混凝土早期裂縫及其防治的實踐技術！

編者按：預拌混凝土的出現解決了現場攪拌混凝土的不足，但在應用的過程中也產生了一些問題，如混凝土 的早期開裂問題一直是大家關注的重點，也是解決的難點，尤其是表面係數大的板、牆以及大體積混凝土施工工藝不良等原因造成的混凝土開裂問題，引發了很多不必要的糾紛。

因此，找出混凝土早期開裂的原因， 從而採取相應的防治措施是解決問題的關鍵。

本期特別策劃再次就混凝土早期開裂問題的成因和防治措施邀 請專家給出意見和建議，希望能給廣大從業人員提供參考。

龍宇（江蘇鑄本建設股份有限公司，高工）

眾所周知，混凝土的早期裂縫主要是收縮變形裂縫，其類型主要有以下 5 種：塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、乾燥收縮裂縫、化學收縮裂縫、溫度收縮裂縫。

在上述 5 種收縮變形的共同作用下，形成如下兩種最常見的混凝土裂縫形式：一是大面積梁板裂縫。

這種裂縫基本上是由塑性收縮和沉降收縮引起的。

二是超長結構裂縫，典型構件如地下室外牆、道路以及大型預應力梁等超長結構，裂縫分布非常有規律，即延長度方向大致等間距分布。

這種裂縫基本上是由乾燥收縮和自收縮或溫度收縮引起的。

混凝土之所以容易產生收縮變形，與混凝土及其原材料以及設計和施工等如下五個方面的原因特性有很大關係。

1 混凝土的特性

收縮是混凝土固有特性。

特別是現代混凝土工程普遍採用預拌混凝土泵送工藝施工，必須要有較長的凝結時間、較大的流動性、較多的膠凝材料用量和較大的砂率，從而導致混凝土的塑性收縮開裂可能性加大，干縮收縮開裂危險加大。

2 水泥的原因

現在的水泥普遍追求高細度、高早強、高 C 3S 和高C3A。

這種「四高」水泥往往導致水化熱高且集中，進而導致混凝土的化學收縮和溫度收縮加大。

3 外加劑的原因

預拌混凝土普遍採用緩凝劑和減水劑。

緩凝劑只能延緩水化速度，不能延緩水分的蒸發速度，並且還延長了混凝土的失水時間，更容易導致混凝土產生塑性收縮。

而摻減水劑配製的混凝土，其收縮要大於不摻減水劑的基準混凝土。

4 設計的原因

現代混凝土設計強度等級有了較大提高，導致水泥用量增大，混凝土化學收縮和溫度變形加大。

現代建築結構的跨度、構件長度均大大提高，伸縮縫或後澆帶的最大間距設置往往超出現行國家標準的規定，甚至於盲目取消伸縮縫或後澆帶的設置，這種超長結構導致混凝土的絕對收縮值增大。

另外在配筋方面，普遍缺少抗裂構造配筋，並且配筋是「粗而疏」；而不是「細而密」，起不到任何抗裂約束作用。

5 施工的原因

施工單位、建設單位為了加快施工進度，為了施工方便，往往對混凝土提出過大的坍落度、過短的凝結時間或過高的早強等等不合理的性能要求。

再加上施工單位在現場往混凝土內任意加水，不重視混凝土的振搗及養護工作等現象非常普遍，導致混凝土沉降收縮、塑性收縮和乾燥收縮加大。

這五個方面的原因不僅涉及到混凝土企業，更涉及到建材企業、設計單位、施工單位以及建設單位等所有相關單位，因此在解決預拌混凝土收縮裂縫的問題上，必須各相關單位充分協商、通力合作，承擔起各自的責任，採取各自應採取的措施，才能從根本上最大限度地減少預拌混凝土的收縮裂縫。

而事實上，在上述五個方面原因中，混凝土特性、水泥、外加劑、設計等方面的因素往往難以改變。

工程實踐證明，改善混凝土施工工藝是防止混凝土產生收縮裂縫的重要途徑。

在混凝土施工中，只要施工單位按施工規範認真做到合理振搗，適時抹壓，及時保濕養護，那麼預拌混凝土收縮裂縫就可以基本上得到有效控制。

鄧仁東（德陽市華益混凝土有限公司，工程師）

目前，商品混凝土以其技術、經濟上的優勢，尤其是穩定、可靠、優良的質量深受建設單位的青睞。

但是，使用商品混凝土的工程出現的質量事故也很多。

其中最常見的當數裂縫問題。

而且集中在表面係數大的板、牆以及大體積混凝土等工程中出現，引起了很多不必要的糾紛。

因此，商品混凝土早期裂縫的控制就極為重要。

1 產生的規律

（1）夏季天氣炎熱為梁板結構裂縫多發期，而秋季氣候乾燥、風多也不利於商品混凝土的施工。

以上情況如施工時不採取有效措施養護混凝土，裂縫會多而寬。

陰天、小雨天施工的裂縫產生的情況少。

（2）樓板裂縫一般發生在澆筑後 2～3 小時，少數發生在 3d 後。

（3）混凝土澆筑後表面抹光二遍以上，搓毛裂縫少，表面壓光裂縫多。

（4）泵送混凝土裂縫的產生機率大於斗車、塔吊混凝土。

（5）商品混凝土運輸距離越長，裂縫產生的機會越大。

（6）樓板厚度越大，裂縫越少。

（7）混凝土運至工地若二次加水則裂縫多，加水越多裂縫越多，而且強度也越低。

另外，即使工地不加水，混凝土配合比中單位用水量越大，強度越低，裂縫也同樣越多。

（8）混凝土運至工地等待卸料的時間越長，裂縫也多。

（9）混凝土單位膠凝材料用量越多，裂縫也越多。

（10）混凝土砂率越大，裂縫也越多。

2 商品混凝土早期裂縫的成因分析與預防措施

2.1 塑性沉降收縮裂縫

2.1.1 產生的原因和特徵

沉降（塑性）裂縫是由於混凝土組成材料中，固體顆粒沉降時受到阻礙而產生的內應力造成的，可依據混凝土沉降受阻的形式不同分為三種類型。

（1）鋼筋或螺栓阻礙裂縫這種裂縫產生的原因主要是混凝土的流動性過大，而和易性不足以及布料不均勻，在凝結硬化前沒有沉實或沉實不夠，當混凝土沉降時受到鋼筋或固定模版用的螺栓阻礙所致。

這種裂縫常發生在板結構的鋼筋部位。

（2）模板表面粗糙不平或吸水混凝土細柱和薄牆會因兩邊模板表面粗糙凹凸不平或構件尺寸變化限制了混凝土的均勻沉降；木模板吸水太快造成部分混凝土很快失去流動性時，也會形成塑性沉降裂縫。

這種裂縫常發生在板肋、樑柱交接處。

（3）沉降深度不同

厚混凝土比薄混凝土的沉降量大，所以當沉降深度不同時，也會產生沉降裂縫。

這種裂縫常發生在梁板交接處和結構變截面的地方。

2.1.2 混凝土沉降（塑性）收縮裂縫的控制措施

（1）混凝土沉降大是由於用水量大、水膠比大，因此嚴格控制用水量，減小水膠比，在滿足卸料、泵送和澆築的要求時，宜儘可能減小坍落度；

（2）為減少用水量和砂率，保證混凝土和易性和可泵性，可摻加適量的、質量好的泵送劑、減水劑和摻合料，這樣可改善工作性和減少沉降；

（3）混凝土攪拌時間要適當，時間過短、過長都會造成拌合物均勻性變壞而增大沉降；

（4）混凝土澆築時，下料不宜太快，防止堆積或振搗不充分；

（5）混凝土澆築時應保證振搗密實，時間以 10～15s/次為宜，在柱、梁、牆和板的變截面處宜分層澆築、振搗。

在混凝土澆築 1～1.5h 後，混凝土尚未凝結之前，進行二次振搗，表面壓實抹光。

2.2 塑性收縮裂縫

2.2.1 產生的原因和特徵

造成混凝土塑性收縮裂縫的主要原因是混凝土在塑性狀態時混凝土表面失水過快造成的。

混凝土可以被認為是一種人造的沉積岩。

商品混凝土剛剛澆築成型後，由於混凝土各種固體顆粒之間存在一層水膜，在一般情況下，水分揮發會使固體顆粒進一步靠近，毛細管進一步變細，增大了將水從混凝土內層提升到表面的能力。

同時混凝土的泌水也有利於水上升到混凝土表面。

對於普通混凝土所含的水分少，在泌水和毛細管的雙重作用下使混凝土的體積收縮小且較均勻，所以普通混凝土較少產生塑性收縮裂縫。

而對於商品混凝土（特別是泵送混凝土）而言，因其所含的水分較多，在澆築時若環境溫度高，風速大而且乾燥的情況下，混凝土表面水分揮發迅速，混凝土的泌水和毛細管提升水的綜合作用還低於水的揮發作用時，使混凝土表層脫水速度遠大於混凝土內層提供水的速度，造成了混凝土表面層體收縮大，若這時混凝土還未產生足夠的強度（主要指抗拉強度），則在混凝土表面產生塑性收縮裂縫。

商品混凝土運輸距離長，為防止流動性損失過大，常加入緩凝劑、保塑劑等，反而增加了形成塑性收縮裂縫的機會。

塑性收縮裂縫常發生在混凝土板或比表面積較大的牆面上，一般長度大約 0.2～2m，寬度為 1～5mm。

從外觀分為無規則網絡狀和稍有規則的斜紋狀或反映出混凝土布筋情況和混凝土構件截面變化等規則的形狀，深度一般 3～10cm。

2.2.2 塑性收縮裂縫的控制措施

（1）一般來說，水泥的需水量越大，混凝土的塑性收縮越大，所以從減少收縮的角度出發選用收縮小的水泥品種。

不同水泥混凝土的收縮按其大小順序排列為：礦渣矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥、中低熱水泥和粉煤灰水泥。

（2）混凝土塑性收縮隨水泥用量的增加而增大，因此，在保證混凝土強度、工作度、可泵性時，儘可能降低水泥用量。

（3）混凝土的收縮受用水量影響最大，在同一水泥用量的條件下，混凝土的塑性收縮和用水量成正比，為直線關係；當水泥用量較高的條件下，混凝土的塑性（乾燥）收縮隨著用水量的增加而急劇增大。

綜合水泥用量和用水量來說，水膠比越大，塑性干縮越大。

不論是沉降裂縫還是塑性收縮裂縫都是由於混凝土單位用水量過大、混凝土過稀、坍落度過大，而且水分蒸發過快、過多造成的。

因此嚴格控制商品混凝土（特別是泵送混凝土）的用水量是減少裂縫的根本措施。

為此，在混凝土配合比設計中應儘可能將單位用水量控制在最小，對於澆築比表面積大的板、牆體的混凝土更顯得尤為重要，特別值得注意的是，施工現場混凝土的坍落度（即用水量）絕對不允許大於配合比設計給定的坍落度。

為了降低用水量，摻加適量的減水率高、分散性能好的外加劑是非常必要的。

（4）混凝土的塑性收縮也隨著砂率的增大而增大。

泵送混凝土宜加大砂率，但不是籠統的和無限的，也應在最佳砂率範圍內，可以通過理論計算和工程實踐確定。

（5）混凝土中摻加一定量的優質粉煤灰，由於粉煤灰比表面積小，需水量少，故可以降低混凝土塑性收縮值。

（6）摻加減水劑、泵送劑，特別是同時摻加粉煤灰的雙摻技術不會增大混凝土的收縮，但是對某些減水劑、泵送劑，尤其是具有引氣作用時，有增大混凝土收縮的趨勢。

因此在選用外加劑時，選用收縮小的。

（7）在地下室和防水工程中，混凝土中摻加膨脹劑，可起到收縮補償作用，有利於防止裂縫。

但使用時一定要嚴格控制摻量，保證混凝土的強度，否則會使混凝土腫脹開裂。

（8）混凝土澆築面受到風吹日曬，表面乾燥快，產生較大的收縮，受到混凝土塑性收縮的約束，在表面產生拉應力而開裂。

如果混凝土終凝之前進行早期保溫、保濕養護，對減少乾燥收縮裂縫起到至關重要的作用。

（9）另外控制塑性收縮裂縫的積極方法與控制沉降裂縫的方法同。

見 2.1.2。

2.3 與商品混凝土澆築施工現場有關的裂縫成因與控制

2.3.1 混凝土拌合物不均勻

拌合物不均勻的混凝土被澆築完後，由於不均勻材料收縮大小不同而產生裂縫，但初期由於水泥砂漿的覆蓋，尚不見裂縫，約數十天後，表層水泥砂漿受不均勻材料的膨脹或收縮作用而產生網狀裂縫。

均勻的拌合物是要使全部材料呈均勻狀態，所有骨料顆粒表面均有水泥漿覆蓋。

混凝土拌合後發現不均勻現象，其原因除人為因素外，可能是攪拌機的攪拌葉片磨損過度造成的，此外投入材料的順序不合理也會導致混凝土不均勻。

針對這方面的控制措施是：加強人員管理，嚴格控制攪拌時間，經常檢修機器，按規定的投料順序攪拌。

2.3.2 混凝土攪拌或待澆時間太長

混凝土攪拌時間不足固然會使材料分散不均勻，但拌合時間過久，在一定的用水量下，稠度必然降低，即工作度降低，導致混凝土澆築不均勻而引起裂縫。

由於混凝土運輸和澆築施工配合不當，混凝土必須在攪拌車中等待，為了防止材料分層離析和泌水、硬化，仍需慢速攪拌混凝土，這樣也容易造成混凝土材料不均勻。

再者，混凝土在出站運至工地後，應在規定時間內澆築完畢，否則等待時間超過規定時間，混凝土呈離析狀態，若勉強使用，則可能會因為混凝土強度、和易性極差而造成裂縫。

這種現象在炎熱的夏季施工時表現得更為突出。

商品混凝土待澆時間太長，因坍落度降低，或塑性收縮或材料離析、泌水，在澆筑後數小時即會出現網狀龜裂。

控制措施是：調度和現場人員或調度和施工單位密切配合，混凝土隨到隨卸，做到不壓車、不中斷供應。

2.3.3 泵送混凝土澆築時用水量和水泥增加

混凝土的泵送施工工藝有突破性的進步。

然而，泵送混凝土也帶來一些問題。

首先水泥用量增加。

為了滿足泵送混凝土的工藝要求，泵送混凝土比其它混凝土單位用水泥量增加，這就會促進混凝土產生收縮裂縫。

另外，商品混凝土有設計的水膠比及坍落度。

但運到施工現場，混凝土有可能有坍損，要二次加水調整坍落度。

有時為了泵送容易或施工隊為了施工中鋪平方便，便任意加水提高工作度。

如此一來，單位用水量增加，水膠比變大，混凝土強度降低，而且乾燥收縮也大幅度增加，引起裂縫是必然的。

因此在施工現場任意加水，對混凝土強度和混凝土抗拉（抗裂）都沒有任何好處。

控制措施除了現場人員監控工作要做好外，還應該向施工單位的人員介紹其危害性，以達成共識。

2.3.4 澆築順序錯誤

正確的澆築順序可使模板均勻受力且混凝土無接槎不良的「冷接頭」。

錯誤的澆築順序會發生下列情形：

（1）先澆築的混凝土已失去流動性時，再澆築新拌混凝土，形成接槎面，若處理不當會產生「冷接頭」發生裂縫。

另外在新澆混凝土時，使模板再次受力下沉，致使先澆混凝土發生裂縫。

（2）對於大面積（如板）的澆築，未作周密的澆築順序計劃，以致混凝土的重量集中在單側，使另一側模板支持產生上浮力，而引起整個模框變形破壞，造成不良後果。

控制措施是：設計周詳的澆築順序計劃，使模板受力均勻，混凝土接槎越少越好。

如發生接槎，應說服施工單位認真處理，不要造成「冷接頭」。

另外，檢測模版的牢固程度，保證剛度和穩定性。

2.3.5 澆築速度太快

混凝土的澆築速度太快，以致來不及振搗使混凝土密實，並且對模板的側壓力又快又大，因此澆筑後混凝土開始大量沉降、泌水或側壓力使模板變形，導致裂縫的發生。

控制的辦法是合理安排澆築速度，保證模板的剛度，當裂縫發生後採用二次振搗的方法消除裂縫。

2.3.6 澆築不均勻

混凝土澆築時如果拌合物不均勻產生分層離析和泌水現象，造成蜂窩、麻面等缺陷，嚴重影響結構的強度，造成裂縫的情況很多。

這種情況主要出現在泵送混凝土和澆築高柱、牆等工程中。

控制措施主要是切忌用振動器鋪平混凝土，高柱、牆如高度大時應採用溜槽等工具澆築混凝土。

2.3.7 配筋紊亂、保護層厚度不足

鋼筋混凝土結構中的鋼筋分上部配筋和下部配筋。

就板配筋而言，板下配筋是受力筋，板上配筋是構造筋，是防止板受剪力作用時產生裂縫的。

但板的施工中，由於人員的踩踏或設備、器材的壓置，可能將綁紮的鋼筋弄得紊亂、變位。

這樣當板下配的主筋被踩壓凹陷時，必然減少鋼筋的保護層，將來使用中的鋼筋鏽蝕後引起混凝土裂縫。

當板上配筋被踩壓凹陷後，起不到抵抗剪力的作用，當板受剪力荷載後，板上部會產生裂縫。

控制措施是：限制人員在鋼筋上走動。

有設備、器材要放在板上時應有支架。

另外，應隨時有鋼筋工調整被壓變位的鋼筋。

2.3.8 接槎部位處理不當

混凝土接槎的產生有兩種情況：一種是澆築過程中，先澆築的混凝土與後澆築的混凝土的接槎，稱為「冷接」；另一種是兩次澆築中新舊混凝土的接槎。

無論是哪一種接槎，只要處理不當，都會在接槎部產生裂縫和空隙，引起滲水、漏水現象。

發生冷接頭裂縫的最大原因是：澆築面積過大，接槎時間間隔太長，先澆混凝土已初凝以致無法與後澆混凝土完全結合而發生裂縫。

新舊混凝土接槎發生裂縫的原因是：接槎部位不乾淨。

為作接合面的處理，有時設計中規定在施工縫處設置鋼筋，而施工中未按設計去設置鋼筋而導致裂縫。

控制措施：

（1）為避免出現冷接頭，要按規定間歇時間的規定，在混凝土凝結之前做好接槎工作。

（2）新舊混凝土的接槎一定要按規定處理後進行接槎。

2.3.9 模板變形

在混凝土強度尚未穩定之前，模板稍有一點變形即有導致裂縫的可能，模板變形有可能是由於澆築速度太快，側壓力太大，或側擋板不牢，或模板的剛度不足等原因。

此外，初凝狀態中的混凝土已失去流動性但強度極低，此時若對模板振動，雖模板不變形，混凝土仍有裂縫的可能。

控制措施：要防止模板變形，除了加強模板的支架和滿足剛度外，還應盡力避免對模板振動、敲擊。

2.3.10 模板漏水或漏漿

模版拼縫不嚴或有孔洞，造成混凝土澆築中和澆筑後漏水、漏漿，使混凝土產生裂縫，並嚴重影響混凝土強度。

控制措施：發現模板有孔隙或孔洞時，應和施工單位交涉堵塞縫、孔。

2.3.11 支撐沉陷

模板支撐由於承載大，受振動多而扭曲或沉陷，模板也隨著變形，使強度尚未穩定的混凝土產生變形而裂縫，這種情況多發生在跨度大、斷面大的鋼筋混凝土結構的梁端或中央部位下方，而板或雨棚則發生在梁與板的結合部上方。

控制措施是：不可輕視支撐的加固工作，在地面做支撐時，一定要在地面鋪板加固，另外，每個支撐之間按規定加水平連杆穩定。

2.3.12 提前拆模

當上層澆築混凝土時，荷載有支撐傳遞給下層結構上，因此下層結構所承受的荷載比結構設計荷載大得多，此時若以為下層混凝土已達設計要求的強度而提前拆掉模板，則下層結構會因上層傳遞來的超負荷而發生開裂。

因此，為了趕

工或需重複使用模具而提前拆模，將導致混凝土開裂。

控制措施是：下層支撐應儘量配合上層混凝土的澆築而暫緩拆模。

2.3.13 混凝土硬化前的振動荷載

施工單位為趕施工進度，澆築混凝土未達到設計強度，甚至在澆筑後不到 12h 即開始上人，堆放建材，產生振動和荷載，經常導致板的開裂。

混凝土澆築完畢，終凝後強度逐漸增加，此時混凝土本身凝聚力薄弱，稍加外力即可導致裂縫。

因此控制措施是在混凝土完全硬化之前切忌振動或載荷。

2.3.14 早期養護不良

在前面已經講了混凝土的收縮裂縫，因此混凝土澆筑後的早期養護就顯得十分重要。

若沒有適當的濕度養護，或混凝土直接暴露在烈日之下，又加上強風吹掃等不良氣候影響，混凝土產生塑性裂縫是必然的。

2.3.15 鋼筋搭接、錨固不良

搭接是指把兩根不夠長的鋼筋重疊綁紮或焊接，使之長度足夠，並傳遞應力，如同一根完整的鋼筋。

搭接的好壞取決於綁紮、焊接質量和搭接長度，如搭接不良，則應力無法完全傳遞，從而產生應力集中，使混凝土吸收過多應力而開裂。

錨固是鋼筋在混凝土中的埋置長度，以使鋼筋和混凝土共同工作。

錨固不良將造成鋼筋失去承載的能力，而使混凝土開裂。

控制措施是按《鋼筋混凝土結構施工與驗收規範》規定驗收鋼筋的搭接，按設計要求驗收錨固。

2.4 溫度裂縫

2.4.1 產生的原因和特徵

混凝土攪拌後水泥水化過程中產生很大熱量，從而使混凝土內部溫度升高，在澆築溫度的基礎上，通常升高 35℃ 左右。

如果按我國施工驗收規範規定澆築溫度為 28℃，則混凝土內部溫度高達 65℃ 左右。

如果沒有降溫措施或澆築溫度過高，混凝土內部溫度高達 80～90℃ 的情況也有發生。

水泥水化熱在 1～3d 可放出熱量的 50%，由於熱量的傳遞、積存，混凝土內部的最高溫度大約發生在澆筑後的 3～5d。

因為混凝土內部和表面的散熱條件不同，所以混凝土中心溫度不斷上升，而混凝土表面散熱較快，使內部和表面形成溫度梯度，造成溫度變形和溫度應力。

溫度應力和溫差成正比，溫差越大，溫度應力也越大。

當這種溫度應力超過混凝土的抗拉強度時，就會產生裂縫。

溫度裂縫通常發生在大體積混凝土工程中，厚度尺寸越大，溫度應力越大，因而引起裂縫的危險性也越大。

但這種裂縫發生在大體積（厚度在 0.8～1m）混凝土的傳流觀念已有改變。

美國混凝土協會對大體積混凝土的定義：「任意體量的混凝土，其尺寸大到足以必須採取措施減少由於體積變形引起的裂縫，統稱為大體積混凝土」。

由此可見，在近代商品混凝土獲得廣泛應用的條件下，即使是很薄的結構，雖水化熱很低，但是其收縮（溫度）很大，控制收縮裂縫要求比過去任何時候都顯得重要。

因此，商品混凝土（特別是泵送）的薄壁結構（板、牆等）也應當按照大體積混凝土的要求採取措施控制其收縮（溫度）裂縫，特別是夏季環境溫度很高時，氣溫變化與收縮共同作用於薄壁結構時尤為不利。

這種裂縫的特徵是：裂縫出現於混凝土澆筑後3～5d，初期出現的裂縫很細，隨著時間的發展而繼續擴大，甚至達到貫穿的情況。

2.4.2 控制措施

（1）水泥品種的選擇和水泥用量的控制

儘量選擇水化熱低的水泥，減少溫差（如中熱矽酸鹽水泥或低熱礦渣矽酸鹽水泥）。

可充分利用混凝土後期強度，以減少水泥用量。

（2）摻加摻合料

國內外大量的試驗和實踐證明，混凝土中摻入一定量的優質粉煤灰後，不但能代替部分水泥用量，而且可降低混凝土中水泥水化熱，減少混凝土內部溫度升高。

粉煤灰還可以改善混凝土的和易性。

（3）摻加外加劑

摻加具有減水、增塑、緩凝、引氣的外加劑，在降低用水量提高強度和改善混凝土和易性同時，還可以降低水化熱，推遲放熱高峰出現，因而減少溫度裂縫。

（4）選用質優的粗、細集料

（5）改進混凝土施工工藝

A、控制混凝土出機溫度和澆築溫度我國 GB50204—2002《混凝土結構工程施工質量驗收規範》規定了高溫季節施工時，混凝土最高澆築溫度不得超28℃。

B、振動工藝

對已澆築的混凝土，在終凝前進行二次振動，可以排出混凝土因泌水在石子水平鋼筋下部形成的空隙和水分，提高粘結力和抗拉強度，並減少內部裂縫與氣孔，提高抗裂性。

C、養護工藝

為了嚴格控制大體積混凝土的內外溫差，確保混凝土質量，減少裂縫，養護是一個十分重要和關鍵的工序，必須切實做好。

混凝土養護主要是保持適當的溫度和適度條件。

保溫能減少混凝土表面的熱擴散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫和貫穿裂縫。

保濕能使水泥水化充分完全，從而提高混凝土抗拉強度，防止裂縫。

總之，商品混凝土早期裂縫的原因往往很複雜，有混凝土本身配合比上的原因，有結構設計上的原因，有施工上的原因，有材料方面的原因等，給混凝土現場交付工作帶來很多困難。

另外控制裂縫單靠提高混凝土自身的質量是遠遠不夠的，只有和施工單位密切配合併嚴格按商品混凝土的有關標準、規範進行生產和施工才能確保混凝土的質量。

在防止商品混凝土裂縫的同時，還要做好沉降收縮、溫度裂縫在一定限值內是無害裂縫的宣傳工作，消除施工單位對這類裂縫的恐懼心理。

夏威 （上海新林建材有限公司，高工）

1 地下室牆板開裂特徵

地下室牆板裂縫大多見於側模板拆除後，多為間距大致相等的數條豎向裂縫，一般離底板面 50cm，離頂面 100cm 左右。

裂縫為中間寬，上、下窄的棗核形貫穿裂縫，裂縫寬度一般在 0.3～1mm 之間。

沿地下室長度方向的兩端裂縫較少，牆體中部較多。

垂直裂縫一般是由混凝土早期收縮產生的，也包括由水泥水化熱引起的溫差裂縫。

牆體混凝土強度等級越高，牆體越厚，開裂趨勢越大。

此時，牆體混凝土的收縮受到基礎底板及頂板的約束，當極限收縮應力大於混凝土的拉應力，牆體表面就出現開裂。

如不進行混凝土濕養護，早期裂縫還會進一步擴展。

2 成因分析

2.1 結構設計

混凝土牆板裂縫均為豎向垂直裂縫，說明裂縫與水平方向的橫向配筋方式有很大的關係。

在滿足規範規定的條件下，橫向筋直徑小而且間距密的配筋，可使混凝土的干縮變形更趨均勻化，尤其是在混凝土收縮應力較大的跨中處增加配筋率，更能提高混凝土的極限拉伸，減少干縮變形。

另外，水平方向的橫向配筋必須採用螺紋鋼筋，以便提高鋼筋與混凝土的握裹力，使鋼筋與混凝土成為一體，讓鋼筋來承擔混凝土的收縮應力，從而儘可能的避免因為收縮應力過大而造成的混凝土開裂。

遺憾的是，現行的結構設計只考慮結構承載力極限狀態，而未考慮有關因素造成的混凝土水化熱高，忽略對混凝土干縮徐變的驗算；忽略構造設計及構造配筋的作用，保護層偏厚；採用高強度鋼筋等強代替中低強度鋼筋，導致鋼筋使用應力顯著增加，應力的增加與裂縫寬度成正比；用粗直徑鋼筋等強代替細直徑鋼筋，增加鋼筋間距，導致鋼筋和混凝土的握裹力降低；此外，結構設計時對結構物的沉降差異考慮不夠，未按要求設置後澆帶，也會造成地下室混凝土外牆產生裂縫。

目前，地下室牆板的水平鋼筋仍按構造配置，而不進行收縮變形計算，極易產生收縮裂縫。

一般只計算牆板受土壓力引起的內力配筋即豎向的配筋，而對牆板的水平配筋只作構造設置，似乎構造配筋總應比受力配筋小，這就造成了地下室混凝土牆板收縮裂縫的普遍問題。

按 GB50108—2001 《地下工程防水技術規範》中 4.1.6 第三條規定：迎水面鋼筋保護層不應小於 50mm。

大量的實例是，設計師往往把抵抗牆板垂直開裂的水平構造筋作為非受力主筋退縮至縱向受力主筋的內側，這樣實際混凝土保護層的厚度可達 70mm。

水平鋼筋僅僅是構造筋而已，失去了對混凝土收縮的抵抗能力，表層的混凝土成為名符其實的無配筋素混凝土。

混凝土保護層設置的本意是提高耐久性和防水能力，但執行規範的效果卻是矯枉過正，混凝土因開裂喪失了防水性能。

此類素混凝土在厚大的牆體設計中可能存在。

按照現有規程，剪力牆分布鋼筋的配筋方式，豎向和水平分布鋼筋，不應採用單排配筋；當牆體厚度不大於 400mm 時，可採用雙排配筋；當厚度大於 400mm，但不大於 7000mm 時，宜採用三排配筋；當厚度大於 700mm 時，宜採用四排配筋。

但對於厚度 400mm 的牆體如僅採用雙排配筋，中間將形成大面積的素混凝土，會使牆體沿截面應力分布不均勻，如採用強度等級大等於 C35 的混凝土時，較大的水化熱可使混凝土中心在峰值後局部收縮應力過大。

近來，在地下室牆板設計中也有部分採用了補償收縮混凝土技術，如摻加膨脹劑，但此類膨脹劑為硫鋁酸鹽系列，主要依靠與水泥的水化產物在水中反應生成鈣礬石膨脹來補償混凝土的收縮。

但現有的養護技術難以確保垂直立面混凝土 14d 的水養期，同時摻入膨脹劑後加速了混凝土的水化，凝結時間縮短，增加了混凝土的干縮，因膨脹劑使用不當而開裂的實例屢見不鮮。

當前，由於外摻料技術的成熟應用，混凝土中的鹼度下降將直接影響此類混凝土的限制膨脹率。

另外，還有摻加聚丙烯纖維的設計，其機理是減少混凝土的塑性收縮。

但受施工質量影響，振搗後易上浮，同時摻入後降低混凝土的流動性，水泥漿體的增加又抵消了補償效果。

2.2 混凝土配比

收縮是混凝土的固有屬性，現有混凝土技術只能儘可能減少收縮。

牆體混凝土配製應以減少水泥水化熱，在選材上減少混凝土收縮為宗旨。

在某地的兩次地下室牆板施工中，均按大體積混凝土配比要求設計。

採用礦粉和粉煤灰雙摻技術，其總量達膠凝材料用量的 42.6%，C35 水泥用量僅 221kg/m3，在滿足混凝土強度的前提下，最大限度地減少水泥用量，以降低水泥水化熱和混凝土收縮；同時選用具有緩凝效果的高效減水劑，以較小的用水量滿足混凝土流動性，又使混凝土的初凝時間大於 9h，以避免大方量連續作業的冷縫發生。

在骨料的驗收中，嚴格對含泥量和泥塊含量的控制，在滿足可泵性的前提下，儘可能選用較大粒徑的粗骨料，抵禦混凝土的收縮。

2.3 施工養護

施工工藝對預防牆板裂縫的產生具有十分重要的意義 ，採用適當的工藝可以有效地防止牆板裂縫的產生。

對混凝土實施分層振搗，每層 30cm，排除混凝土中因泌水在粗骨料水平筋下部產生的水分和空隙，提高混凝土的密實度及與鋼筋的握裹力，減少內部微裂；二次振搗應在初凝前，使得混凝土振搗後能恢復到塑性狀態，同時利於水泥水化熱的擴散；混凝土在滿足可泵性的前提下，坍落度應儘可能小，施工方不應擅自加水，增加混凝土的塑性變形和收縮；在混凝土泵管上應覆蓋草包隔熱等，這樣可降低混凝土的入模溫度，減少其內部微裂。

混凝土的干縮是由於硬化中失水引起的，如果能保證混凝土在飽水狀態下養護，則干縮可降低到最小。

牆板飽水養護最簡單的方法就是在模板鬆動拆除前灌水養護，儘早養護，可降低水泥水化熱蜂值，從而減少混凝土的熱脹量和冷縮量。

但實際工程中，施工單位對澆水養護重視相當不夠，特別是垂直立面較難取得理想的保濕效果。

採用高分子材料噴塗牆體，封閉混凝土的毛細孔，避免混凝土內部水分的流失，但一般設計方和業主很難有這樣的認知共識；在模板方面，由於鋼模的導熱係數比膠合板大一千倍，而鋼模較薄，散熱快，有利於水泥水化熱的擴散；此外，儘早回填砂土也可起到養護作用，砂土具有良好的保水性，防止溫濕度差異過大而形成的收縮應力。