商品砼梁板结构施工早期裂纹控制初探

PAGEPAGE1商品砼梁板结构构施工早期期裂纹控制制初探前言：随着商商商品砼的的推广广应用，梁梁板板结构砼砼裂纹纹的控制制越来来越成为为广大大施工单单位，特特别是商商品砼砼生产厂厂家关关注的问问题，为为此，我我公司司就此进进行了了工程调调查，查查阅了国国内外外有关资资料，并并在部份份工程程进行了了试验验，现将将裂纹纹产生的的一些些规律、原原因因分析和和控制制办法作作以阐阐述，望望诸同同行们共共同探探讨。一、裂纹产生的的的规律：：通过沈沈沈阳地区区数十十年工程程调查查，总结结如下下规律：：1、春春春秋季节节为北北方地区区梁板板结构裂裂纹多多发期，大大风风天施工工的楼楼板如不不采取取有效措措施，裂裂纹多而而宽，阴阴天、小小雨天天施工的的楼板板裂纹极极少；；2、楼楼楼板裂纹纹一般般发生在在浇筑筑后1—3小时，板板面面裂纹多多在梁梁板交界界处、厚厚度变化化处、梁梁板钢筋筋上部部。砼表表面搓搓毛裂纹纹少，表表面压光光裂纹纹反而多多；3、楼楼楼层越高高由于于高空风风速大大且泵送送砼需需坍落度度大，楼楼板裂纹纹越不不易控制制；4、楼楼楼板厚度度越大大，裂纹纹越少少。二、裂纹原因分分分析商品砼砼砼为满足足运输输、泵送送的要要求，其其水泥泥用量较较现场场搅拌砼砼大，同同时，砼砼砂率率增大及及外加加剂的掺掺入，使使坍落度度为80～200mmm的预拌砼砼收收缩大大大加大大，有关关资料料介绍，砼砼早早期裂纹纹主要要是沉缩缩和干干缩引起起的。砼砼沉缩变变形之之大小与与砼流流态有关关，砼砼流动性性越大大，相对对沉缩缩变形亦亦越大大，如不不注意意，极易易引起起早期裂裂纹。此此外，砼砼在硬硬化过程程中，水水分蒸发发会产产生脱水水收缩缩，从而而造成成早期干干缩裂裂纹。砼砼表面面水分蒸蒸发速速度越快快，其其干缩值值越大大，归纳纳起来来，影响响砼沉沉缩和干干缩有有如下几几个方方面：1、砼砼砼流动性性：砼流动动动性越大大，沉沉缩量越越大。中中等流态态砼相相对沉缩缩变形形为60×1100-4～100××110-4，大流流态态砼则为200××110-4，沉缩缩变变形几乎乎超过过普通干干缩变变形的30～60倍。2、水泥品种和和和矿物成份份：：水泥中各种矿物物物成份对对干缩缩影响不不一，其其中C2S和C4AF收缩率小小，C3A收缩率最最大大，因此此，耐耐硫酸盐盐水泥泥和低热热水泥泥其矿物物成份份中C2S和C4AF相对含量量多多，C3A含量少，其其其干缩相相应也也较小，详详见见下表：：水泥矿物的化学学学特性矿物名称强度发展化学热干缩早期后期C3S大大中中C2S小大小小C3A大小大大C4AF小小小小各种硅酸盐水泥泥泥中矿物物含量量（%）矿物成份变通水泥低热水泥早强水泥耐硫酸盐水泥C3S52416557C2S24341923C3A9682C4AF913913此外应避免不同同同品种水水泥混混用，因因不同同品种水水泥凝凝结速度度、收收缩值均均不同同，混用用会导导致砼开开裂。3、水泥细度：：：水泥颗粒的粗细细细，对水水泥的的性能有有很大大影响，颗颗粒粒越细其其水化化、凝结结硬化化速度越越快，早早期和后后期强强度均较较高，需需水量增增大，但但水泥颗颗粒过过细，其其在空空气中的的收缩缩性也较较大，因因此国家家标准准中对水水泥细细度作了了相应应规定。4、砼体积形状状状：大体积砼（最小小小截面尺尺寸>1m），由于于水水化热积积聚在在内部不不易散散发，砼砼内部部温度升升高产产生很大大内外外温差，由由此此产生的的温度度应力造造成硬硬化初期期混凝凝土的开开裂。5、外加剂对收收收缩的影响响：：据资料介绍当配配配合比和和用水水量不变变时，用用木钙配配制的的坍落度度增大大砼，收收缩值值略大于于不掺掺木钙的的基准准砼，掺掺高效效减水剂剂配制制的高强强砼其其收缩值值与不不掺者比比，差差别不大大，略略有降低低。总总之，在在商品品砼中，掺掺减减水剂用用于改改善和易易性，增增大坍落落度时时，其收收缩值值接近或或略大大于不掺掺者，但但一般不不超过过1×100-44，在预应应力力砼中，为为减减小预应应力值值损失，宜宜掺掺少量膨膨胀组组份。引气剂的掺入会会会使砼中中引入入一定量量的空空气，但但由于于它同时时又改改善了砼砼和易易性，可可减少少砼用水水量，从从而减少少由于于引气增增大干干缩的影影响，因因此砼中中适当当引气对对砼干干缩影响响不大大。6、原材料及配配配合比对砼砼收收缩的影影响：：（1）砂：砂的的含含泥量及粒粒粒径对砼砼干缩缩有较大大影响响。采用用细砂砂时，每m3砼用水量量比比中、粗粗砂增增加用水水量20—25KG，由于用用水水量增大大导致致砼干缩缩的增增大。砂砂含泥泥量对砼砼收缩缩影响较较大，随随着含泥泥量增增大，砼砼收缩缩增大，抗抗拉拉强度降降低。（2）石子：石石子子粒径加大大大，砼配配合比比不变的的情况况下，其其用水水量或水水泥用用量相应应减少少，砼收收缩随随之减少少。但但泵送砼砼由于于受输送送管径径和泵送送高度度的影响响，粗粗骨料不不宜过过大。同同样石石子含泥泥对其其收缩极极不利利。（3）水泥用量量：：砼中水泥泥泥用量增增加，其其收缩随随之加加大。（4）砂率：砼砼中中粗骨料是是是抵抗收收缩的的主要材材料。在在配合比比完全全相同的的情况况下，砼砼干缩缩随砂率率增大大而增大大。砂砂率降低低，即即增加粗粗骨料料用量，对对控控制砼裂裂纹有有显著效效果。因因此泵送送砼在在满足泵泵送要要求前提提下，宜宜尽可能能降低低砂率。（5）水灰比：：水水是影响砼砼砼收缩的的主要要因素。砼砼中中用水量量越大大，坍落落度越越大，则则越干干缩越大大。因因此严格格控制制水灰比比对预预拌砼是是十分分重要的的。7、环境施工时的气象条条条件是影影响砼砼板面裂裂纹的的主要因因素，经经验证明明，在在气候干干燥和和大风季季节，砼砼浇灌后后不覆覆盖会立立即开开裂，据据有关关资料介介绍，风风速为16m//s时，砼中中水水分蒸发发速度度为无风风时的的4倍，相对对湿湿度为10%时，蒸发发速速度为相相对湿湿度90%时的9倍以上，如如如果将风风速和和湿度影影响叠叠加，则则可推推算出此此时砼砼干燥速速度是是通常条条件下下的10倍之多，因因因此，表表面较较大的楼楼板上上就会产产生裂裂纹，这这种裂裂纹往往往是上上下贯通通的，其其特征是是楼板板上面比比下面面开裂处处多，经经楼板承承载力力证明，这这种种开裂一一般对对楼板刚刚度及及承载力力降低低很小。8、设计：（1）楼板含钢钢率率过小或含含含钢率不不变而而配置钢钢筋直直径过大大，钢钢筋间距距过大大会降低低楼板板抗裂性性能。（2）梁板结构构断断面突变或或或楼板开开洞，造造成应力力集中中而在变变截面面处和孔孔洞转转角处开开裂，一一般结构构变断断面处的的裂纹纹还较宽宽。（3）根据日本本资资料介绍，楼楼板厚度小于于14cm易产生裂纹纹。9、施工：（1）振捣时间间过过长，砼中中中石子下下沉、表表面出现现一层层灰浆层层，因因而降低低了楼楼板表面面粗骨骨料含量量，加加大了收收缩，导导致砼表表面出出现网状状裂纹纹。（2）砼振捣后后，未未及时搓搓毛和抹抹压，使使沉缩裂裂纹得得不到及及时愈愈合就硬硬化了了。（3）砼浇筑后后表表面未及时时时覆盖浇浇水养养护，表表面水水分迅速速蒸发发，产生生干缩缩裂纹。（4）厚大体积积基基础底板未未未按热工工计算算采用温温控措措施，导导致砼砼内外温温差>250C，产生较较大大温度应应力而而开裂。（5）基础底板板砼砼在浇灌振振振动过程程中，会会产生大大量泌泌水，若若不采采取措施施及时时排除会会降低低砼质量量和抗抗裂性。（6）砼梁板工工程程模板支承承承不牢，刚刚度度不足，使使砼砼梁板变变形导导致裂纹纹。（7）楼板上部部架架立筋保护护护层过小小，一一旦砼产产生沉沉降和塑塑性收收缩，板板面极极易产生生裂纹纹。（8）梁板结构构支支撑过早拆拆拆除或过过早上上荷载，会会导导致砼梁梁板产产生裂纹纹。三、防治裂纹技技技术措施施通过裂纹产生原原原因分析析，我我们在“辽宁图书书音音像配送送中心心”、“沈阳嘉阳阳协协和广场”等工程进进行行了试验验，初初步摸索索出一一些防治治裂纹纹的措施施，效效果较好好。1、砼生产质量量量控制：（1）砼生产质质量量控制：砂：宜采用细度度度模数M=2..8～3.0中砂，严严格格控制含含泥量量≦2%。石：采用级配良良良好卵石石，并并控制含含泥量量≦1%。水泥：采用42225#矿渣水泥泥或或低热水水泥。（2）配合比及及生生产控制：：：前面我们已经介介介绍，粗粗骨料料可阻止止水泥泥收缩从从而防防止裂纹纹的产产生，因因此楼楼板用砼砼在满满足泵送送的基基础上尽尽可能能降低砂砂率，一一般可控控制在在38～40%。砼水灰比是影响响响强度和和裂纹纹的主要要因素素，水灰灰比大大，砼坍坍落度度大，其其收缩缩亦越大大，也也就越容容易产产生裂纹纹，因因此施工工楼板板时，应应严格格控制砼砼坍落落度，一一般16～18cm为宜，不不宜宜过大。粉煤灰及磨细矿矿矿渣在砼砼中具具有形态态效应应、活性性效应应、微集集料效效应，因因此它它能改善善和提提高新拌拌砼和和硬化砼砼的性性能，改改善砼砼和易性性，降降低砼泌泌水性性，特别别对泵泵送砼可可改善善其可泵泵性，减减少在输输送管管中的堵堵塞和和分离，降降低低砼与管管壁的的阻力，延延长长泵机和和管道道的寿命命，由由于其可可泵性性的提高高和泌泌水性降降低，在在相同坍坍落度度情况下下，砼砼用水量量可降降低，从从而减减少砼早早期沉沉缩量，有有利利于裂纹纹的控控制。另另外，据据资料介介绍掺掺磨细粉粉煤灰灰砼孔体体积和和孔径分分布明明显改善善，孔孔隙率大大大降降低，其其微观观结构有有利于于提高抗抗冻性性和耐久久性，粉粉煤灰微微珠自自身具有有很好好的强度度，能能阻碍裂裂纹的的延伸和和护展展，削弱弱主裂裂纹断裂裂能量量，有利利于提提高砼耐耐久性性。此外外，我我公司在“沈阳万豪豪大大酒店”、“辽宁音像像图图书配送送中心心”等工程楼楼板板施工中中还采采用了适适量掺掺膨胀剂剂补偿偿收缩方方法，也也收到良良好效效果。此外高温季节为为为避免砼砼过快快硬化，应应采采取适当当措施施缓凝，为为施施工抹压压提供供条件。2、施工质量控控控制：（1）布料。砼砼布布料应均匀匀匀，防止止一处处集中堆堆料造造成砼过过振；；（2）振捣。砼砼振振捣时振动动动棒移动动间距距宜400mmm左右，每每次次振捣时时间以以5～15秒为宜，振振振捣时间间过长长，粗骨骨料下下沉，砼砼表面面砂浆层层过厚厚，表面面易产产生裂纹纹。砼砼浇灌后1～2小时，有有条条件的工工地可可对砼进进行二二次复振振，据据资料介介绍，二二次复振振会给给砼强度度和密密实度带带来良良好的影影响，一一般情况况下可可提高砼砼强度度5～20%，同时复复振振时砼液液化可可愈合楼楼板早早期裂纹纹。（3）抹压。除除复复振外，还还还应在表表面水水基本收收干前前后，适适时用用木抹子子磨平平搓毛2遍，拍打打液液化砼，愈愈合合裂纹。（4）养护。砼砼成成型后，适适适时提供供良好好的温湿湿度环环境，防防止大大风袭和和阳光光爆晒，表表面面水份剧剧烈蒸蒸发，形形成楼楼板上部部和下下部硬化化速度度不均和和差异异收缩，是是控控制裂纹纹的关关键工序序。空气相对湿度低低低的季节节，可可采用人人工喷喷雾，加加大空空气湿度度。“沈阳嘉阳阳协协和广场”（沈阳四四建建施工）、“辽宁音像像图图书配送送中心心”（辽宁金金帝帝建设公公司施施工）两两工程程於2000年5月开始施施工工楼板工工程，正正处春季季大风风天，空空气相相对湿度度约30%，日照较较强强，砼浇浇灌后后约1～2小时，采采用用高压水水喷雾雾法加大大施工工环境湿湿度（相相当下细细雨感感觉）。砼初凝前后用手手手按砼表表面无无坑时，开开始始设专人人浇水水养生。水水量量随砼表表面强强度增长长而加加大，当当砼表表面刚一一变白白时，用5～10mm水膜覆盖盖表表面12小时以上上。此此方法为为水膜膜养护法法，至至此，砼砼早期期裂纹基基本可可得到良良好控控制。可可稍停停养生若若干小小时楼板板放线线。然后后再一一日数次次浇水水养生，保保持持砼表面面潮湿湿7天以上，确确确保砼强强度正正常增长长。砼早期采用喷雾雾雾、水膜膜养护护法施工工是控控制板面面裂纹纹既经济济又有有效的方方法，建建议广大大施工工单位推推广应应用。（5）幼令砼保保护护。目前各各各工程都都处快快节奏、短短工工期施工工条件件，三、五五天天一层楼楼，因因此往往往楼板板施工完完几小小时，就就上荷荷载，个个别缺缺乏素质质的施施工队伍伍，将将模具、脚脚手手架、钢钢筋过过早集中中堆放放在楼板板上，甚甚至冲击击性荷荷载加到到幼令令砼上，造造成成楼板隐隐患和和开裂。因因此此施工单单位应应遵守《砼砼结结构施工工及验验收规范范》规规定，在在砼幼幼令期（砼砼达达1.2MMppa前）不得得在在其上踩踩踏、支支模、加加荷。（6）拆模。现现浇浇梁板结构构构模板及及支撑撑过早拆拆除造造成梁板板结构构开裂，为为此此，我公公司施施工中主主动为为