淺析混凝土抗裂性防控措施

王海麗

摘要：混凝土裂縫是困擾建筑施工質量的關鍵問題，直接影響結構安全與使用耐久性，因此加強抗裂性防控意義重大。本文主要對混凝土抗裂性進行闡述，分析混凝土產生裂縫的原因，提出裂縫防控措施，希望對混凝土施工質量提升起到積極促進與參照作用。

關鍵詞：混凝土;抗裂性;防控措施

城市化建設不斷推進，建筑規模日益擴大，對建筑施工事故的防控更加重視。作為建筑施工參與主體，不僅要嚴格控制建設工藝，更應積極應對施工材料與自然環境等內外在因素對建筑物使用壽命的不良影響。采取多錯并舉方式積極應對混凝土裂縫問題，提高混凝土抗裂性防控成效，推動工程建設質量與效益持續改進。

一、產生混凝土裂縫的原因分析

1.沉降原因

沉降引起的裂縫會不斷向混凝土內部延伸，促使暴露在外的鋼筋銹蝕加速，從而降低整體結構的支撐力與牢固性。產生沉降裂縫的原因較多，包括混凝土含水量大與摻合劑質量低及混凝土凝固時間長等[1]。

2.塑性收縮原因

鋼筋混凝土長期在空氣中暴露，表面極易發生塑性收縮裂縫，雖然裂縫深度不及沉降性裂縫，但長度相對不確定，有明顯的不連貫性與不規則性等特征。產生塑性收縮裂縫的原因與混凝土水分快速蒸發及早期抗裂工作不重視等施工方面問題影響有關。

3.溫度原因

澆筑混凝土在硬化中，水化過程伴隨著水化熱產生。較大體積的混凝土，內部聚集的水化熱不易散發，而外部散熱較快，受內外溫差影響，使內外產生不同程度的熱脹冷縮效應與表面拉應力。當拉應力超過強度極限時，會促使表面產生裂縫，通常在中后期混凝土施工中出現。隨著溫差增大或受寒潮環境影響，混凝土表面溫度快速降低，同時出現收縮現象，內部混凝土約束力與表面拉應力隨之增大，從而出現裂縫問題。溫度裂縫通常無規律走向，長度大的梁板類結構，其裂縫多與短邊平行;大面積結構的裂縫多呈橫縱無規律交錯現象。裂縫寬度受溫度變化影響較大，高溫季節的裂縫窄，寒冷季節的裂縫寬。高溫碰撞的裂縫呈中粗邊細，冷縮原因裂縫則粗細不明顯。出現裂縫后，鋼筋銹蝕與混凝土碳化加速，混凝土抗滲透能力與抗凍性等性能弱化。

4.結構受荷原因

施工中也會出現混凝土裂縫現象，如在拆模時的方法不當或時間過早;吊裝中吊點位置不對等情況下。尤其是鋼筋混凝土的梁與板等受彎構件，受到30-40%的設計荷載作用影響，會出現不同程度的裂縫。

二、混凝土抗裂性防控措施

1.防控沉降裂縫

首先合理控制用水量，在水泥用量固定不變的情況下，混凝土強度隨著用水量增加10%而降低20%，鋼筋與混凝土粘結力下降10%，因此嚴格控制配比意義重大。要求水與灰比重低于0.55，選用粗骨料與強穩定性的硅鹽酸配置。合理控制坍落度，尤其是泵送混凝土施工中，要求入泵坍落度低于140mm。或是利用高效緩凝減水劑等措施，合理控制混凝土的含水率。其次使用高質量添加劑，在大體積混凝土施工時，為改善混凝土特性與優化混凝土級配，通常會摻加外摻料與外加劑等適當的外加料。木質素磺酸鈣是常用外加劑，其中木鈣有分散水泥顆粒與降低水表面張力的作用，從而改善混凝土的物理性質。加入水泥質量的0.2-0.3%木鈣，可降低拌合水10%，提高10-20% 混凝土強度，節省10%水泥，同時可促使水化熱降低。但對攪拌時間要求嚴格，攪拌時間過長或過短，都會出現分層離析現象，促使混凝土均勻性等特性下降。最后嚴格控制凝結時間，過長時間凝結更易產生沉降裂縫。在凝結期間不能忽視空氣溫度與水泥品種及水灰比等因素的影響，體現在溫度越高凝結時間越短;使用摻有混合料的水泥材料，凝結時間相對較長;標號越高凝結時間越短;水灰比越大，凝結時間越長;坍落度提高可促使凝結時間延長;摻入適當緩凝劑可延長初凝與終凝時間;空氣中比水中混凝土凝結時間短等方面;還需根據實際情況合理控制凝結時間。

2.防控塑性收縮裂縫

首先合理選用硅酸鹽水泥，明確摻合料與水泥等材料的用量，選用級配高的砂子與石子材料。其次澆灌前應充分澆水浸透模板及基層，減少模板基層對混凝土中水分的吸收。混凝土振搗密實，控制混凝土收縮量，建議采取分層分塊澆筑方式，以便于散熱與減小約束力。最后觀察凝固程度，初凝前抹平混凝土，已澆筑混凝土在終凝前二次振搗，排除泌水引起的空隙與水分問題，提高混凝土抗拉強度與粘結力及抗裂性。覆蓋潮濕草袋或專用塑料，施以抹平壓實工藝后，噴灑混凝土養護劑。

3.防控溫度裂縫

施工前充分了解建筑環境，并改善攪拌工藝，利用二次投料的砂漿裹石工藝，避免水分在砂漿與石子界面聚集，以增大硬化后的結構緊密度，減少水化熱與裂縫可能。尤其是摻加增塑與減水及緩凝等作用的外加劑，不僅可以改變拌合物的保水性與流動性等特性，同時能夠延遲熱峰出現時間。利用三冷技術結合二次風冷工藝，降低澆筑溫度。加強溫度管理，要求攪拌混凝土時溫度不超過20℃;澆筑混凝土時溫度不超過30℃;澆筑后大氣與混凝土的溫差低于20℃;混凝土內外溫差低于20℃;在高溫季節泵送混凝土，應當利用溫草袋覆蓋管道降溫。在養護中加強測溫，采取保溫措施，以減少表面散熱速度與內外溫差。澆筑后覆蓋濕潤麻片或草簾，加強灑水養護，延長混凝土養護時間，促使混凝土緩慢降溫與收縮，調整約束應力與結構抗拉能力，實現混凝土徐變性等特征得到充分發揮。尤其是在寒冷季節，做好表面保溫措施，減少寒潮等惡劣氣候因素襲擊。

4.控制受荷裂縫

通常需要對裂縫寬度嚴格進行標準要求，當裂縫寬度超過標準規定，對整體建筑質量的影響問題不能忽視。加強對施工技術人員的培訓教育，提高其規范操作能力與裂縫防控意識，對易出現裂縫的環節與部位加強控制管理，確保施工工藝合理與方法操作達標[2]。

三、混凝土裂縫處理方法

1.表面修補

針對于結構承載能力尚未受到影響的表面裂縫，以及結構穩定的深進裂縫，可以采取表面修補法。采取在裂縫表面涂抹水泥漿與環氧膠泥或表面涂刷防腐材料、表面粘貼纖維布等方法，加強混凝土防護，規避各種因素對裂縫繼續開裂的影響。

2.嵌縫

針對于混凝土深進裂縫，需先沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填聚合物水泥砂漿等剛性防水材料，或塑料油膏與聚氯乙烯膠泥等塑料止水材料，實現裂縫有效封閉。

3.加固結構

針對于影響結構穩定性與承載能力的裂縫，通常建議采取結構加固法處理。常用加固方法包括預應力法或粘貼鋼板、角部外包型鋼、加大結構橫截面積等，根據實際情況合理采取加固措施[3]。

4.置換混凝土

針對于嚴重損壞的混凝土，建議采取混凝土置換法。在施工中需先剔除損壞的混凝土，再置換成新的混凝土，或水泥砂漿及聚合物等其他材料。

總結：

混凝土是多種材料配比形成的拌合物，在應用中受溫度差與沉降等因素影響，普遍存在裂縫問題，建筑結構的安全可靠性隨之降低。混凝土施工中存在很多不確定性，為防止有害裂縫出現，要求施工技術人員加強實踐經驗總結，及時發現存在與潛在的裂縫影響因素，采取保溫與選用優質硅酸鹽水泥材料等多措并舉方式，將開裂范圍控制在標準范圍內，從而延長建筑使用壽命。

參考文獻：

[1] 呂興棟， 高志揚， 董蕓，等. 防滲抗裂劑和PVA纖維對混凝土性能及微觀結構的影響研究[J]. 水力發電， 2019， 45（4）：116-119.

[2]李強， 王起才， 張戎令，等. 養護材料對混凝土強度、抗裂性與細觀結構的影響分析[J]. 長江科學院院報， 2018， 35（8）：117-121.

[3]蘆浩， 田正宏， 江桂林，等. 復合活性劑+聚酯纖維對混凝土抗裂性能的影響[J]. 施工技術， 2018， 47（21）：61-64，97.