混凝土抗裂与其抗渗等级的关联初探

毕军军

厦门日观建材有限公司（361009）

混凝土抗裂与其抗渗等级的关联初探

毕军军

厦门日观建材有限公司（361009）

随着混凝土商品化程度和施工水平越来越高，混凝土裂缝的产生也越来越普遍，为了预防裂缝，只要是与防水有关的部位，设计图纸一概注明混凝土抗渗等级，P6、P8比比皆是，甚至P10、P12也是随处可见，混凝土抗渗等级越高，混凝土就一定抗裂吗？两者之间存在怎样的关系，混凝土如何有效地抗裂，针对上述情况，文章从试验及实际工程情况进行了研究和分析。

抗渗等级；抗裂；裂缝

0 引言

近年来，我国预拌商品混凝土工程建设迅猛发展，为人类生活带来了方便、财富和经济的快速发展，同时也带来了不可避免的巨大负面影响，其中混凝土材料的耐久性受到越来越大的挑战，最为突出的就是混凝土的裂缝问题。裂缝问题已经引起世界各国的高度重视，从近几十年的实践经验及研究调查表明:现在裂缝问题已经扩展到混凝土大梁、地下室底板外墙、楼面板、屋面板以及桥梁、道路、大型地坪等，随着混凝土强度等级的提高、早期强度的提高和混凝土施工速度的加快，混凝土裂缝的出现也呈现越来越早的趋势。

混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗压力水渗透的性能，对混凝土耐久性的影响十分重要，因为水分或侵蚀介质的入侵是引发混凝土质量劣化、耐久性不足的主要原因之一。有学者认为混凝土的抗渗性是评价混凝土耐久性重要的综合指标[1]。根据国家规范，工程中使用的抗渗混凝土，抗渗等级一般为P6、P8级，较高的为P10级，最高为P12级[2]。在很多情况下，试验室混凝土达到了设计要求的抗渗等级，但是实际工程还是出现了严重的渗漏[2]，为什么会出现抗渗等级满足设计要求，但是混凝土却不抗裂呢？文章从试验及现场跟踪的角度进行了分析和探讨。

1 抗渗性能试验

本次试验采用在实际工程中较为常见的抗压强度等级为C30的普通泵送混凝土，目的是试验普通混凝土在不同养护条件下的抗水渗透能力(成型后覆盖薄膜养护，第二天拆模后按照下列方式养护:①拆模后在标准养护室养护7 d；②拆模后包裹塑料薄膜在室外自然放置条件下养护7 d；③拆模后放置在与b组试块相似的位置，每天洒水4次的条件下养护7 d)，试验方法按照GB 50082—2009中6.2逐级加压法[3]进行。

试验结果表明:养护条件为①、②的混凝土抗渗试件，逐级加压到3.0 MPa的水压力下，8 h内只有两个试件渗水，历时240 h，抗渗等级可以达到P30，养护条件为③的混凝土抗渗试件，逐级加压到1.0 MPa的水压力下，8 h内有三个试件渗水，历时80 h，抗渗等级可以达到P10。

从试验结果可以看出，只要确保抗渗试件在成型抹面后，立即带模送进标养室，确保混凝土拌合水不损失，就不会形成贯通的毛细管失水孔道，胶凝材料总量仅355 kg/m3的C30混凝土试件，在保证拌合水几乎不损失的情况下，其混凝土试件的抗渗等级已大于P30，即使在室外自然放置、适当洒水养护的条件下，其混凝土试件的抗渗等级也可以达到P10的要求。

2 实际现场情况观察及总结

在实际的工程过程中，常常存在混凝土抗渗试件抗渗等级满足设计要求，但构件出现裂缝，甚至多数为贯穿性裂缝，从而造成混凝土构件抗裂性能不足的现象，真实情况是什么呢?

在与施工单位长期的接触过程中发现：施工现场普遍存在就是混凝土浇筑成型后放任失水的现象，以致商品混凝土一浇筑完毕，在早期的3 d、甚至十几个小时之内就出现了塑性收缩裂缝。施工方普遍存在的说法是:“我们的施工人员都没有变，我们对养护都是很重视的，您看我们一放完线就开始养护了，我们工人每天都固定洒水好几次，你们现在的混凝土都商品化了，反而裂的更多了，现在的混凝土都不如我们以前自拌的好”。大家普遍认为混凝土早期开裂是因为自身收缩太大的结果，要防止开裂，就必须减小混凝土的收缩。混凝土公司为了满足客户需求，只有不断优化配合比。“优化”的措施是尽可能降低胶凝材料用量,增加骨料用料。但不管配合比如何变化，早期开裂都没有减轻的迹象。事实证明，在满足施工的条件下，只靠调整配合比，混凝土的早期开裂问题是无法有效解决的。

本人在与不同工程、不同构件的跟踪过程中发现:一些强度等级高、胶凝材料用量大、自身收缩大的混凝土，施工完毕后并没有开裂，或者只有轻微的裂缝；一些强度等级较低、自身收缩小的混凝土，施工完毕后却出现了较为严重的开裂；同一配合比的混凝土(缓凝时间会根据气候做适当的调整，对混凝土性能没有实质性影响)，在气候恶劣、温度高的夏季没有开裂，但在气温较低的秋季反而开裂了。越来越多的现象表明:混凝土的早期开裂主要是由于失水造成的。于是，我们把控制混凝土早期失水作为防裂的主要方向，在和施工单位技术交底的时候，要求其对新浇筑的混凝土一定要进行及时充分的保湿养护，防止或尽量减少混凝土的早期失水，特别是新浇筑后的数小时内和前3～7 d的保湿养护非常重要。随着采取加强新浇筑混凝土早期保湿养护措施的应用，混凝土的开裂问题得到了有效地改善。

图1 某工程施工裂缝问题(拆模后立即喷淋养护)

图2 第二次施工采取措施

3 具体工程案例

经过多年的工程实践，现在人们逐渐接受了这样的观念：商品混凝土的早期开裂，完全可以通过控制早期失水得到控制。这个控制早期失水的方法，就是完美湿养护[4]方法。完美湿养护：从我本人多年的工作经验来说，就是应根据不同的工程、部位情况，根据不同的混凝土和施工环境，有针对性地制定养护措施，特别要加强在前3～7 d和新浇筑完毕之后的及时有效的养护方案，在实际工程中严格按照养护措施进行。

自推广完美湿养护以来，一些工程甲方对裂缝问题较为重视，对施工方要求较为严格，相应的施工工程养护相对更切合完美湿养护，应该说很多工程与完美湿养护都还有不同程度的差距，混凝土还存在不同程度的失水现象。但与传统养护方式(如：等待混凝土浇筑完毕放线之后再进行洒水养护，混凝土施工完毕后随机洒水养护)相比已经有了很大的改善。总体上说，早期开裂问题得到了有效地解决，也得到了工程相关方的认可。工程实例表明，混凝土浇筑完毕，早期养护越及时、越充分，越接近完美湿养护，混凝土塑性收缩越小，混凝土开裂概率越小，开裂程度越低；反之，偏离完美湿养护越远，混凝土苏塑性收缩越大，混凝土开裂概率越大，开裂程度越高。因此，如果混凝土的早期失水得到有效控制，混凝土的收缩开裂就能最大程度的得到预防。

1）混凝土剪力墙防裂施工。由于剪力墙竖向构件，拆模较早、不好进行养护等缺陷，更容易造成开裂；要控制剪力墙的开裂，关键还是做好新浇筑混凝土的及时充分的保湿养护。

某快速公交地下室剪力墙工程，在第一次施工后，发现部分位置出现竖向裂缝，有些裂缝呈现贯穿性，施工单位及业主对该情况极为重视，专门召开了裂缝分析会议，在会议中，我方提出主要原因是混凝土早期失水过快造成的裂缝，并提出了几点混凝土控制失水的措施，在后续的施工中，施工单位按照相关的措施进行，第二次施工后跟踪一段时间未发现可见裂缝。当时的施工情况及现象见下图:

2）某混凝土地面工程。地面混凝土防裂一直是施工的重点，施工单位也是比较重视的。我公司供应的某混凝土地面工程，混凝土用量约100 m3，当天混凝土于上午08:00左右开始浇筑，当天气候干燥，伴有大风，中午气温将近三十多度，下午13:30左右混凝土浇筑人员在施工抹压时发现混凝土表面出现裂缝情况，我司人员及时赶到现场，发现:混凝土出现表面已经开裂，但是内部还没有完全硬化的现象，经过现场分析：主要还是由于当天天气干燥，风速较大，表面水分散失极快，混凝土内部水分迁移赶不上表面水分的散失，造成表面已经变硬开裂，内部还没有达到混凝土初凝时间，没有完全硬化的现象发生，我们建议施工单位对该混凝土表面进行喷雾养护，局部开裂的进行二次抹压修复，之后马上进行覆盖保湿养护，第二天对现场跟踪发现：头天的裂缝基本得到有效改善。在后续的路面施工过程中，施工单位根据现场环境条件，及时进行抹压、覆盖保湿养护，未再出现路面开裂现象。

4 结论

1）混凝土抗渗等级与抗裂存在不可分割的内在联系，要防裂，必须达到基本的抗渗等级要求，但是达到抗渗等级要求，不一定防裂；

2）普通混凝土抗渗试件在保湿养护的条件下，抗渗等级远远超过设计等级；

3）要保证混凝土的抗裂性，可必须通过控制混凝土早期失水，保证混凝土构件不产生裂缝，才可以得到有效地防范。

4）混凝土抗渗、防裂，需要相关各方互相理解、互相配合，方可达到目标。

[1]王迎春，颜金额.不同养护条件下混凝土耐久性的研究.人民长江，2008(1):54.

[2]甘昌成.抗渗混凝土是否必须用膨胀剂[J].商品混凝土，2015(12):28.

[3]GB/T 50082-2009，普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准[S].北京:中国建筑工业出版社，2010.

[4]甘昌成，李建庭，吕伟强，等.论商品混凝土的湿养护[J].商品混凝土,2006(3):5-11.