混凝土施工的質量控制

混凝土質量的高低決定整個建筑質量的優劣。控制好混凝土工程的施工質量是至關重要的。

一、混凝土簡介

混凝土由膠凝材料水泥、砂子、石子和水，及摻和材料、外加劑等按一定的比例拌和而成。凝固后堅硬如石，受壓能力好，但受拉能力差，因而受拉易斷裂。為充分發揮混凝土的受壓能力，常在混凝土受拉區域內或相應部位加入一定數量的鋼筋，使兩種材料粘結成一個整體，共同承受外力。這種配有鋼筋的混凝土，稱為鋼筋混凝土。

二、基本原理

由于混凝土的抗拉強度遠低于抗壓強度，故素混凝土結構不能用于受有拉應力的梁和板。如果在混凝土梁、板的受拉區內配置鋼筋，則混凝土開裂后的拉力可由鋼筋承擔，這樣就充分發揮混凝土抗壓強度較高和鋼筋抗拉強度較高的優勢，共同抵抗外力的作用，提高混凝土梁、板的承載能力。

三、施工中常出現的問題

由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題，硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，由于這些初混凝土建筑和構件通常都是帶縫工作的，裂縫通常會使內部的鋼筋等材料產生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗滲能力，影響建筑物的外觀、使用壽命。

四、產生裂縫的原因

1、收縮裂縫

混凝土的收縮引起收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量，量越高，混凝土的收縮就越大。水泥品種的不同，干縮、收縮的量也不同。收縮量較小的水泥為中低熱水泥和粉煤灰水泥。混凝土的逐漸散熱和硬化過程引起的收縮，會產生很大的收縮應力，如果產生的收縮應力超過當時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土中產生收縮裂縫。

混凝土的收縮現象有好幾種，有自身收縮，塑性收縮，干燥收縮和溫度收縮。自身收縮與干縮一樣，是因水的遷移而引起。但不是由于水向外蒸發散失，而是因為水泥水化時消耗水分造成凝膠孔的液面下降，形成彎月面，產生自干燥作用，混凝土體的相對濕度降低，體積減小。水灰比的變化對干燥收縮和自身收縮的影響正相反，當混凝土的水灰比降低時干燥收縮減小，而自身收縮增大。如當水灰比大于0.5時，其自干燥作用和自身收縮與干縮相比小得多；但當水灰比小于0.35時，體內相對濕度會很快降低到80%以下，自身收縮與干縮接近。自身收縮中發生于混凝土拌合后的初齡期，因為在這以后，由于體內的自干燥作用，相對濕度降低水化基本終止。在大體積混凝土里，即使水灰比不低，自身收縮量值也不大，但是它與溫度收縮疊加到一起，就要使應力增大，所以在水利大壩施工時早就將自身收縮作為一項性能指標進行測定和考慮。現今斷面尺寸雖不大，且水灰比也不算小的混凝土，已達到必須解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度減少開裂影響，因而也需要像大壩一樣，需要考慮將溫度收縮和自身收縮疊加的影響，況且在這些結構里，兩者的發展速率均要比大壩混凝土中快得多，激烈得多。還有塑性收縮，在水泥活性大、混凝土溫度較高，或者水灰比較低的條件下也會加劇引起開裂。因為這時混凝土的泌水明顯減少，表面蒸發的水分不能及時得到補充，這時混凝土尚處于塑性狀態，稍微受到一點拉力，混凝土的表面就會出現分布不規則的裂縫。出現裂縫以后，混凝土體內的水分蒸發進一步加快，于是裂縫迅速擴展。所以混凝土澆注后要及早覆蓋。

2、溫差裂縫

混凝土內外溫差過大會產生裂縫。其主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積混凝土更易發生此類裂縫。大體積混凝土結構一般要求一次性整體澆筑，澆筑后，水泥因水化引起水化熱，由于混凝土體積大，聚集在內部的水泥水化熱不易散發，混凝土內部溫度將顯著升高，而混凝土表面則散熱較快，形成了較大溫差，使混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力，此時，混凝齡期短，抗拉強度很低。當溫差產生的表面抗拉應力超過混凝土極限抗拉強度，則會在混凝土的表面產生裂縫。大體積混凝土施工，由于混凝土內部與表面散熱速率不一樣，在其表面形成較大的溫差，從而引起較大的表面拉應力。同時，此時混凝土的齡期很短，抗拉強度很低，溫差產生的表面拉應力超過此時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土表面產生表面裂縫。此種裂縫一般產生在混凝土澆筑后的第3天（升溫階段）。混凝土降溫階段，由于逐漸降溫而產生收縮，再加上混凝土硬化過程中，由于混凝土內部拌合水的水化和蒸發以及膠質體的膠凝等作用，促使混凝土硬化時收縮。

3、安定性裂縫

安定性裂縫表現為龜裂，主要是因水泥安定性不合格而引起的。

4、支撐沉陷裂縫

新澆混凝土樓板易在模板、支撐變形的情況下產生裂縫。由于支撐的剛度不足或梁板支撐剛度差異較大，在荷載作用下變形沉陷，施工期間的過度震動使支撐剛度變異部位多次瞬間相對位移以及過早拆模等都可能使混凝土在發展足夠強度以支撐其自身重量之前產生裂縫。沉陷變形也是混凝土樓板裂縫開展的另一個常見原因。

五、裂縫的防治措施

1、設計措施 ：（1）精心設計混凝土配合比時，在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應盡可能的降低混凝土的單位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水膠比）二摻（摻高效減水劑和高性能引氣劑）一高（高粉煤灰摻量）”的設計準則，生產出“高強、高韌性、中彈、低熱和高極拉值”的抗裂混凝土。（2）增配構造筋提高抗裂性能。筋應采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應在0.3～0.5%之間。（3）避免結構突變產生應力集中，在易產生應力集中的薄弱環節采取加強措施。（4）在易裂的邊緣部位設置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限拉伸。（5）在結構設計中應充分考慮施工時的氣候特征，合理設置后澆縫，在正常施工條件下，后澆縫間距20～30m，保留時間一般不小于60天。如不能預測天氣，也可根據具體情況作設計變更。

2、施工措施：（1）嚴格控制混凝土原材料質量和技術標準，選用低水化熱水泥，粗細骨料的含泥量應盡量減少。（2）細致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，減少混凝土的坍落度，合理摻加塑化劑和減少劑。

3、綜合措施：

控制混凝土初始溫度。當混凝土從零應力溫度降低到混凝土開裂的溫度時，此刻的混凝土拉應力超過了混凝土極限拉應力。因此，通過降低混凝土內的水化熱溫度（主要通過摻用高效減水劑減少用水，減少膠凝材料，多摻粉煤灰和礦物摻和料）和混凝土初始溫度（通過骨料水冷和風冷降溫、加冰和加冷卻水拌和、各生產環節加強保溫以免冷量損失等措施，降低混凝土初始溫度），減少和避免裂縫風險。

參考資料：

http：//www.sj52.com/html/list_500.html