商品混凝土的塑性裂缝及防治

1、混凝土塑性裂缝是指混凝土浇筑后尚处于混凝土塑性裂缝是指混凝土浇筑后尚处于可塑状态时产生的裂缝。可塑状态时产生的裂缝。商品混凝土由于坍落度过大，用水量多，商品混凝土由于坍落度过大，用水量多，水泥用量多，砂率大，粗骨料粒径小、外水泥用量多，砂率大，粗骨料粒径小、外加剂的使用、凝结时间长等原因，使得混加剂的使用、凝结时间长等原因，使得混凝土的塑性裂缝出现频繁，时而困扰商品凝土的塑性裂缝出现频繁，时而困扰商品混凝土生产企业以及施工单位。混凝土生产企业以及施工单位。塑性裂缝根据成因的原理分为沉降收缩裂塑性裂缝根据成因的原理分为沉降收缩裂缝和塑性收缩裂缝。缝和塑性收缩裂缝。沉降收缩裂缝是指混凝土硬化前因骨

2、料等沉降收缩裂缝是指混凝土硬化前因骨料等比重大的颗粒下沉，竖向体积缩小而产生比重大的颗粒下沉，竖向体积缩小而产生的塑性变形裂缝。的塑性变形裂缝。塑性收缩裂缝是指浇筑后还处于塑性状态塑性收缩裂缝是指浇筑后还处于塑性状态的混凝土因风吹日晒，表面失水过快，产的混凝土因风吹日晒，表面失水过快，产生急剧的体积收缩而出现的裂缝。生急剧的体积收缩而出现的裂缝。这两种裂缝经常共生，很难区别，故统称这两种裂缝经常共生，很难区别，故统称为塑性裂缝。为塑性裂缝。1.1.1产生原因产生原因混凝土浇筑后，在重力的作用下粗骨料等比重混凝土浇筑后，在重力的作用下粗骨料等比重大的颗粒缓慢沉降密实，水、气泡等比重小的大的颗粒缓

3、慢沉降密实，水、气泡等比重小的组分被挤压浮至混凝土面层，出现分层现象组分被挤压浮至混凝土面层，出现分层现象（图（图1为外分层示意图）。为外分层示意图）。在紧接粗骨料下方可能会聚积着一些水分，因在紧接粗骨料下方可能会聚积着一些水分，因而在水泥砂浆中也存在着部分分层，称为内分而在水泥砂浆中也存在着部分分层，称为内分层（层（ 图图2 ）。）。（充水区域）（密实区域）在紧接粗骨料下方的区域称为充水区域，在紧接粗骨料下方的区域称为充水区域，它是混凝土最弱的部分；砂浆中分布较均它是混凝土最弱的部分；砂浆中分布较均匀的区域称为正常区域；在骨料上部因较匀的区域称为正常区域；在骨料上部因较小颗粒的沉降可能形成较

4、正常区域密实度小颗粒的沉降可能形成较正常区域密实度更大的密实区域。由于混凝土的内分层，更大的密实区域。由于混凝土的内分层，使混凝土具有各向异性，表现为沿着浇灌使混凝土具有各向异性，表现为沿着浇灌方向的抗拉强度较垂直该方向的低。方向的抗拉强度较垂直该方向的低。混凝土因沉降竖向体积缩小约混凝土因沉降竖向体积缩小约1%。坍落度。坍落度越大，保水性越差，凝结时间越长及混凝越大，保水性越差，凝结时间越长及混凝土越厚时，沉降收缩量越大。土越厚时，沉降收缩量越大。若混凝土均匀沉降，则不会出现裂缝。然若混凝土均匀沉降，则不会出现裂缝。然而混凝土沉降时会受到钢筋、预埋件、模而混凝土沉降时会受到钢筋、预埋件、模板

5、、较大的粗骨料、先期硬化的混凝土等板、较大的粗骨料、先期硬化的混凝土等局部阻碍或约束，或混凝土本身各部相对局部阻碍或约束，或混凝土本身各部相对的沉降量相差过大，由此产生拉应力。此的沉降量相差过大，由此产生拉应力。此时混凝土的抗拉强度很小而产生裂缝。混时混凝土的抗拉强度很小而产生裂缝。混凝土浇筑后硬化前沉降收缩产生的裂缝称凝土浇筑后硬化前沉降收缩产生的裂缝称为沉降收缩裂缝。为沉降收缩裂缝。1.1.2出现规律出现规律沉降收缩裂缝出现在混凝土沉降受阻处，沉降收缩裂缝出现在混凝土沉降受阻处，其出现规律如下：其出现规律如下：（1）钢筋上方或预埋件周围：这类裂缝的）钢筋上方或预埋件周围：这类裂缝的分布形状

6、与钢筋的布置有关，裂缝沿着结分布形状与钢筋的布置有关，裂缝沿着结构上表面钢筋通长方向或箍筋上断续出现构上表面钢筋通长方向或箍筋上断续出现（坡面上的混凝土尤其严重），或者预埋（坡面上的混凝土尤其严重），或者预埋件附近周围出现（图件附近周围出现（图3、4）。裂缝宽度）。裂缝宽度1mm4mm，深度不一。，深度不一。(水囊水囊)(水囊水囊)（2）沉降深度不同处：厚的混凝土部位比）沉降深度不同处：厚的混凝土部位比较薄的沉降量大，在交界处出现拉应力，较薄的沉降量大，在交界处出现拉应力，从而产生裂缝（见图从而产生裂缝（见图5）。）。图图5 5 结构断面厚度突变处结构断面厚度突变处沉降收缩裂缝示意图沉降收缩裂

7、缝示意图（3）临近模板处：模板凸凹不平或吸水变）临近模板处：模板凸凹不平或吸水变形会限制混凝土的均匀下沉，或因箍筋及形会限制混凝土的均匀下沉，或因箍筋及横筋的限制，由此形成沉降收缩裂缝（见横筋的限制，由此形成沉降收缩裂缝（见图图6、7、8、9）。不均匀的地基沉陷也会）。不均匀的地基沉陷也会造成混凝土沉降收缩裂缝。造成混凝土沉降收缩裂缝。图图9 9 梁板间的裂缝梁板间的裂缝1.1.3预防措施预防措施沉降收缩裂缝是由于混凝土塑性沉降收缩沉降收缩裂缝是由于混凝土塑性沉降收缩所产生的，为此应尽量减少混凝土的沉降所产生的，为此应尽量减少混凝土的沉降收缩量。收缩量。其措施如下：其措施如下：（1）优化混凝土

8、配合比）优化混凝土配合比应用减水率大的高效减水剂或缓凝高效减应用减水率大的高效减水剂或缓凝高效减水剂大幅减少用水量，提高混凝土的密实水剂大幅减少用水量，提高混凝土的密实性，同时减少减水剂用量，以降低因掺加性，同时减少减水剂用量，以降低因掺加减水剂引起混凝土的收缩值；应用保水性减水剂引起混凝土的收缩值；应用保水性较好的普通硅酸盐水泥；连续级配的粗骨较好的普通硅酸盐水泥；连续级配的粗骨料；偏粗的中砂；混凝土坍落度不宜过大；料；偏粗的中砂；混凝土坍落度不宜过大；混凝土凝结时间不宜过长。混凝土凝结时间不宜过长。（2）振捣充分，但应避免过振。截面厚度）振捣充分，但应避免过振。截面厚度相差较大的构筑物，可

9、先浇注较深的部位，相差较大的构筑物，可先浇注较深的部位，静止静止2h3h待沉降稳定再与上部截面混凝待沉降稳定再与上部截面混凝土同时浇注。土同时浇注。（3）进行二次振捣：进行二次振捣即可预）进行二次振捣：进行二次振捣即可预防又可消除混凝土塑性裂缝，还可改善混防又可消除混凝土塑性裂缝，还可改善混凝土和钢筋的粘结强度。第二次振捣的时凝土和钢筋的粘结强度。第二次振捣的时间至关重要，一般应以振捣棒振实再拔出间至关重要，一般应以振捣棒振实再拔出时混凝土表面未留下明显的痕迹为宜。时混凝土表面未留下明显的痕迹为宜。（4）健全混凝土面层质量保证体系。如妥）健全混凝土面层质量保证体系。如妥善排除浇注过程中的泌水，

10、初凝前完成二善排除浇注过程中的泌水，初凝前完成二次抹压工作，以消除表面已产生的裂缝，次抹压工作，以消除表面已产生的裂缝，随即喷养护剂或覆盖塑料薄膜进行湿养护随即喷养护剂或覆盖塑料薄膜进行湿养护。1.2.1产生原因产生原因新浇注的混凝土，当泌水速度大于蒸发速度，表新浇注的混凝土，当泌水速度大于蒸发速度，表面仍有泌水层时不会出现塑性收缩裂缝。当蒸发面仍有泌水层时不会出现塑性收缩裂缝。当蒸发速度大于泌水速度时，混凝土就会收缩，若混凝速度大于泌水速度时，混凝土就会收缩，若混凝土表层的抗拉强度大于收缩引起的拉应力时也不土表层的抗拉强度大于收缩引起的拉应力时也不会出现裂缝。当遇到风吹日晒，混凝土表面水分会

11、出现裂缝。当遇到风吹日晒，混凝土表面水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩时，由于混凝土蒸发过快，产生急剧的体积收缩时，由于混凝土早期抗拉强度很低不能抵抗因蒸发收缩造成的拉早期抗拉强度很低不能抵抗因蒸发收缩造成的拉变力，则混凝土就产生裂缝。变力，则混凝土就产生裂缝。浇筑后还处于塑性状态的混凝土，因风吹浇筑后还处于塑性状态的混凝土，因风吹日晒表面失水过快，体积急剧收缩而产生日晒表面失水过快，体积急剧收缩而产生的裂缝称为的裂缝称为塑性收缩裂缝塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝与沉降裂缝往往同时出现，塑性收缩裂缝与沉降裂缝往往同时出现，很难区别，只不过是以何种为主罢了。很难区别，只不过是以何种为主罢了。1.2.2

12、出现规律出现规律塑性收缩裂缝出现在暴露于空气中的混凝塑性收缩裂缝出现在暴露于空气中的混凝土表面，裂缝较浅长短不一，短的仅土表面，裂缝较浅长短不一，短的仅20cm30cm，长的可达，长的可达2m3m，宽，宽1mm5mm裂缝互不连贯，类似干燥的泥裂缝互不连贯，类似干燥的泥浆面（图浆面（图10、11）。出现的规律如下：）。出现的规律如下：（1）刮风、晴天、气候干燥，混凝土浇筑）刮风、晴天、气候干燥，混凝土浇筑后表面没有及时覆盖时容易出现。后表面没有及时覆盖时容易出现。（2）使用收缩较大的水泥（如矿渣水泥）使用收缩较大的水泥（如矿渣水泥），水泥用量过多，砂子太细，粗骨料粒径，水泥用量过多，砂子太细，粗

13、骨料粒径小，骨料含泥量大，外加剂掺量过多，混小，骨料含泥量大，外加剂掺量过多，混凝土初凝时间过长，混凝土面层强度低时凝土初凝时间过长，混凝土面层强度低时容易出现。容易出现。（3）垫层、模板过于干燥，吸水大时容易）垫层、模板过于干燥，吸水大时容易出现。出现。（4）图图1010 塑性收缩裂缝示意图塑性收缩裂缝示意图图图1111 塑性收缩裂缝工程实例塑性收缩裂缝工程实例1.2.3预防措施预防措施防止出现裂缝的原理：一是降低混凝土表面游防止出现裂缝的原理：一是降低混凝土表面游离水的蒸发速度；二是减小混凝土的面层干缩离水的蒸发速度；二是减小混凝土的面层干缩量；三是增大混凝土面层早期的抗裂强度。量；三是增

14、大混凝土面层早期的抗裂强度。（1）选用干缩小早期强度高的硅酸盐水泥或）选用干缩小早期强度高的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，严格控制水泥用量和掺合料普通硅酸盐水泥，严格控制水泥用量和掺合料用量，选用级配良好、含泥量低的石子和砂子。用量，选用级配良好、含泥量低的石子和砂子。（2）浇注混凝土前，将基层和模板浇水湿透，）浇注混凝土前，将基层和模板浇水湿透，避免吸收混凝土中的水分。避免吸收混凝土中的水分。（3）振捣要密实，减少混凝土的收缩量。）振捣要密实，减少混凝土的收缩量。（4）原浆覆盖养护法原浆覆盖养护法。 混凝土浇筑后，先用大木板抹平，再用成混凝土浇筑后，先用大木板抹平，再用成轴的塑料薄膜边退边覆盖

15、，随时用铁抹子轴的塑料薄膜边退边覆盖，随时用铁抹子抹平脚印，这样就可以保住混凝土中的水抹平脚印，这样就可以保住混凝土中的水分不蒸发，也就最大限度地减少了混凝土分不蒸发，也就最大限度地减少了混凝土的收缩。（图的收缩。（图12）（5）采用原浆覆盖法通常不需要二次抹压。）采用原浆覆盖法通常不需要二次抹压。但对表面有特殊要求时（如路面等），可但对表面有特殊要求时（如路面等），可以在混凝土初凝前将塑料薄膜掀开，进行以在混凝土初凝前将塑料薄膜掀开，进行二次抹压，抹光后再用塑料薄膜重新覆盖，二次抹压，抹光后再用塑料薄膜重新覆盖，或者喷涂养护剂。或者喷涂养护剂。（6）在气温高、风速大、干燥的天气施工）在气温高

16、、风速大、干燥的天气施工时，宜加挡风设施。混凝土浇筑后应及早时，宜加挡风设施。混凝土浇筑后应及早进行喷水养护，使其保持湿润；大面积混进行喷水养护，使其保持湿润；大面积混凝土宜浇筑完一段养护一段。在炎热季节，凝土宜浇筑完一段养护一段。在炎热季节，需加强表面的抹压和养护。必要时加设遮需加强表面的抹压和养护。必要时加设遮阳挡风及喷雾设施等。阳挡风及喷雾设施等。2.1治理方法治理方法（1）若塑性裂缝发现的较早，混凝土仍保）若塑性裂缝发现的较早，混凝土仍保持塑性状态时及时采用二次振捣或二次抹持塑性状态时及时采用二次振捣或二次抹压来消除，然后喷涂养护剂或加湿养护。压来消除，然后喷涂养护剂或加湿养护。二次振

17、捣宜采用平板振捣器，振捣至表面二次振捣宜采用平板振捣器，振捣至表面均匀泛浆，然后刮平、压光。沉降较大引均匀泛浆，然后刮平、压光。沉降较大引起的塑性沉降裂缝也可用插入式振捣器。起的塑性沉降裂缝也可用插入式振捣器。若混凝土较厚，面层水泥浆量较多时可撤若混凝土较厚，面层水泥浆量较多时可撤铺碎石，碾压数遍，然后抹平及覆盖养护。铺碎石，碾压数遍，然后抹平及覆盖养护。（2）若塑性裂缝发现较晚，混凝土已硬化，）若塑性裂缝发现较晚，混凝土已硬化，则对于较浅的塑性收缩裂缝，可用则对于较浅的塑性收缩裂缝，可用1份水泥改份水泥改性剂（聚合物乳液）与性剂（聚合物乳液）与1份水泥调和成水泥浆，份水泥调和成水泥浆，用刮刀修补裂缝。当裂缝较宽时，可用用刮刀修补裂缝。当裂缝较宽时，可用1份水份水泥改性剂、泥改性剂、1份水泥、份水泥、1.5份细砂及较适量水份细砂及较适量