缩是混凝土的一个重要性能，它对混凝土及钢筋生产与应用技术混凝土结构的性能有很大影响。混凝土材料因物理化学作用而产生的体积缩小现象总称为收缩。在正常使用的条件下，由于混凝土的收缩而引起的应力足以使结构产生变形、以至裂缝，从而降低混凝土的强度和刚度。收缩主要可以分为以下几种：沉缩：混凝土拌合物在刚成型之后，固体颗粒下沉，表面产生泌水而形成混凝土体积减少。

　　化学收缩：又称自生收缩、硬化收缩。混凝土终凝后，水泥在密闭条件下水化，水分不蒸发时所引起的体积缩小。

　　混凝土中的水份参与水泥的水化反应形成结晶，这是强结合的，不参与混凝土与外界湿度交换。

　　物理收缩：又称干燥收缩，指混凝土置于未饱和空气中，由于失水所引起的体积缩小。

　　由于空气中二氧化碳的作用而引起体积缩小。

　　在正常的养护条件下，干燥收缩、碳化收缩出现较少，而沉缩和化学收缩主要是由混凝土的内因材料性质所决定的，所以一般情况下都会发生。这些内因主要包括有：①集料含量、种类，具有不同弹性模量的不同集料对混凝土的收缩有不同影响混凝土中产生收缩的主要组分是水泥石，减少水泥石的相对含量即减少收缩；②单位用水量；③外加剂；④构件尺寸；⑤配筋率等。此外，沉缩和化学收缩同时还受环境温度、湿度、养护条件等外因影响。

　　混凝土的收缩往往是由多种内因和外因所决定的，随着砼强度等级的增大，影响砼收缩的因素也随之增多。这些收缩受到外界或内部条件的约束，如支座嵌固、内部钢筋、先期凝固砼的局部阻碍或约束等而产生拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时就会将局部混凝土拉裂，造成裂缝。这些收缩裂缝一般发生在混凝土的塑性阶段，即为早期裂缝。一般发生在梁板结构内力较大处，如梁的腹部、板中等地方，其特征是中部较宽，两端较窄，呈梭形；裂缝宽度在0.1-0.3mm之间，深度常达钢筋面，属表面裂缝。

　　3裂缝的影响分析和处理方法混凝土结构出现裂缝，重要的是通过分析其成因来判断其带来的危害性，从而总结出整治的办法。根据混凝土结构设计规范（GB-89）中，有如下规定：一般构件等结构在室内正常环境中，大裂缝宽度允许值为0.3mm.。根据国内外设计规范及有关试验资料，混凝土大裂缝宽度的控制标准大致如下：该工程为一般高层商住楼，所产生的收缩裂缝大宽度为0.3rm，属无害裂缝的范围，应对建筑的使用无影响。为进步证实该裂缝对混凝土结构的受力不造成影响，该工程的施工单位委托试验单位对出现裂缝的混凝土结构进行了超声回弹联合检测。检测结果表明：混凝土强度均达到设计要求强度（C50）；裂缝深度为3~5cm，未发现贯穿性的裂缝。

　　根据详细的分析结果和超声回弹联合检测的检测结论，后，施工单位对该工程裂缝的处理方法敲定为：采用环氧树脂填补裂缝，无须进行其他补强措施。直至目前，该工程已经竣工并投入使用，实践证明，尚未发现这些裂缝有所发展或对使用功能造成危害。

　　4防止该类裂缝的方法尽管这类裂缝的产生对混凝土结构的一般使用不造成危害，但对建筑物的外观造成一定的影响，同时也会降低混凝土的耐久性，严重时还会影响混凝土的强度、刚度，如果处理不当还会带来一定的不良后果。所以应采取有效的方法以减少和避免这类裂缝的出现。在明确裂缝产生的原因是由于混凝土自身材性造成后，该工程施工单位开始从混凝土的组成材料品种及配合比等着手，采取措施对各组分进行调整。后，在保证混凝土设计强度不变的前提下，调整了混凝土的各种组成材料的比分，经多次试验，改进了混凝土的配合比，并取得了满意的效果，自三层以上结构开始基本上避免了同类裂缝的产生。前后的配合比比较如下表1.由前后两套配合比的比较，总结出以下几种途径是改进混凝土，减少混凝土早期材性收缩、避免收缩裂缝产生的有效方法：增加混合材，如粉煤灰的用置；减少水的用量，降低水灰比；控制好砂率，不宜过大；此外在施工过程中还总结出以下有效措施：控制混凝土的下料速度，不能太快；避免搅拌混凝土时间过长，以免混凝土产生离析；采取适当的缓凝措施，避免混凝土凝固时间过短。

　　实践证明这些方法和措施均能有效地减少混凝土的材性收缩量，从而减少以至避免混凝土的收缩裂缝的产生，表1材料用量kg/w配合比1配合比2水泥混合材（粉煤灰）砂石水砂的含泥量石的含泥量水灰比坍落度（cm）初凝时间（h）8天抗压强度（MPa）28天抗压强度（MPa）