鋼筋混凝土結構裂縫控制與防水

張紅安 濰坊昌大建設集團有限公司

混凝土是一種在建筑領域應用最為廣泛的材料，其是由水泥、石子、沙子、水以及摻和材料、外加劑等按照一定的比例拌和而成，具有強度高、受壓性能好等優勢。鋼筋混凝土結構，是在混凝土的基礎上配備加強鋼筋的一種結構形式，有著諸多優勢，但也存在一定的問題，如裂縫等。如何有效減少裂縫的出現，并做好防水工作，是當前鋼筋混凝土結構工程建設全過程中需重點考慮的問題。

一、鋼筋混凝土結構裂縫的成因

（一）混凝土收縮

混凝土的初凝硬化是在空氣中完成，這個過程中混凝土的體積發生了縮減，這便是收縮現象。其為不受外力的變形，可分為化學收縮、干燥收縮以及塑性收縮。一般情況下，骨料越多，則混凝土收縮越小，骨料彈性模量越大，則混凝土收縮越小。同時，若是骨料級配不合理，也可能出現裂縫問題。若骨料含量過大，混凝土失水，則會造成網狀裂縫的出現，且通常為不規則縫。

（二）水泥水化熱

對于混凝土來說，水泥水化熱是不可避免的一個現象，也是導致溫度應力的一個重要原因。水泥水化的同時，會產生大量的熱。水泥的高溫期，一般是處于混凝土澆筑后3天。水泥品種不同，則在不同時間產生的水化熱也有明顯的差異，低水化熱水泥、中水化熱水泥、高水化熱水泥，通常前3天的水化熱分別為 40～60、50～70、70～85kcal/kg。同時，對混凝土的特點進行分析，因為內外散熱條件存在明顯的差異，所以其內部的熱量不容易被發散出來，導致內部溫度不斷攀升，增加了外表、內部之間的溫差，使內部出現壓應力，表面出現拉應力，如果超出極限抗拉強度，混凝土表面便會出現裂縫。

（三）后期養護不到位

混凝土澆筑完畢、初步成型之后，為確保水泥水化的正常進行，需要做好養護工作，從而為混凝土硬化提供必要的溫度、濕度條件。若是沒有及時對混凝土進行有效的養護管理，則容易引起干縮裂縫、塑性裂縫等裂縫的出現。此外，混凝土澆筑后，也要及時覆蓋養護，以預防在風速較大、溫度較高的天氣下，混凝土表面迅速硬結但下部尚未初凝，避免二次振搗。

二、鋼筋混凝土結構裂縫控制與防水策略

（一）設計階段

首先，應對原材料進行優化選擇。在對混凝土的原材料進行選擇的時候，必須對水泥、石子、沙子、外加劑的質量進行嚴格控制，并合理設計其配合比，從源頭上確保混凝土的質量。混凝土生產的過程中，應對其各種原材料，包括水泥、石子、沙子以及外加劑的計量偏差進行嚴格控制，及時檢測骨料的含水率，并以此為根據，合理調整用水量，確保水灰比的合理性。水泥的用量對混凝土水化熱的高低產生著直接的影響。鑒于此，在對水泥材料進行選擇的過程中，應盡可能地選擇水化熱比較低的類型，如低熱礦渣硅酸鹽水泥等。也可以適當降低水泥用量。在選擇骨料的時候，為降低水化熱，確保混凝土的和易性、工作性能，應選擇優質粗細集料，如選擇級配較好的中砂作為細集料，減少對水泥、水的使用量。

其次，合理使用外加劑。為減少對水泥的使用，降低混凝土的水化熱，控制混凝土收縮，提高混凝土的早、后期強度與和易性，可適當使用減水劑。為降低混凝土的水化熱，提高其泌水性、抗滲性，可使用膨脹劑。

最后，防水混凝土。包括普通防水混凝土、外加劑防水混凝土。主要是對混凝土配合比進行優化調整，或采取摻外加劑的方法，來改善混凝土的抗滲性、密實性。普通防水混凝土的原料基本與普通混凝土相同，在實際進行配置的時候，應在滿足設計強度的基礎上，結合抗滲設計等級。在普通混凝土中，水泥砂漿主要起粘結、填充作用，而在防水混凝土之中，水泥砂漿還要在石子周圍形成優質、一定數量的砂漿包裹層，以減少混凝土內部縫隙、毛細管的產生，切斷潛在的滲水通路，從而提高結構的抗滲性能。外加劑防水混凝土是將一定量的外加劑，如引氣劑、膨脹劑、減水劑、加氣劑等加入混凝土拌合物之中，從而可以有效改善混凝土的結構組成，并能提升其和易性、密實度、抗滲性，實現防水、抗滲的目的。

（二）施工階段

首先，模板施工。防水混凝土施工中，應確保模板平整實，且要有較高的剛度、強度。支模，應盡量避免螺栓、鐵絲貫穿混凝土，無法避免時，則要采取止水措施。如將一塊止水鋼板焊接在螺栓間，以切斷滲水通路。拆模后，將防水材料涂在混凝土墻的外壁上。

其次，施工縫。應優先選擇機械方式進行混凝土攪拌、澆筑、振搗，確保分層、連續澆筑。作為防水薄弱點的施工縫，在施工中應盡量少留或者是不留。不可使施工縫垂直于墻體，不可在彎矩、剪力最大處留設水平施工縫。

（三）后期養護

混凝土澆筑后，做好養護工作，可采取加熱養護、自然養護、蓄熱養護等措施。冬季施工時主要應用蓄熱養護、加熱養護。加熱養護還可用于預制構件養護。自然養護是最常用的一種養護手段，指的是在自然溫度條件下，采取澆水濕潤、覆蓋、保溫、擋風等措施進行養護。

三、結語

綜上，混凝土收縮、水泥水化熱以及后期養護不到位，是鋼筋混凝土結構裂縫問題的主要成因。為實現對裂縫的有效控制、做好防水，應在設計、施工、后期養護等多個階段采取綜合技術措施。