混凝土開裂及質量控制

尚延利 王琨 路海濤

【摘要】早期裂縫是水泥混凝土路面主要病害之一，嚴重影響水泥混凝土路面的使用壽命及效果。從水泥混凝土路面施工中，總結出質量控制的幾個方面，如水泥混凝土用料質量及配合比，施工中混凝土的拌合與振搗等，充分對這幾個方面進行質量把關，對于提高水泥混凝土路面質量幫助的。

【關鍵詞】早期裂縫 水泥混凝土 質量控制

中圖分類號：O213.1文獻標識碼：A 文章編號：

一、 水泥混凝土路面產生早期裂縫的主要原因

顧名思義，混凝土在澆筑后至未開放交通前這一時間段內產生的裂縫稱為早期裂縫，早期裂縫的出現既有內部的客觀因素，也有外部的主觀因素，歸納起來主要有以下幾方面：

1、早期裂縫形成的內因

（1）溫度裂縫。水泥混凝土因具有熱脹冷縮性質，加上水化作用，伴隨化學反應，因而產生膨脹，同時路面板白天表面溫度高，晚上底面溫度高，上下面溫差導致熱脹冷縮不一致，造成冷卻收縮，板面就會產生裂縫。

（2）水泥的水化反應。水泥通過水化作用形成強度，在硬化過程中釋放大量熱能，使混凝土內部產生顯著的體積膨脹，產生很大的拉應力，當外部混凝土所受拉應力一旦超過混凝土當時的極限抗拉強度時，板塊就會產生橫向或縱向裂縫。

（3）堿骨料反應?；炷林械墓橇霞s束水泥的膨脹和收縮，產生拉應力，它們會使混凝土表面出現有序的網狀裂縫和內部裂縫。

（4）沉降裂縫。這種現象一般發生在混凝土澆筑后，大多發生在單位用水量多，坍落度大的情況下。

（5）干縮裂縫。水泥硬化過程中，水份散失的同時，水泥漿體收縮，當收縮變形與混凝土本身的抗拉應變和徐變應變不相適應時，就會產生干縮裂縫。產生干縮裂縫的主要原因有混凝土的單位用水量、骨料粒徑、細粒料含量等諸多因素，但主要是單位用水量、水灰比掌握不準，配料計量不當所致。

2、早期裂縫形成的外因

（1）基層質量的影響。水泥混凝土的基層質量直接關系到它的使用壽命?；炷涟鍓K的自由伸縮受側向和底面的約束，如果基層發生變異，塑性變形量過大，就會使底板出現脫空現象而導致水泥混凝土路面裂縫。

（2）原材料問題。原材料質量控制不好，骨料針片狀含量大，砂含泥量高，致使混凝土內部有缺陷。

（3）混凝土配合比不準或拌和時間不足。施工中如果不能嚴格控制配合比，特別是水灰比，也是釀成早期裂縫出現的重要外在因素之一。水灰比的大小直接影響混凝土的強度，也與干縮裂縫有關。集中表現在加水憑經驗，水灰比時大時小，致使混凝土形成強度的差異，使早期裂縫機率增大。水多，混凝土的干縮性就大，骨料含泥量大，骨料表面形成泥漿薄膜的顆粒就多，骨料與水泥間的膠結力就會降低，混凝土內部的薄弱部位就增多。配料不準或攪拌時間不足，生產出的混凝土強度變化就不均勻，強度弱區應力就容易集中，促使混凝土產生早期裂縫。

（4）運輸的影響。運輸距離、時間過長使混凝土在運輸途中發生“離析”、造成施工和易性差，影響振搗效果，導致混凝土板塊發生早期裂縫的概率大大增加。

（5）切縫問題。主要表現為施工中切縫時間難以控制，切縫不及時，溫度應力大于相應時間路面抗折強度，導致路面出現橫向裂縫。因此切縫時間控制不好或切縫深度不合適都會產生早期裂縫。

（6）施工組織不正常。在混凝土澆筑過程中，因停電、機械故障和就餐停拌等因素，使已澆筑的混凝土的接觸面出現初凝，再澆筑時，先澆筑的混凝土與后澆筑的混凝土間就會出現人為的薄弱面，形成不規則的接縫。另外，不及時拆除邊模，使兩側模板約束板體的自由收縮，也可能產生早期裂縫。

（7）混凝土養生問題。水泥混凝土的養生，是保證混凝土質量的重要工序之一，養生的目的是防止水分快速蒸發，使混凝土的硬化在最佳溫度與濕度下完成，使混凝土的強度得以順利增長。若養生不當，混凝土表面水分蒸發過快，混凝土就會產生干縮變形發生早期裂縫。

二、質量控制

1、優化混凝土配合比設計

通過優化混凝土配合比設計,選用級配良好的大粒徑集料,減少水泥用量,減小水灰比或摻加能減小收縮、防止開裂的材料或外加劑等,可以有效地減少水泥混凝土塑性收縮和干縮,提高混凝土的抗裂性能。

2、控制集料含泥量

粘土的收縮遠遠大于水泥石的收縮,集料中含有小量的粘土會引起混凝土的高收縮,而引起開裂,應嚴格控制集料的含泥量。

3、降低混凝土溫度

降低混凝土溫度可以有效減少混凝土表面水分蒸發而造成的塑性收縮,防止熱裂縫的產生,同時可以降低硬化混凝土的溫度,減少混凝土由于溫度收縮而產生收縮裂縫的可能性。降溫可采用以下辦法:

(1) 用搭棚遮蓋等措施使新澆混凝土免受陽光直接照射,降低混凝土表面的環境溫度；

(2) 對混凝土的各種組成材料進行降溫,控制混凝土新拌合物的溫度在32 ℃以下。夜間和早晨氣溫較低,基礎或模板的溫度也較低,因此,可以有效降低混凝土溫度和混凝土表面水分蒸發率。

4、混凝土拌和、振搗

混凝土的拌和時間也要按要求,一般強制式攪拌機應不少于60 s ,自落式不少于90 s ,最佳辦法采用攪拌站集中攪拌,攪拌車運料。在振搗過程中,采用3 次振搗法。即插入式振搗、平板震動、振動梁或整平機振動。最后在混凝土表面使用真空吸水或收水抹面,進一步排除混凝土中多余的水分,增加混凝土的密實度和提高混凝土的早期強度,同時使混凝土在初凝中產生的細微裂縫重新愈合。拌和、攤鋪、振搗混凝土之前,要仔細檢查各種機具的完好程度,檢查電路、水路、運輸道路是否通暢無阻。嚴禁帶病機具上崗,確保澆筑混凝土的連續性,存在施工縫時須按規范進行處理。嚴禁將已初凝的混凝土倒運到作業面上攤鋪。

5、攤鋪混凝土

水泥混凝土攤鋪前，灑水量要根據基層材料、空氣溫度與濕度、風速等諸多因素來確定，既要保證攤鋪混凝土前基層濕潤，又要盡可能灑布均勻，尤其在基層不平整處禁止有存水。從施工現場來看，大多數情況是灑水量不足。由于基層較干，鋪筑后混凝土路面底部產生大量細小裂紋，有些小裂紋與混凝土本身收縮應力產生的裂紋重疊后使整個混凝土路面裂紋增多。為保證接縫的傳荷能力，應設置傳力桿。前后兩次施工板塊相接處設拉桿，混凝土混合料直接卸在基層上，卸料時，盡可能均勻，如發現有個別離析現象，立即翻拌均勻。攤鋪時，嚴禁拋擲和摟耙，以防離析。在模板附近攤角時，伴以鐵鍬插搗，使灰漿出現，以免發生“蜂窩”、“麻面”。

6、養護

盡早開始養護并保持混凝土表面濕潤,可以防止蒸發,減少收縮,保障混凝土表面水化順利進行。對采用各種養護的新澆混凝土,爭取在混凝土表面整形完成后和表面水膜消失前即開始養生,但養生時一般不能污染或損傷混凝土已成型表面,因此必須選擇適宜的養護方法及最佳的養護開始時間。

7、嚴格規范施工,確保工序質量

(1) 安裝傳力桿裝置時,一定要保證自由端絕對自由,并垂直截面,以確保其使用功效。

(2) 嚴格按質量要求施工,按配合比單配料,嚴格選料,含泥量大的骨料一定要沖洗,盡可能采用較小水灰比,即半干硬性或干硬性混凝土,并盡可能采用收縮率小的普通水泥,以提高混凝土的早期強度。

(3) 做好基層質量驗收?；鶎邮腔炷撩鎸拥牡酌婕s束層。其密實度和平整度直接影響混凝土面層的質量,同時基層成型養生結束后,要及時攤鋪混凝土,以防基層暴露時間過長而產生干縮裂縫,從而導致面層裂縫的產生。若基層產生裂縫,在攤鋪前必須作好處理。

（4）由于復合外加劑中的膨脹劑能產生具有膨脹性的水化產物,而使混凝土具有一定的膨脹變形,它能補償一部分混凝土的收縮,其早強組分提高了早期強度,從而使混凝土內部裂縫減少。復合外加劑緩凝組分可推遲和減小收縮,從而可降低早期縮裂現象

三、結論

混凝土路面產生早期裂縫的原因還有很多，也很復雜，防止的方法也不止這幾點，而它對水泥混凝土的正常使用卻帶來很大的隱患?；炷翗嬙煳锏男纬?，從原材料的準備到完工后的質量評定，中間有很多環節，如果某個環節出錯或沒有做到位，都會在質量上造成影響，給工程帶來損失。因此，對每一道工序都應高度重視，確保水泥混凝土路面的質量得到有效控制。