鋼筋混凝土預(yù)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(shè)領(lǐng)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(dāng)前的發(fā)展與趨勢，越來越多的裝配式混凝土構(gòu)件應(yīng)運而生，我國的裝配式構(gòu)件技術(shù)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(dāng)前鋼筋混凝土預(yù)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(dǎo)意見。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土;預(yù)制構(gòu)件;裂紋產(chǎn)生原因;防治建議

裝配式構(gòu)件是基礎(chǔ)建設(shè)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(shù)的應(yīng)用和管理方面，并給予了政策導(dǎo)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(yán)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(yù)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(shè)計者的要求和想法進行塑性，在大部分基礎(chǔ)建設(shè)中都有廣泛的應(yīng)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(guān)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(dǎo)致裂紋。另外粗細(xì)骨料的級配不符合要求，含有雜質(zhì)過多、水灰比控制不嚴(yán)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(guān)，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(dāng)就容易導(dǎo)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(yīng)，熱能并不會大范圍傳導(dǎo)，所以很容易在中心區(qū)域的熱量過大，從而導(dǎo)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(xì)化度越高，造成的干縮性也就越大，一般情況下可達(dá)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(dāng)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)、模板縫隙過大等問題，這些問題直接導(dǎo)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]。混凝土澆筑后要對其進行振搗，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(yù)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(xì)骨料砂的雜質(zhì)含量要低于3%，盡量要選擇細(xì)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(yán)格把關(guān)，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(zhǔn)，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(yù)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。混凝土表面基本收干時，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(yù)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(fēng)直吹，注意混凝土構(gòu)件的內(nèi)外溫差產(chǎn)生的收縮。可以將構(gòu)件上方搭設(shè)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(xué)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(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊景云.分析鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件裂紋產(chǎn)生原因及防治建議[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)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(shù)與設(shè)計，2019（30）：3388.

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