一、關(guān)于混凝土裂縫
裂縫是混凝土工程中最常見(jiàn)的一種缺陷，分為宏觀裂縫和微觀裂縫。一般肉眼可見(jiàn)裂縫寬度為0.03-0.05mm，因此，將肉眼可見(jiàn)裂縫稱為宏觀裂縫，不可見(jiàn)的裂縫寬度＜0.05mm的稱為微觀裂縫。
混凝土的微觀裂縫一般為混凝土固有。其原因?yàn)椋夯炷潦怯伤酀{體水化硬化后的水泥石與砂、石骨料組成，它們的物理力學(xué)性能不一致，是一種非均質(zhì)的組合物。水泥漿體硬化后的干縮值較大，而混凝土中的骨料則限制了水泥漿體的自由收縮，這種約束等作用使混凝土內(nèi)部從硬化開(kāi)始就有骨料與水泥石的粘結(jié)面上產(chǎn)生了微裂縫。也就是說(shuō)，即使沒(méi)有外荷載作用（不管是其外荷載的種類是自重、荷載、體積變化而引起的內(nèi)應(yīng)力等）或者即使混凝土發(fā)生體積變化是沒(méi)有受到外部的約束，混凝土內(nèi)部已經(jīng)有了微裂縫。這種微裂縫在不大的外力或變形作用下是穩(wěn)定的。
混凝土是一種抗壓能力遠(yuǎn)大于抗拉能力的建筑材料（抗拉強(qiáng)度為抗壓強(qiáng)度的1/8-1/10），當(dāng)因荷載作用使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，或者因混凝土體積變化時(shí)受到約束，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，或者早期急劇失水引起體積變化時(shí)，若此時(shí)的抗拉能力不能抵抗所產(chǎn)生的拉應(yīng)力，混凝土即開(kāi)裂以消除應(yīng)力。開(kāi)裂首先是從有微裂縫的粘結(jié)面開(kāi)始，當(dāng)外力或變形作用較大時(shí)，這些粘結(jié)面上的微裂縫就會(huì)發(fā)展，并擴(kuò)展穿過(guò)硬化的水泥石，逐漸發(fā)展為可見(jiàn)的宏觀裂縫。
見(jiàn)下圖-1：混凝土中的早期塑性收縮裂縫。
二、混凝土的泌水與沉降
混凝土拌合物澆筑后到開(kāi)始凝結(jié)前，固體顆粒下沉，水上升，并在表面析出水的現(xiàn)象，稱為泌水。泌水后因水分的流失會(huì)造成混凝土發(fā)生沉降收縮，若沉降收縮不采取措施予以消除，將會(huì)產(chǎn)生沉降收縮裂縫。泌水通常是由新拌合水所引起的，少許泌水對(duì)優(yōu)質(zhì)的混凝土來(lái)說(shuō)是正常的。它導(dǎo)致在整個(gè)表面上出現(xiàn)少量的均衡的滲出物，對(duì)混凝土內(nèi)部來(lái)說(shuō)，水分少量的滲出，會(huì)降低內(nèi)部混凝土的水灰比，使混凝土強(qiáng)度得以提高。另一方面，泌水后混凝土上層變成富含水的水泥漿，這一區(qū)域有過(guò)高的W/C。導(dǎo)致混凝土表面強(qiáng)度不夠，多孔，缺乏耐久性。因此，在混凝土泌水結(jié)束后進(jìn)行的二次抹面，將會(huì)破壞這一富水層，使混凝土表面再一次趨于水灰比一致，從而降低上述質(zhì)量隱患的可能。
同時(shí)泌水后聚積在混凝土表面的泌水層，對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)起到良好的作用，這就象一層“水被子”蓋在混凝土的表面，使因失水造成的塑性收縮裂縫極大的降低，但是，當(dāng)外界溫度、濕度及風(fēng)速條件較惡劣，滲出水蒸發(fā)的速度比泌水速度快時(shí)，很容易出現(xiàn)塑性收縮裂縫。這時(shí)，在滲出水量不能形成良好的養(yǎng)護(hù)環(huán)境時(shí)，就必須人為地創(chuàng)造這個(gè)良好的環(huán)境，則補(bǔ)充水分，形成較高的濕度就必須進(jìn)行。
表面塑性收縮裂縫在混凝土未完全終凝前就已經(jīng)發(fā)生，因此，補(bǔ)充水分進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)的時(shí)間必須提前，當(dāng)混凝土表面泌水后出現(xiàn)的水而光澤消失時(shí)，（一般在混凝土澆筑后一至三小時(shí)）即應(yīng)立即開(kāi)始采取包括二次振搗抹面及灑水養(yǎng)護(hù)等技術(shù)措施，應(yīng)注意覆蓋物必須予以濕潤(rùn)或覆蓋后立即澆水使覆蓋物完全濕潤(rùn)。
預(yù)拌混凝土使用高效減水劑，每方混凝土中用水量較不摻用減水劑的現(xiàn)場(chǎng)拌制要少,且膠結(jié)料較多,泌水量較常規(guī)澆筑方法少，這兩個(gè)原因都會(huì)加速早期塑性裂縫的形成，需特別注意。采用泵送混凝土?xí)r，施工速度較快，一次性澆筑到模板內(nèi)的含量大，因此，應(yīng)安排足夠的人員對(duì)處于危險(xiǎn)的混凝土及時(shí)采取技術(shù)措施。
塑性收縮裂縫常出現(xiàn)在：樓板、地面、大梁的側(cè)面
塑性沉降裂縫常出現(xiàn)在：板梁結(jié)合部，板墻結(jié)合部、梁墻結(jié)合部，表面布有鋼筋的基礎(chǔ)部分，對(duì)較厚的底板，較深的梁和剪力墻位置，易出現(xiàn)沉降裂縫。
三、關(guān)于早期混凝土裂縫的分類及成因
早期混凝土裂縫一般出現(xiàn)在混凝土初凝前混凝土仍在塑性狀態(tài)時(shí)出現(xiàn)的裂縫，工地一般因混凝土澆筑后施工人員即離開(kāi)，在第二天早上開(kāi)始澆水時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)。在天氣炎熱干燥季節(jié),有時(shí)在梁板上面,澆筑在模板內(nèi)的混凝土一、二個(gè)小時(shí)后即會(huì)出現(xiàn)甚至在未進(jìn)行二次抹面收光前裂縫即清晰可見(jiàn)。一般稱為塑性裂縫，分為：塑性收縮縫、塑性沉降縫。這種裂縫的開(kāi)裂機(jī)制簡(jiǎn)明，可通過(guò)相應(yīng)措施予以避免或消除。
塑性收縮裂縫和塑性沉降裂縫均發(fā)生在混凝土尚處于塑性階段，其產(chǎn)生的主要原因?yàn)樗终舭l(fā)。混凝土澆筑后最初幾個(gè)小時(shí)，混凝土尚處于塑性階段，在干燥或炎熱氣候條件下，當(dāng)蒸發(fā)速率超過(guò)了泌水達(dá)到表面速率時(shí)，混凝土表面失去水分，原來(lái)水分所占體積隨著蒸發(fā)而失去，造成混凝土體積收縮，在混凝土受鋼筋等約束的情況下，抵抗不了收縮所造成的拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土從表面開(kāi)始出現(xiàn)裂縫，若蒸發(fā)持續(xù)進(jìn)行，而無(wú)水分補(bǔ)充時(shí)（未進(jìn)行有效養(yǎng)護(hù)時(shí)），裂縫會(huì)隨著失水逐步向混凝土內(nèi)部延伸，直到整個(gè)截面貫穿。混凝土處于可塑狀態(tài)時(shí)，水分從混凝土表面迅速蒸發(fā)，同時(shí)，由于混凝土產(chǎn)生泌水，水分也從混凝土的內(nèi)部向表面泌出。混凝土表面水分蒸發(fā)與泌水水分上升，在混凝土表面發(fā)生干燥收縮（因失水而使體積收縮），體積縮小，從而使表面產(chǎn)生開(kāi)裂，細(xì)小裂縫密布于混凝土表面。（圖-2）
圖-2 塑性收縮開(kāi)裂的發(fā)生
塑性收縮縫與塑性沉降縫一般出現(xiàn)在混凝土（或漿體）處于塑性狀態(tài)期間，其持續(xù)的時(shí)間較短，大約1~2小時(shí)，開(kāi)始于混凝土表面光澤消時(shí)（泌水收水結(jié)束）。裂縫走向不規(guī)則，長(zhǎng)度從幾厘米到幾米不等，中間較寬，兩端較細(xì)，深度可能局限于表面較淺區(qū)域，但當(dāng)外界氣溫高、風(fēng)速大，氣候干燥情況下出現(xiàn)較多，若不采取相應(yīng)措施，任由裂縫發(fā)展，則有可能貫穿。但經(jīng)試驗(yàn)，即使貫穿，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)物承載也無(wú)影響。
塑性收縮縫多發(fā)生于地板、樓板等的裸露面上，板面越薄越容易出現(xiàn)，當(dāng)氣溫較高特別是又較為干燥且強(qiáng)風(fēng)吹時(shí)，混凝土表面極易蒸發(fā)脫水（下邊的泌水來(lái)不及上浮補(bǔ)充）。于是會(huì)使混凝土由表面向內(nèi)部形成濕度梯度（內(nèi)外濕度不一致，呈階梯狀分布）。過(guò)高的濕度梯度造成混凝土表面劇烈收縮，此時(shí)，混凝土基本上無(wú)抗拉能力，導(dǎo)致混凝土表面首先開(kāi)裂，形成塑性裂縫。在未進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)情況下，塑性裂縫會(huì)隨著失水逐步向混凝土內(nèi)部延伸，直到整個(gè)截面貫穿。
混凝土凝結(jié)硬化過(guò)程中，由于自重原因會(huì)導(dǎo)致比重大的組分下沉，比重較小的水分上升，即產(chǎn)生泌水。泌水的結(jié)果會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)更加致密，同時(shí)會(huì)降低混凝土在高度方向的尺寸（沉縮）。在梁與板的變接處，梁與柱的交接處，板與墻交接處等部位，因其在高度方向的尺寸不同，各自發(fā)生的沉縮量不同，就會(huì)導(dǎo)致高度大的部位沉縮大，厚度小的部位沉縮小，在交接處會(huì)發(fā)生裂縫。見(jiàn)圖-3。
圖-3 沉降裂縫剖面圖
a)梁板結(jié)構(gòu) b) 基礎(chǔ)底板
混凝土在澆筑成型后，混凝土中比重大的成分下沉，當(dāng)受到鋼筋、拉桿、預(yù)埋件等約束，遂發(fā)生沉降裂縫，梁板上面的混凝土，由于沉降開(kāi)裂，裂縫沿著鋼筋的正上方，而柱、墻側(cè)面的混凝土，裂縫沿著水平鋼筋的方向裂縫是從混凝土表面到達(dá)鋼筋的上表面。見(jiàn)圖-4。
a)沿著鋼筋上表面發(fā)生裂縫 b) 沿著側(cè)面鋼筋而發(fā)生裂縫
水分蒸發(fā)速率是一個(gè)表征單位時(shí)間單位面積沙鍋內(nèi)所蒸發(fā)水分的數(shù)量，其物理意義很明確，就是說(shuō)在單位時(shí)間單位面積內(nèi)，若水分蒸發(fā)的數(shù)量超過(guò)某個(gè)值，蒸發(fā)速率超過(guò)了泌水到達(dá)表面的速率時(shí)，混凝土極有可能會(huì)出現(xiàn)表面裂縫。1.0kg/m3/h是蒸發(fā)速率臨界值（ACI305R-96）是指在水蒸發(fā)速率超過(guò)此值時(shí)，混凝土產(chǎn)生表面裂縫，為防止出現(xiàn)塑性裂縫，就需要采取其他措施在混凝土表面補(bǔ)充水分，降低蒸發(fā)速率。對(duì)商品混凝土來(lái)說(shuō)，因其摻有高效減水劑和其它摻合料，泌水總量較常規(guī)混凝土要少，此臨界值需要降低，方可保證不產(chǎn)生表面裂縫。一般來(lái)說(shuō)，0.6kg/m3/h可作為商品混凝土的蒸發(fā)速率臨界值。
塑性混凝土水分蒸發(fā)量計(jì)算見(jiàn)圖表1
施工單位應(yīng)根據(jù)地區(qū)氣象部門的觀測(cè)數(shù)據(jù)，（施工單位應(yīng)自備簡(jiǎn)易溫濕度測(cè)定儀），在混凝土施工當(dāng)天的外界最高溫度，最低相對(duì)濕度，最大風(fēng)速，從附表中查出水分蒸發(fā)量，如果超過(guò)0.6kg/m3/h時(shí)，可以推定混凝土產(chǎn)生塑性開(kāi)裂的可能性很大，必須采取措施進(jìn)行預(yù)防。應(yīng)注意，當(dāng)水分蒸發(fā)量超過(guò)上述值時(shí)，只要混凝土澆筑到模板內(nèi)，不管在什么時(shí)間，都有可能出現(xiàn)開(kāi)裂，應(yīng)防止有人認(rèn)為的“開(kāi)裂應(yīng)在混凝土硬化后才出現(xiàn)”的觀點(diǎn)，隨時(shí)根據(jù)天氣情況采取技術(shù)措施。對(duì)表中溫度、濕度的數(shù)值，宜按當(dāng)時(shí)具體情況予以實(shí)際測(cè)量，風(fēng)速可采用附表的《風(fēng)力等級(jí)與風(fēng)速對(duì)照表》進(jìn)行判斷，同時(shí)，應(yīng)注意具體施工位置是否在山上、風(fēng)口或高層，這些位置的風(fēng)速與地面風(fēng)速有較大差距，而預(yù)報(bào)風(fēng)速一般是指地面風(fēng)速。應(yīng)以判斷出的現(xiàn)象進(jìn)行查表確定風(fēng)速。
蒸發(fā)后的水汽在沒(méi)有風(fēng)的情況下，會(huì)在混凝土表面形成濕度較大的保護(hù)層，一定程度地降低開(kāi)裂，但在有風(fēng)的情況下，此保護(hù)層被迅速吹走，使混凝土表面直接裸露在高溫和干燥空氣中，導(dǎo)致失水加劇。水的蒸發(fā)量與大氣溫度成正比，與相對(duì)濕度成反比，并受當(dāng)時(shí)的風(fēng)速和氣壓日照情況等因素影響，在酷暑期所澆筑混凝土構(gòu)件表面的水分蒸發(fā)量，比常溫要增加多倍，如以水的飽和蒸汽壓力為例，在10℃時(shí)為9.21、20℃為17.53、40℃時(shí)為55.32（mm汞柱），即溫度每升高10℃時(shí)水的飽和蒸汽壓力增加近一倍。再?gòu)呐c蒸發(fā)量相關(guān)的粘度值來(lái)看，10℃時(shí)為13.10，20℃時(shí)為10.21，30℃時(shí)為8.00，40℃時(shí)為6.54（mη），即溫度每升高10℃，水的粘度值降低20-30%。這兩類數(shù)值都表示，氣溫越高，越促進(jìn)水分從混凝土表面蒸發(fā)，所以在高溫季節(jié)更應(yīng)注意水蒸發(fā)造成的塑性裂縫。比較而言，相對(duì)濕度在混凝土塑性收縮的影響更大，有資料顯示，氣溫和混凝土溫度為32℃，相對(duì)濕度為10%，風(fēng)速為11m/s(約為六級(jí)風(fēng))時(shí)，水分蒸發(fā)速率是氣溫和混凝土表面溫度為21℃，相對(duì)濕度為70%時(shí)的50倍，極易產(chǎn)生塑性裂縫。
如果混凝土溫度比氣溫高（因陽(yáng)光暴曬或其它原因，比如攪拌車到現(xiàn)場(chǎng)后，混凝土長(zhǎng)時(shí)間不能澆灌入模，水化已經(jīng)開(kāi)始），即使氣溫涼爽且相對(duì)濕度為100%的飽和條件下，水分從混凝土表面蒸發(fā)的速率也相當(dāng)可觀，因此，在涼爽、潮濕的氣候下混凝土也可能出現(xiàn)塑性裂縫。
由于模板支撐安放不當(dāng)，特別是在地基上支撐模板，很容易引起支柱下沉，使模板鼓脹，不僅使混凝土結(jié)構(gòu)精度不良，也成為混凝土開(kāi)裂的原因。見(jiàn)圖-5
圖-5 由于模板安放不當(dāng)造成的開(kāi)裂
a)模板支撐下沉引起的開(kāi)裂 b）模板支撐底部承載力差引起的下沉
由于模板支撐底部承載能力差，引起支撐下沉，造成梁板交界處上表面開(kāi)裂，這種裂縫一般是在模板硬化初期時(shí)就發(fā)生，因此，在支模時(shí)，必須注意支柱下面的地層是否堅(jiān)固，有足夠的承載力。由于模板支撐系統(tǒng)松弛，混凝土引起模板脹鼓，從而引起混凝土開(kāi)裂。
圖-6 模板側(cè)向變化引起的開(kāi)裂 圖-7 混凝土淺表面的龜裂
如果混凝土坍落度較大，振搗時(shí)過(guò)振，在混凝土表面會(huì)有一個(gè)富漿層，若在抹面時(shí)不進(jìn)行處理，則會(huì)出現(xiàn)淺表龜裂。見(jiàn)圖-7
四、控制裂縫需采取的技術(shù)措施
1、當(dāng)外界溫度高且風(fēng)力很大時(shí)，混凝土在澆筑過(guò)程中或者剛澆筑完以后，水分從混凝土表面而迅速蒸發(fā)，在風(fēng)力的作用下，水分被風(fēng)從混凝土表面吹走，如果進(jìn)一步發(fā)展，混凝土?xí)兂杀砻娓稍餇顟B(tài)，產(chǎn)生開(kāi)裂，因此，希望盡可能避免在夏季日光直射的白天澆筑混凝土（在夏季高溫，陽(yáng)光直射的情況下，混凝土有時(shí)還會(huì)在表面形成一層硬皮，此時(shí)，在表層下的混凝土內(nèi)部仍然是塑性，因作業(yè)上人，混凝土導(dǎo)致混凝土表面留下不可消除的腳印等，腳印的周圍會(huì)因沉陷導(dǎo)致開(kāi)裂）。在不可能中斷澆筑的情況下，在澆筑一層以上的混凝土?xí)r，利用外部腳手架鋪上氈布，即可以防風(fēng)和防止一段時(shí)間日曬。在樓板可再裝修的上表面，澆筑完混凝土后，鋪上保濕的土工布麻袋、草簾、柵網(wǎng)等，盡量防止水分蒸發(fā)。圖-8養(yǎng)護(hù)。
圖-8 施工時(shí)采用篷布擋風(fēng) 圖-9 施工后采用外掛麻袋
2、沉降裂縫一般沿著水平鋼筋上表面發(fā)生，如沿著板和梁的上部分水平鋼筋的上表面，或者沿著梁板交界處產(chǎn)生。沿著水平鋼筋的開(kāi)裂，裂縫深度多達(dá)到鋼筋表面，會(huì)使粘結(jié)力降低，日后，還會(huì)發(fā)生銹蝕，這種沉降裂縫發(fā)生于泌水過(guò)程中，在夏季是澆筑成型后0.5-1.5h，春秋季為1-2h，冬季為3-6h，根據(jù)不同的施工時(shí)期和當(dāng)時(shí)環(huán)境中溫度、濕度、風(fēng)速等條件，仔細(xì)觀察混凝土表面，如出現(xiàn)裂縫時(shí)及時(shí)進(jìn)行二次振搗處理。如果二次振搗時(shí)間過(guò)早，振實(shí)后還繼續(xù)下沉，裂縫仍會(huì)出現(xiàn)，沒(méi)起到相應(yīng)作用。如果二次振搗太遲，由于混凝土硬化，振搗困難，也起不到消除沉降裂縫的作用。
二次振搗的時(shí)間應(yīng)根據(jù)泌水量減少情況來(lái)判定，當(dāng)混凝土表面所泌水分基本結(jié)束，表面水光亮基本消除時(shí)，即可安排二次振搗，此時(shí)用手按混凝土表面，應(yīng)有痕跡。
3、 控制上荷載時(shí)間
《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2002）的7.4.1條規(guī)定，“混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2Mpa之前，不可在其上踩踏和安裝模板、支架”預(yù)拌混凝土都采用了緩凝技術(shù)，一般初凝時(shí)間控制在6-8h，大體積混凝土在10-12h，有特殊要求的甚至可能達(dá)到16h以上，混凝土的初凝與終凝之間的間隔時(shí)間較短，約在1-2h左右，終凝后的混凝土強(qiáng)度開(kāi)始增長(zhǎng)，達(dá)到1.2Mpa需要一定的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間因混凝土強(qiáng)度等級(jí)和環(huán)境條件（主要是氣溫）的差異而有所不同，為穩(wěn)妥起見(jiàn)，日平均氣溫在25℃以上時(shí)在12-16h，低于25℃時(shí)，一般應(yīng)按澆筑后24h后方可上人。
在終凝后上人作業(yè)（澆筑完畢剛踩不出腳印），或往工作面上吊運(yùn)材料，人員和材料的重量通過(guò)本身還需要模板支撐的混凝土傳到模板上，不但攪動(dòng)了澆筑的混凝土，而模板和模板支撐特別是板的模板支撐在集中的、不均勻的、過(guò)大的施工荷載作用下，混凝土?xí)騽偠炔蛔愣l(fā)生撓曲，特別是吊運(yùn)材料時(shí)產(chǎn)生集中的沖擊荷載，更會(huì)使剛度不足的模板產(chǎn)生振動(dòng)，即使輕微的振動(dòng)也會(huì)對(duì)初凝前后的混凝土產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，引起肉眼可見(jiàn)的裂縫，也必然會(huì)引起肉眼不可見(jiàn)的細(xì)小裂縫，使結(jié)構(gòu)受到損傷。
同時(shí)，施工驗(yàn)收規(guī)范（GB50204-2002）在4.2.1條規(guī)定：“安裝現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的上層模板及其支架時(shí)，下層樓板應(yīng)具有承受上層荷載的承載能力或加設(shè)支架，上、下層支架的立柱應(yīng)對(duì)準(zhǔn)，并鋪設(shè)墊板。第4.3.5條規(guī)定“模板拆除時(shí)，不應(yīng)對(duì)樓層形成沖擊荷載，拆除時(shí)模板和支架宜分散堆放并及時(shí)清運(yùn)。”如果不按上述條文操作，會(huì)導(dǎo)致如圖-10所示裂縫，這種裂縫具有板底裂縫較寬，由一點(diǎn)向外發(fā)散，貫通時(shí)板面裂縫較細(xì)小或未貫通但在板面上澆水時(shí)，板底發(fā)現(xiàn)濕痕或水滴的特征，這種因不當(dāng)?shù)氖┕ず奢d引起的裂縫在結(jié)構(gòu)進(jìn)入使用階段時(shí)，可能會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，輕則造成明顯的功能缺陷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)降低結(jié)構(gòu)的承載能力而影響結(jié)構(gòu)的使用安全和耐久性，需嚴(yán)加防范。
圖-10 施工荷載引起的樓板底裂縫
4、 梁板結(jié)構(gòu)澆筑時(shí)的二次振搗和保濕養(yǎng)護(hù)：
梁板結(jié)構(gòu)表面積大，水分容易蒸發(fā)，水化容易散失，溫升不高，因此，水分散失和二次振搗壓實(shí)抹平不足是導(dǎo)致梁板結(jié)構(gòu)早期裂縫的重要因素，隨著混凝土齡期的增長(zhǎng)和環(huán)境的變化，會(huì)加劇早期裂縫的擴(kuò)展，有可能成為有害的貫穿裂縫。下圖-11、圖-12所示試驗(yàn)充分說(shuō)明，水分蒸發(fā)對(duì)裂縫發(fā)生和擴(kuò)展的影響，也說(shuō)明了保濕養(yǎng)護(hù)，二次振搗和壓抹對(duì)裂縫控制的有效作用。
圖-11 用平板測(cè)試法進(jìn)行混凝土抗裂性能試驗(yàn)
圖-12 不同保濕條件下混凝土試件的裂縫情況
左圖：同一環(huán)境中不同保濕條件下的試件； 右圖：未覆蓋的試件裂縫開(kāi)展情況（實(shí)測(cè)描繪）
試驗(yàn)用混凝土按初凝8h配制，初始坍落度/擴(kuò)展度=245/650mm，無(wú)離折、泌水、板結(jié)情況，和易性良好、成型后用塑料膜嚴(yán)密覆蓋的試件，入模4h還具有塑性且未見(jiàn)任何肉眼可見(jiàn)裂縫。暴露試件入模1.5h開(kāi)始出現(xiàn)塑性收縮裂縫，在混凝土入模2h時(shí)，對(duì)該試件左半邊進(jìn)行拍實(shí)，壓抹使裂縫閉合，右半邊未壓抹的部分裂縫繼續(xù)發(fā)展增多，變長(zhǎng)、變寬（≈1.5mm），壓抹過(guò)的半邊上隨后又出現(xiàn)了細(xì)裂縫。中間的溫度濕度計(jì)顯示：從混凝土入模起4h試驗(yàn)期間，溫度32-39℃，濕度40-60%，一周后檢查，二次壓抹的半塊板上最大裂縫寬度0.3 mm，總長(zhǎng)220 mm，未二次抹壓的半邊最大寬度1.5 mm，總長(zhǎng)1850 mm，塑料薄膜覆蓋的板無(wú)裂縫出現(xiàn)。
5、加強(qiáng)抹面工作：
抹面可以有效的降低混凝土表面的裂縫，在混凝土表面泌水結(jié)束，混凝土即將開(kāi)始初凝時(shí)，對(duì)混凝土表面及時(shí)進(jìn)行搓毛和抹壓，可有效防止?jié)穸忍荻鹊男纬桑瑥浐弦研纬傻牧芽p，降低終凝后的混凝土表面裂縫。終抹的時(shí)機(jī)：開(kāi)始初凝前，混凝土泌水結(jié)束，指按有淺痕。抹面后注意表面有無(wú)小裂縫，在終凝前再適時(shí)進(jìn)行有選擇地搓抹。
a) 二次抹面（振搗）無(wú)效的裂縫； b)、c) 二次抹面（振搗）消除和減小了的裂縫
預(yù)拌混凝土在澆灌入模后，可終抹的時(shí)機(jī)較短，往往是大面積的混凝土表面需抹面。這就需安排足夠的人員對(duì)混凝土進(jìn)行及時(shí)抹面，防止因抹壓不及時(shí)造成局部無(wú)法及時(shí)抹面，使混凝土表面形成較多裂縫。
如圖-13示，某工地梁板結(jié)構(gòu)的裂縫情況，當(dāng)時(shí)天干風(fēng)大，澆筑后未及時(shí)覆蓋，混凝土表面迅速失水開(kāi)裂，當(dāng)時(shí)混凝土并未初凝，但用壓抹的方法已無(wú)法使裂縫閉合，操作人員采用木榔頭敲砸的方法企圖使裂縫閉合，出現(xiàn)了圖示三種情況。由此可以看出，早期塑性裂縫在發(fā)現(xiàn)及時(shí)、處理得當(dāng)?shù)那闆r下，是可以避免的。
6、養(yǎng)護(hù)：養(yǎng)護(hù)是混凝土強(qiáng)度正常增長(zhǎng)及防止混凝土產(chǎn)生裂縫最有效的措施，必須充分重視，并制定養(yǎng)護(hù)方案，派專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)工作。
混凝土澆筑完畢后，應(yīng)及時(shí)對(duì)混凝土構(gòu)造物保持足夠的溫度和濕度，從而保障混凝土后期各種預(yù)期性能的形成和增長(zhǎng)。當(dāng)構(gòu)筑物周圍自然條件不能滿足養(yǎng)護(hù)要求的溫度和濕度時(shí)，就要人為創(chuàng)造相應(yīng)的溫度和濕度條件，即創(chuàng)造合理溫度和合理濕度，盡量避免急劇干燥、溫度急劇變化、振動(dòng)以及外力的擾動(dòng)，保證混凝土各項(xiàng)指標(biāo)的正常發(fā)展。
混凝土各項(xiàng)指標(biāo)正常發(fā)展需要有合理的濕度。合理濕度是指澆筑過(guò)程中，會(huì)保留一定的水分供養(yǎng)護(hù)之用，但由于構(gòu)筑物周圍環(huán)境干燥，混凝土包含的用于水化以外的水分會(huì)被蒸發(fā)逸出，從而導(dǎo)致混凝土養(yǎng)護(hù)所需的水分不足，并引起混凝土后期性能發(fā)展減緩甚至中斷。因此對(duì)構(gòu)筑物外部補(bǔ)充加水是十分必要的
混凝土各項(xiàng)指標(biāo)正常發(fā)展需要有合理的溫度。合理溫度是指水泥的水化速度隨溫度上升而加快，在<10℃條件下，水化速度慢，在0℃及負(fù)溫條件下，水化速度幾乎停止而沒(méi)有進(jìn)展。就后期強(qiáng)度而言，在較低溫度下養(yǎng)護(hù)比較高溫度養(yǎng)護(hù)更為有利。混凝土早期水化時(shí)的溫度取決于環(huán)境溫度，太陽(yáng)照射溫度，水泥水化釋放的熱量以及砂石材料等原有的溫度。蒸發(fā)減少和在混凝土構(gòu)筑面上灑水會(huì)明顯降低溫度，也會(huì)有利于后期強(qiáng)度的增長(zhǎng)。在養(yǎng)護(hù)過(guò)程，特別是對(duì)大體積混凝土而言，保持較低的合理溫度是適宜的，即不宜溫度過(guò)高。
養(yǎng)護(hù)的原則是保持澆注后的混凝土的合理的水分和溫度。為了使混凝土能夠正常的水化、硬化，在混凝土成型后一定時(shí)間里進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，使周圍環(huán)境有一定的溫度濕度，以保證混凝土的強(qiáng)度、耐久性。
自然養(yǎng)護(hù)是目前現(xiàn)澆混凝土工程中常用的養(yǎng)護(hù)方式，是指在自然條件允許情況下，不采用過(guò)多的措施就能維持一定的潮濕環(huán)境進(jìn)行混凝土的養(yǎng)護(hù)。但自然養(yǎng)護(hù)在外界環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，易出現(xiàn)裂縫，并對(duì)早期裂縫的控制效果極差，在易發(fā)生早期裂縫的季節(jié)，不得用自然養(yǎng)護(hù)代替正常養(yǎng)護(hù)。
常用的養(yǎng)護(hù)方法除自然養(yǎng)護(hù)外，有在混凝土構(gòu)筑物表面蓄水、噴霧、灑水，噴水蒸汽或用水飽和的覆蓋層麻布、棉毛毯、砂土、木屑、稻草浸水覆蓋，或在混凝土構(gòu)筑物表面敷蓋紙、塑料膜或隔水涂料防止水分的蒸發(fā)。
蓄水是養(yǎng)護(hù)水平表面的一種周到的方法，包括用泥土或砂來(lái)維護(hù)表面有一層水分，當(dāng)水分充足并且排水不成問(wèn)題時(shí)，借助噴霧（用軟管）也是保持混凝土濕潤(rùn)的好方法。這種方法在垂直和水平表面都能使用。理想的噴霧應(yīng)當(dāng)是連續(xù)的，但是如果它是間斷的，就應(yīng)仔細(xì)查看兩次噴霧間隙混凝土是否過(guò)分干燥。噴霧壓力不應(yīng)太大，否則混凝土表面會(huì)被沖刷。
利用覆蓋是另一種水養(yǎng)方法，它不僅可以保有大量水分，還可以防止水分蒸發(fā)。麻袋和其他吸水材料在覆蓋保濕中被廣泛應(yīng)用，并且其對(duì)水平或垂直而都適用。有時(shí)，潮濕的泥土、砂、草袋、草柵、鋸屑在水平表面也可以作為良好的措施，在冬季，這些材料在澆筑后的混凝土表面進(jìn)行覆蓋，還可以起到保溫層的作用。但表面覆蓋后的保濕層需要定期灑水。因?yàn)樗鼈円子诟稍铮以诔醮武佋诨炷帘砻鏁r(shí)要預(yù)先濕潤(rùn)，防止其吸收混凝土表面水分導(dǎo)致混凝土缺水。塑料薄膜也是一種良好的保溫、保濕材料，在不要求表面光潔的情況下，澆筑后立即在表面覆蓋塑料薄膜，既起到防止水分蒸發(fā)的作用，又能起到混凝土保濕的作用。同時(shí)，不同顏色的薄膜也對(duì)混凝土保溫和防止發(fā)陽(yáng)光照射有較好的作用：白色的用在夏季高溫季節(jié)可以反射陽(yáng)光的熱量，防止混凝土升溫過(guò)高，而黑色的則可以在冬季較弱的陽(yáng)光照射下仍能給混凝土表面帶來(lái)較多的熱量，為混凝土在冬季起到良好的保護(hù)作用。
木模板和竹膠板也是一種養(yǎng)護(hù)材料，對(duì)垂直方向的結(jié)構(gòu)可以起到一定的防護(hù)作用，但竹膠板吸水能力差，起到的防護(hù)作用較松木等木模板要差一些。木模板的比熱較小，在寒冷的冬季，混凝土結(jié)構(gòu)物在周圍包上木模板（不拆模的垂直結(jié)構(gòu)）就像給混凝土穿上一層衣服一樣防止混凝土凍傷或強(qiáng)度上升慢。但是，因?yàn)槟灸０逵休^大的吸水能力，在進(jìn)行混凝土澆筑前，必須將模板用水澆透，以防止?jié)仓r(shí)吸水使混凝土脫水
對(duì)于水灰比較小的豎向結(jié)構(gòu)，為防止早期表面的塑性收縮裂縫，需要對(duì)木模板進(jìn)行定期的澆水養(yǎng)護(hù)，對(duì)竹膠板模板，則應(yīng)在能夠脫模時(shí)，松開(kāi)模板拉桿，使模板與混凝土面保持1cm以內(nèi)的距離，同時(shí)，向豎向結(jié)構(gòu)頂面澆水，使水分沿縫隙濕潤(rùn)混凝土表面，同時(shí)，松開(kāi)的模板還可以防止外界熱量干燥的環(huán)境對(duì)豎向結(jié)構(gòu)的破壞。
7、開(kāi)始養(yǎng)護(hù)的時(shí)間
不管采用哪種方法，應(yīng)在初凝前大約1小時(shí)，即混凝土表面泌水即將蒸發(fā)完畢，經(jīng)過(guò)二次振搗二次抹面后的混凝土。此時(shí)的混凝土尚能進(jìn)行強(qiáng)力振搗或在較大力氣的拍打下，混凝土仍能泛漿。雖然混凝土未完全凝結(jié)硬化，但此時(shí)已經(jīng)可以上人，養(yǎng)護(hù)所澆在混凝土表面的水分，也基本上不會(huì)將混凝土中水泥漿帶出來(lái)。開(kāi)始養(yǎng)護(hù)時(shí)間與環(huán)境中溫度、濕度、風(fēng)速等有較大關(guān)系（見(jiàn)前述）。在惡劣的天氣下，應(yīng)隨時(shí)關(guān)注混凝土表面情況，若表面發(fā)現(xiàn)滲出水分完全消失，有細(xì)小的收縮裂縫出現(xiàn)，即表示已到開(kāi)始養(yǎng)護(hù)的時(shí)間，應(yīng)立即給予水分的補(bǔ)充并在出現(xiàn)細(xì)小裂縫的部位進(jìn)行二次搓抹、拍打，以消除出現(xiàn)的微小裂縫。
