鋼筋混凝土預制構(gòu)件裂紋產(chǎn)生原因及防治建議

覃婉嘉

摘 要：我國在工程建設領域取得了諸多成就，隨著社會的發(fā)展與變革，傳統(tǒng)的現(xiàn)澆式混凝土已不再符合當前的發(fā)展與趨勢，越來越多的裝配式混凝土構(gòu)件應運而生，我國的裝配式構(gòu)件技術也進入到了全面發(fā)展時期，但是裝配式構(gòu)件容易產(chǎn)生裂紋的問題還很凸顯。本文針對當前鋼筋混凝土預制構(gòu)件裂紋產(chǎn)生原因進行分析，探求解決消除裂紋的辦法，意在為讀者提供更多的構(gòu)件裂紋控制指導意見。

關鍵詞：鋼筋混凝土;預制構(gòu)件;裂紋產(chǎn)生原因;防治建議

裝配式構(gòu)件是基礎建設中的重點環(huán)節(jié)，自2017年以來我國先后頒布了多項政策，針對裝配式建筑技術的應用和管理方面，并給予了政策導向和政策扶持。裝配式構(gòu)件本身具備質(zhì)量可控、生產(chǎn)效率高、量產(chǎn)速度快、減少碳排放等諸多優(yōu)點，但是在鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件的加工生產(chǎn)和使用過程中容易產(chǎn)生裂紋，這樣的問題嚴重抑制了鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件的發(fā)展與推廣，只有針對問題追究根源才能更好的促進行業(yè)的快速前行。

一、鋼筋混凝土預制構(gòu)件裂紋產(chǎn)生原因

鋼筋混凝土構(gòu)件的主要原料包括鋼筋、水泥、砂石、水以及外加劑等，多種原材料經(jīng)過拌和澆筑而成型，可以按照設計者的要求和想法進行塑性，在大部分基礎建設中都有廣泛的應用，具有強度高、承載力大、經(jīng)濟性好、耐久性長等特點。隨著人們對于居住環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的要求越來越高，裝配式構(gòu)件的完整性也越來越受到關注，我們從以下幾點分析鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件產(chǎn)生裂紋的原因。

（一）影響因素

前期的原因主要是原材料的質(zhì)量控制問題。水泥是混凝土硬化過程中的主要膠體原料，但是如果選用的型號不正確或者施工過程出現(xiàn)偏差都會造成水泥安定性不穩(wěn)的現(xiàn)象，與此同時也就形成了膠體結(jié)構(gòu)的收縮性，從而導致裂紋。另外粗細骨料的級配不符合要求，含有雜質(zhì)過多、水灰比控制不嚴格，混凝土攪拌不均勻等問題都會造成混凝土塌落度過大，骨料離析現(xiàn)象。后期的原因是養(yǎng)護措施不到位，例如夏天天氣炎熱干燥，沒能及時灑水養(yǎng)護，混凝土澆筑之后未能在規(guī)定時間內(nèi)抹平表面，也沒能及時覆蓋養(yǎng)護，造成表面混凝土收縮加快。

（二）原因分析

上述影響因素中我們可以注意到裂紋的產(chǎn)生都與混凝土收縮、干縮有關，造成收縮現(xiàn)象主要是以下幾個方面。首先混凝土在拌和過程中屬于流動性物體，一旦操作不當就容易導致出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，振搗和攪拌不夠充分，水泥與骨料之間產(chǎn)生了分離現(xiàn)象，硬化后整個構(gòu)件的表面呈現(xiàn)酥脆問題，強度大打折扣，裂紋也容易產(chǎn)生。其次，水泥在硬化過程中會產(chǎn)生大量的熱能，這就是常說的水化熱反應，熱能并不會大范圍傳導，所以很容易在中心區(qū)域的熱量過大，從而導致干燥狀態(tài)下的收縮，正是由于水泥造成的水化熱現(xiàn)象，所以水泥越多、細化度越高，造成的干縮性也就越大，一般情況下可達到5×10^（-1）。再次是外加劑的影響，外加劑是改善混凝土性能的重要添加物，例如引氣劑可由有效提升混凝土攪拌的和易性，減少了用水量，繼而防止了干縮問題，同時還能有效提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性，減少因溫度、濕度大幅變化造成了表面裂紋。最后是環(huán)境和養(yǎng)護的原因，當混凝土養(yǎng)護的環(huán)境濕度是80%的時候，其收縮量僅是濕度50%時候的一半[1]。

（三）加工過程不當造成裂紋

鋼筋混凝土構(gòu)件都是在加工廠統(tǒng)一澆筑，但是如果標準化模板在澆筑之前沒有事先做好檢查就可能存在支撐不穩(wěn)固、構(gòu)件尺寸不標準、模板縫隙過大等問題，這些問題直接導致澆筑成型的鋼筋混凝土外形不符合規(guī)定、受力不均勻、構(gòu)件變形產(chǎn)生裂紋[2]?；炷翝仓笠獙ζ溥M行振搗，振搗時間不能過長或過短，一般情況振動時間為20-30s，最短決不允許少于10 s，但也要根據(jù)部位和面積進行具體分析，否則就容易造成粗骨料下沉、構(gòu)件骨料分布不均勻，外表強度差，最后加工完后的構(gòu)件要及時灑水養(yǎng)護，為了避免水份蒸發(fā)過快還要覆蓋塑料薄膜或草席等。

二、鋼筋混凝土預制構(gòu)件裂紋產(chǎn)生的防治建議

（一）材料選擇和質(zhì)量控制

細骨料砂的雜質(zhì)含量要低于3%，盡量要選擇細度模數(shù)在2.5至3.0之間的中粗砂，砂子的顆粒要飽滿堅硬，在采購砂子前和進場前都要對砂子進行測量，不符合要求的不能進場。粗骨料石子的含泥量要低于3%，選用天然級配或人工及配的優(yōu)良碎石或卵石，在經(jīng)過級配測算后要盡量使用大顆粒石子，一方面能夠提高混凝土的強度和承載力，另一方面還能減少水泥用量，也就從側(cè)面減少了干縮的可能性，還能降低經(jīng)濟成本。水泥是混凝土的主要膠凝材料，也是產(chǎn)生裂紋的重要因素，要根據(jù)工程特點選用符合要求的水泥構(gòu)件，對于水泥的成分要嚴格把關，盡量選用低熱量的礦渣硅酸鹽水泥，大體積混凝土澆筑則選用粉煤灰硅酸鹽水泥，以減少水化熱的干縮裂紋[3]。

（二）施工質(zhì)量控制

鋼筋混凝土構(gòu)件的加工過程要符合工藝流程，每次插入振搗的時間為20至30秒左右，并以混凝土不再顯著下沉，不出現(xiàn)氣泡，開始泛漿時為準，振搗棒要插入到距離混凝土底面10cm左右，振搗棒的振搗間距控制在30至50公分范圍內(nèi)，不能觸碰模板、鋼筋、預埋件，為了提升混凝土的密實度、防滲性、抗壓強度等，也可以采用二次振搗，二次振搗可以使鋼筋握裹力提升恒30%，28d強度增加10%～15%，節(jié)約水泥用量15%左右?；炷帘砻婊臼崭蓵r，要使用木板壓平搓毛2至3遍，然后再用鐵抹進行抹壓1至2遍，可以有效預防裂紋。最后是養(yǎng)護環(huán)節(jié)，很多構(gòu)件由于是露天放置，所以要避免陽光直射、大風直吹，注意混凝土構(gòu)件的內(nèi)外溫差產(chǎn)生的收縮?？梢詫?gòu)件上方搭設工棚減少日照，然后對構(gòu)件澆筑2小時后進行灑水和噴霧以增加環(huán)境濕度，在構(gòu)件終凝前覆蓋薄膜或草簾以保持濕度，每日澆水3次以上，在14天內(nèi)保證構(gòu)件表面潮濕。

結(jié) 語

綜上所述，鋼筋混凝土構(gòu)件的裂紋控制要從原材料、配合比、環(huán)境條件、養(yǎng)護措施等多個方面進行考量，施工人員要對混凝土的施工措施不斷摸索和創(chuàng)新，在各個工序環(huán)節(jié)上加強合作，整體流程要有專人看管，制定科學合理的施工方案，為提升我國裝配式構(gòu)件的加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出應有的貢獻。

參考文獻

[1] 楊景云.分析鋼筋混凝土預制構(gòu)件裂紋產(chǎn)生原因及防治建議[J].建筑工程技術與設計，2019（21）：3668.

[2] 吳濤.淺論鋼筋混凝土裂紋控制措施[J].建筑工程技術與設計，2019（30）：3388.

[3] 薛欣然，劉輝.循環(huán)載荷作用下混凝土預制裂紋斷裂特性試驗研究[J].煤礦安全，2019，50（11）：72-75.