混凝土裂缝产生的原因及防治措施

1、汉峪金融商务中心 A1 地块综合楼与附属设施项目混凝土裂缝产生的原因与防治措施专项施工方案天元建设集团有限公司济南分公司2014年8月24 日一、编制依据：1 、集团质量手册 、质量体系程序文件2 、汉峪金融商务中心 A1 地块综合楼与附属设施项目施工图纸与相关图集3 、国家与山东省现行有关技术规范、规程与有关行政法规。二、工程概况：汉峪金融商务中心 A1 地块综合楼与附属设施项目位于济南汉峪片区核心 区 ， A1 地 块 共 有 3 栋 超 高 层 塔 楼 ， 2 栋 高 层 塔 楼 ， 总 建 筑 面 积 379061.01m2 ，其 中地上建筑 面积241113.04 m2 ，地下建筑

2、面积 137947.97 m2 ，划分为一、二两个标段，二标段包括：A1-2#楼、A1-4# 楼、 A1-5# 楼、地下室与相关配套附属设施，总建筑面积 231996.36m2 。三、混凝土裂缝产生的原因与防治措施 1. 混凝土裂缝产生的原因与预防思路 混凝土裂缝按引起裂缝产生的原因把混凝土裂缝分为二大类：第一大类， 由第一类外荷载引起的裂缝，包括按照常规计算的主要应力引起的“荷载 裂缝”，以与由结构次应力引起的“荷载次应力裂缝”，二者通称为结构 性裂缝、受力裂缝。第二大类，由第二类荷载即变形变化引起的裂缝，包 括温度、湿度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素引起的裂缝，也称非结构 性裂缝。1.1

3、混凝土骨料塑性沉落引起的裂缝形成原因： 混凝土在浇注时，由于振动棒和重力的作用，骨料下沉、 水泥浆上升，这种沉落直到混凝土硬化时方停止，当这种塑性沉落受到模 板、钢筋与预埋件的抑制 （或者模板沉陷、移动时 ）就会出现裂缝，这种裂 缝大多出现在混凝土浇注后半小时至 3 小时之间，混凝土尚处在塑性状 态，混凝土表面消失水光时， 立即产生， 沿着梁与板上面钢筋的走向出现， 主要是混凝土塌落度大、沉陷过高所致。另外在施工过程中如果模板绑扎 的不好、模板沉陷、移动时也会出现此类裂缝。预防的措施： 在满足泵送和施工的前提下尽可能减小混凝土塌落度， 施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况，不能

4、漏振、 过振，且在第一次振捣后间隔 2030mm 后，进行第二次复振。如果产 生这种裂缝，在混凝土终凝前将混凝土裂面用木抹子重新抹平搓毛，可使 裂缝愈合。1.2 塑性收缩裂缝形成原因： 混凝土浇注后仍处于塑性状态时，由于表面水分蒸发过 快而产生的裂缝， 这类裂缝隙多在表面出现， 形状不规则、 长短宽窄不一、 呈龟裂状，裂缝一般是中间宽两头窄，深度一般不超过 50mm ，但薄板结 构如果混凝土中掺有含泥量大的粉砂则可能被穿透。产生的原因主要是混 凝土浇注后 3 4 小时左右表面没有被覆盖，特别是平板结构在炎热或大 风天气混凝土表面水分蒸发过快，或者是被基础、模板吸水过快，以与混 凝土本身的水化热

5、高等原因造成混凝土产生急剧收缩，到此时混凝土强度 趋近于零，不能抵抗这种变形应力而导致开裂，从混凝土中蒸发和吸收水 分的速度越快，塑性收缩裂缝越易产生，而商品混凝土由于为了满足可泵 性、流动性、出机时混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多， 再加 上夏季施工中与大体积混凝土中掺加缓凝剂，早期强度低所以其水分特别 容易散失，表面容易形成裂缝。预防的措施： 施工单位在混凝土初凝前进行二次抹光，然后与时覆盖 养护。一般的塑性沉落裂缝和塑性收缩裂缝都属于非结构性裂缝，对结构性能无大影响， GB50164-92 混凝土质量控制标准中也有明确规定。塑性沉落和收缩有时没有明显区别，交织在一起。1.3 大体积

6、混凝土的温度裂缝形成原因： 水泥水化过程产生一定的水化热，并且其大部分热量是在 3天以内放出，混凝土是热的不良导体，特别是大体积混凝土，产生的大 量水化热不容易散发，内部温度不断上升，而混凝土表面散热较快，使内 外截面产生温度梯度，特别是昼夜温差大时，内外温度差别更大，内部混 凝土热胀变形产生压力，外部混凝土冷缩变形，产生拉应力，由于此时的 混凝土抗拉强度较低，当混凝土内部拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝 土便产生裂缝，这种裂缝隙一般较深，有时是贯穿性的。预防的措施： 配制大体积混凝土宜使用低水化热水泥，如较好的普 通硅酸盐水泥、矿渣水泥，降低水灰比，同时设置测温装置，采取保温措 施，保证混凝

7、土内外温差小于 25 Co1.4 混凝土初凝时受到扰动而出现裂缝砼在未凝结前，受到外力，砼可以有恢复作用，但初凝后，砼逐渐失 去本身的流动性，出现了裂缝就不可能恢复了。扰动的来源有以下几个方面：（1）原因：泵送管道支撑对楼板的冲击和振动。楼板面积比较大时，泵送管道通 常架设在模板上，由于泵送管道布置弯头较多，使泵送阻力增加，泵管输 送砼时的来回运动，影响到钢筋的周期振动，这种振动，对初凝后的砼影 响很大，只要有足够的时间，在砼中会形成裂缝，裂缝方向性很强，与钢 筋走向相同，呈方格状或等距离分布。防治的措施 ：合理地搭设泵送管，输送管支架杆支撑在模板上，不得 直接支承在钢筋骨架上，避免对已浇注混

8、凝土的震动（2）原因：底板模板刚度不足，受力变形亦会造成裂缝。此种情况，常见于胶合 板模板， 下部支撑杆布置较稀时， 未浇筑前上人就可以感到模板刚度不够， 脚抬起来模板就反弹：如果浇砼之后砼虽然凝固，但未能达到足够的强度 时，此时上人作抹平，浇水或养护作业时，受上述荷载的作用。就会出现 裂缝，此种裂缝呈不规划放射网状，裂缝集中处即是受外力集中的地方。防治的措施： 砼抹平后至少 24 小时禁止上人，在砼表面走动或搬动 物品，在采用复合木模板的部位应加密支撑。1.5 施工组织方面原因造成裂缝形成原因： 为赶进度，浇注混凝土未达到设计强度，甚至在浇注后不到 24 小时即开始上人，堆放荷载，经常导致板

9、开裂。预防的措施： 主要是现场合理安排施工工序，要求砼留置试块，待砼 强度达到 1.2MPa 以上时才允许在楼面放线施工 ,施工物料不准集中堆放。1.6 结构板厚度不足导致楼板使用过程中开裂。形成原因 ：结构板厚度不足是工程中较为普遍的现象，也是导致楼板 使用过程中开裂的原因之一，这个问题需要在现场严格控制。控制的措施： 在浇注的板面拉水平标高线，拉线不方便的地方，做钎 插检查。2.2 混凝土工作性能要求（其他措施）1) 混凝土坍落度的选择a) 对于多层住宅，混凝土坍落度应控制在 14cm 之内。b) 对于高层地下室，底板混凝土坍落度在 1012cm 之内；外墙 混凝土坍落度控制在 14cm

10、之内。c) 对于高层建筑 20 层左右，坍落度控制在 16cm 之内；再往上，坍落度逐渐放大，以保证能顺利泵送即可。2) 混凝土坍落流动度只用表征普通混凝土拌合物流动性的坍落度是不能准确地反映高性 能混凝土的工作性能，评价高性能混凝土的工作性能时，国外多用坍落度 结合坍落流动度，所谓坍落流动度就是用拌合物坍落稳定时所铺展的直径 表示。在进行工程质量控制时， 对已确定原材料和配合比的混凝土拌合物3) 初凝终凝时间a) 对于地下室混凝土或大体积混凝土，为了错开水化热高峰期， 初凝时间相对长一点好，一般控制在 1013h 之间，终凝时间 控制1215h之间。b) 对于建筑物地上部分，初凝时间要减少，

11、一般控制在7 8h 。2.3 混凝土配合比要求1) 水泥a) 水泥成份。 最好采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥， 其相应标准为 GB175-92 普通硅酸盐水泥、 GB1344-92 矿渣硅酸盐水泥、火山灰 质硅酸盐水泥与粉煤灰硅酸盐水泥；水泥的矿物成份和细度可以提高混 凝土的强度，一般来说，矿物成份中铝酸三钙 C3A 的含量应当尽可能低，水泥中的游离氧化钙、氧化镁和三氧化硫等尽可能少；水泥细度可以提高 砼的强度，但同时也可以增大混凝土的收缩，细度应尽可能低一些，最好 不要以提高细度的方法来提高混凝土强度；为了降低水化热，可选用矿渣 水泥。b) 水泥用量。水泥用量尽量降低，C80混凝土水灰比

12、0.260.28 ; C60混 凝土水泥用量在400450kg 之间，水灰比控制在0.300.34之间；C40C50 混凝土，一般水泥用量都在 450 500kg ，水灰比控制在 0.350.40之间2 ; C30混凝土用量在270KG，水灰比在0.500.55之间； 使用高效减水剂，降低水灰比，减少水泥用量；混凝土的最大水泥用量不 宜大于 550kg/m3, 混凝土的最小水泥用量宜为 250kg/m3 18 ；水泥和矿 物掺合料的总量不应大于 600kg/m3 。水的用量要严格控制在 170kg/m3 以下。c) 到搅拌站抽检水泥时， 需要检查水泥的质量证明书， 证明书中的各项品 质指标应符

13、合水泥标准中的规定，品质指标包括：氧化镁含量、三氧化硫 含量、烧失量、细度、凝结时间、安定性、抗压和抗折强度。 2) 外加剂a) 地下室混凝土选用与水泥相配比的复合防水剂，兼有缓凝、减水、防 水、微膨胀等四种功能。b) 地上部分混凝土选用与水泥配比的泵送减水剂。3) 粉煤灰a) 国内外大量试验研究和工程实践表明，混凝土中掺入一定数量优质的 粉煤灰后，不但能代替部分水泥，而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚球效 应，起到润滑作用，可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性，并且能够补充泵送混凝土中粒径在 0.315mm 以下的细骨料达到 15 的要 求，从而改善可泵性。同时，依照大体积混凝土所具有的强

14、度特点，初期处于较高温度条件下， 强度增长较快，但是后期强度增长缓慢，掺入粉煤灰后，其中的活性 Al2O3 、SiO2 与水泥水化析出的 CaO 作用，形成新的水化产物，填充 孔隙增加密实度，从而改善了混凝土的后期强度。但值得注意的是，掺入 粉煤灰混凝土的早期强度较低，对 28 天强度试块和验收回弹可能会有影 响，对粉煤灰掺量较大的混凝土，建议多做一组试块。b）目前用于混凝土掺合料的粉煤灰分为I和U级粉煤灰，粉煤灰细度小， 可以增加混凝土的粘性和稠度；4）粗骨料a）粗骨料宜选用花岗岩为好。其余石灰岩、砂岩、页岩、或其它水成岩 必须取样做石材强度检定；同时，应根据混凝土在建筑物或构筑物的使用 情

15、况和强度要求，选用粗骨料。来自采集场（生产厂）的骨料应附有质量 证明书。b）粗骨料最大粒径应满足结构钢筋净间距和混凝土泵送管径要求。粗骨 料最大粒径不得大于结构截面尺寸的 1/4 ，同时不得大于钢筋间距最小净 距的 3/4 ；混凝土实心板骨料的最大粒径不宜超过板厚的 1/2 ，且不得超过 50mm ；为了保证泵送要求，泵送高度在 50m 以下，粗骨料与管道直径 比为1 : 2.5 （卵石）、1 : 3 （碎石），泵送高度在50100m 之间，粗 骨料与管道直径比为1 : 31 : 4，泵送高度在100m 以上，粗骨料与管 道直径比为1:41 : 5。7 10 般，选用025mm 连续级配的石子

16、， 特别是高强混凝土，粗骨料粒径不得大于 31.5mmc) 粒径增大， 可以减少用水量、 水泥用量，从而可以减少混凝土自身收缩， 避免泌水现象。5) 细骨料a) 细度模数控制在 2.73.1之间。b) 砂率控制在 40 左右。c) 细骨料级配合理， 采用中砂比细砂可降低用水量， 从而降低混凝土的收 缩值。6) 骨料含泥量要求a) 粗细骨料含泥量必须控制在标准内，含泥量增大，不仅增加混 凝土收缩，还会降低混凝土抗拉强度，对混凝土抗裂十分有害。b) 粗骨料含泥量的具体要求：粗骨料含泥量不得大于 0.8 ，泥 块含量不得大于 0.5 。c) 细骨料含泥量的具体要求：细骨料的含泥量不得大于 2.0 ，

17、 泥块含量不得大于 1.0 。d) 对于高强混凝土(即C60与以上)的含泥量要求更高，具体要求：粗骨 料含泥量不得大于 0.5 ，泥块含量不得大于 0.2 ，针片状颗粒含量不大 于5(控制针片状含量指标，不仅能提高混凝土可原性，还可以减少砂 率与细粉料含量，达到减少混凝土自身收缩的目的)；细骨料的含泥量不 得大于 2.0 ，泥块含量不得大于 0.5 。2.4 混凝土施工现场的措施1) 混凝土浇注过程中坍落度检测要求混凝土浇注过程中，对混凝土坍落度每台班至少检测二次，对入泵口和出 泵口混凝土坍落度都需检测。如检测坍落度偏小，可加入适量的普通减水 剂(具体掺量由搅拌站根据经验确定)，快速搅拌 3m

18、in ，使其达到施工 要求，但严禁掺水。经过上述处理仍然无效，则需要检讨混凝土的质量，查找原因。检测混凝 土坍落度的同时，要求检查混凝土的坍落流动度，流动不好，同样要求搅 拌站调整配合比。2) 混凝土的浇注要求a) 混凝土自高处倾落的自由高度，不应超过 2m ；当浇注高度超过 3m 时，应采用串筒、溜管或振动溜管使混凝土下落。b) 楼板负筋在施工过程中容易被踩塌，施工单位应专人在混凝土 浇灌过程中进行调正 .3) 混凝土楼板厚度的控制 加大管理的力度，要求班组拉水平标高线或做钎插检查。4) 混凝土的二次抹压技术a) 混凝土入模振捣，表层刮平抹压 12h后，即在混凝土初凝前在混凝 土表面进行二次抹压，消除混凝土干缩、沉缩和早期塑性收缩产生的表面 裂缝，增加表面混凝土的密实度。b) 二次抹压时间必须掌握恰当，过早抹压没有效果；过晚抹压混凝土已 进入初凝状态，失去塑性，消除不了混凝土表面出现的裂缝。5) 混凝土的养护a) 保湿养护。混凝土表面经过二次抹压后，立即覆盖塑料薄膜，防水表面水份蒸发，对混凝土进行保湿养护；接缝处搭接盖严