談混凝土質量影響因素和裂縫的預防與處理

劉 俊 義

(晉中市市政工程處，山西 晉中 030600)

談混凝土質量影響因素和裂縫的預防與處理

劉 俊 義

(晉中市市政工程處，山西 晉中 030600)

介紹了影響混凝土質量的主要因素，對混凝土質量通病中各種裂縫的產生原因進行了分析，包括塑性收縮裂縫、地基不均勻沉降裂縫、干縮裂縫、溫度裂縫等，并提出了針對性的預防措施，以確保混凝土的施工質量。

混凝土，裂縫，抗壓強度，預防，處理措施

0 引言

在當今土木建筑工程高速發展的今天，新建的高樓大廈、道路、橋梁等等項目，由于混凝土本身所具有的優越性被廣泛使用，無處不在，也耗資巨大，但由于混凝土結構物施工本身存在的質量問題，一些通病如裂縫等，也應引起足夠重視，及早預防處理，否則將縮短混凝土構筑物的壽命和消耗巨資對它進行維護，所以我們要從源頭查找原因、及早抓起，確保混凝土的施工質量和使用安全。

1 影響混凝土質量的因素

1)抗壓強度是混凝土質量的主要控制指標之一。由混凝土的強度經驗公式組成來看，它的抗壓強度與水泥的強度大小存在正比關系；同樣的水灰比，用低標號水泥拌制的混凝土強度遠小于用高標號水泥拌制的混凝土強度；正確使用水泥，在施工中特別重要，切勿錯用水泥。

2)拌制混凝土用水灰比與其抗壓強度存在反比例關系，在材料相同的條件下，混凝土強度值隨水灰比的增大而減小，其變化規律呈近似雙曲線形狀。而在材料相同的條件下，當灰水比在1.25～3.03，混凝土28 d的抗壓強度與灰水比呈直線關系；當施工灰水比保持一定值，就不能用提高水泥用量的辦法來提高混凝土的強度，所以，灰水比和水泥強度是影響混凝土質量和抗壓強度的兩個重要因素，施工中控制好灰水比和水泥強度對提高混凝土強度質量至關重要。

3)其他影響混凝土質量的因素也要重視。作為混凝土的組成材料之一的粗骨料的好壞，對混凝土的強度和質量有一定的影響，同樣強度的石材，卵石表面不如碎石表面粗糙，與水泥漿的粘合性不如碎石，當配合比和水灰比相等時，卵石配制的混凝土強度不如用碎石配制的混凝土強度高，細骨料在配制混凝土時對其強度影響比粗骨料要小得多，而砂質的好壞對混凝土的質量影響不可小視。在具體的施工過程中，確保砂石的質量，及時調整水灰比以適應砂石的含水率，砂石質量要和各個標號的混凝土所要求的砂石質量要求相符合，保證混凝土的施工配合比要求，不能混淆混凝土的施工配合比與實驗室配合比。水泥水化的過程就是混凝土強度的發展過程，水泥水化程度和速度與環境溫度及濕度有關，因此混凝土成型后必須在一定時間內保持適當的濕度和溫度，以使水泥充分水化反應。養護工作對混凝土結構非常重要，要按施工技術要求和規范對混凝土進行養護。對夏季和冬季施工的養護要有一定的具體措施，夏季防暴曬，冬季防凍等措施，養護方法通常有：自然養護，蒸汽養護等。

2 混凝土質量通病的預防措施

混凝土質量通病的存在有很多方面的原因，但其裂縫的存在和產生對混凝土結構的使用安全和耐久性有很大的影響，混凝土裂縫有塑性收縮裂縫、地基不均勻沉陷引起的裂縫、干縮開裂、溫度裂縫等等，在實際工程中，針對不同原因，采取對癥的、確實有效的具體方法分析研究，提出可行的預防處理措施。下面就這幾點簡要分別加以闡述：

1)混凝土塑性收縮裂縫的產生和預防處理措施。混凝土施工結束、在其凝結之前，因混凝土表面水分散失較快，引起了收縮，產生了收縮裂縫，裂縫形狀不規則，長短不一致，也不相連貫，呈現兩側細、中間較寬；較長的裂縫有3 m左右，較短的有30 cm左右，寬度在2 mm～4 mm，形成原因經分析為：混凝土在剛施工完畢，終凝沒有完成，表面強度很小或沒有，由于受到干熱和刮大風天氣的影響，使其表面較快失水，表面強度不足以抵抗由于混凝土自身的收縮，產生裂縫，影響因素有：環境的濕度、氣溫、風速、水灰比、混凝土凝結時間等。

采取以下主要預防處理措施：a.施工時控制好施工配合比，主要控制水灰比，摻加一定的減水劑，提高混凝土的和易性和坍落度，減少用水和水泥量。b.施工完畢一段及時養護，對混凝土灑水和覆蓋應在混凝土澆筑完成12 h內開始。對普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥等配制的混凝土灑水養護時間應大于一周；使用粉煤灰水泥，或摻有緩凝劑、有防水抗滲要求的混凝土灑水養護時間應大于兩周。并使用塑料膜等材料覆蓋，在混凝土終凝前，表面保持潮濕。c.在高溫大風情況下進行施工時，搭建遮陽和擋風設施。d.合理選擇早強和干縮值小的水泥，比如，普通硅酸鹽和硅酸鹽水泥等。

2)地基不均勻沉降引起的裂縫及預防處理措施。在施工的具體部位，由于地基回填土不密實，土質松軟，地基承載力不均勻，地基意外受到水的浸泡，造成了混凝土結構物不均勻沉降出現裂縫，再者由于支撐模板的構件和模板本身剛度、強度不足，用于支撐的底部不穩定，導致混凝土結構出現裂縫，另外冬季施工，也由于模板支立在凍土層上，局部的凍土松軟也可使混凝土結構物形成裂縫。

采取以下預防處理措施：a.在混凝土結構物施工之前認真檢查施工場地周圍地基的密實度、承載力，有松軟部位及時夯實。b.為了確保構件和模板的質量有足夠的剛度，支撐要結實牢固。c.經常檢查，防止地基受到水的浸泡。d.在凍土上支撐模板要采取加固措施。e.模板拆除要分清先后順序，掌握好拆除時間，千萬不能過早。

3)混凝土干縮開裂成因及預防處理措施。混凝土在施工澆筑完成7 d左右或養護結束后的近期一段時間，混凝土結構物中的水分散失過快產生了干縮裂縫，而干縮裂縫的形成和發展，會引起混凝土內的鋼筋氧化銹蝕，混凝土的抗滲性降低、承載力降低、耐久性降低，混凝土的正常使用壽命縮短。

干縮影響因素主要有：a.水灰比、水泥的品種。b.增加骨料含量，由于骨料的體積穩定性比水泥好，故混凝土的收縮量小。c.混凝土中細顆粒的含量較多時，收縮量也較大。d.骨料的彈性模量大，吸水率小，干縮小。e.養護的時間長，推遲了混凝土干燥收縮的產生和發展，濕熱養護也可降低混凝土的干縮率。

故采取以下幾方面的預防處理措施：a.在混凝土的施工過程中，嚴格控制施工配合比，施工中攪拌混凝土的用水量要盡量小于配合比設計中確定的用水量。同時水灰比影響混凝土的干縮，控制好施工中的水灰比，合理地摻加一定的減水劑。b.在施工的過程中要選用合適的水泥：比如粉煤灰水泥，低熱水泥，采用收縮量小的水泥。c.選用彈性模量大和細顆粒的含量較少的骨料，并適當增加骨料含量。d.注意和加強混凝土的早期養護，延長養護時間。特別在冬季施工要防止混凝土早期受凍，確保保溫覆蓋的時間足夠長。

4)混凝土溫度裂縫的成因及預防處理措施。在大體積混凝土和大面積混凝土的具體施工中，溫度變形易使這些混凝土造成溫度裂縫，在溫差較大的環境中進行混凝土施工，混凝土施工受到寒流影響，導致混凝土表面溫度驟降，使混凝土外部和內部熱脹冷縮的程度不一致，混凝土本身的抗拉強度低于混凝土表面產生的拉應力。混凝土隨溫度的變化產生熱脹冷縮變形，受到內部混凝土的約束，混凝土表面收縮嚴重，進而形成裂縫，只在混凝土表面較淺的范圍內形成，溫度裂縫的表象為寬度大小不一，隨溫度變化而變化，夏季窄，冬季寬，裂縫的走向無規律，裂縫縱橫交錯出現在大面積結構中，對于梁板類結構尺寸較大的構件，溫度裂縫多平行于短邊，中間較密，沿長邊分段出現。由于裂縫的形成和存在會降低混凝土的抗滲能力、抗凍性、抗疲勞破壞、抗碳化，引起內部鋼筋的氧化銹蝕損壞，使混凝土結構物的耐久性大大地降低。

采取的預防和處理措施有：a.采用低熱水泥，并摻加混合材料、緩凝劑等。b.減少和降低水泥用量、水灰比等。水泥用量不大于445 kg/m3，水灰比不大于0.58。c.溫控措施到位，降低混凝土的入模溫度，布置冷凝水管等。d.尺寸大的混凝土結構物要設置溫度伸縮縫，合理安排，分塊，分層澆筑施工，以利散熱。e.優化混凝土原材料特別是骨料的級配，水泥使用量盡量低，從而降低混凝土反應中的水化熱。f.在夏季高溫季節混凝土澆筑施工時，可設置遮陽棚等設施來控制混凝土的升溫，使混凝土本身的溫度降低。g.養護工作要加強，混凝土完成澆筑，及時用濕潤的麻片、草簾等材料覆蓋，并灑水，延長養護時間。冬季施工要防止混凝土表面受凍。h.為了防止混凝土溫度裂縫可在混凝土中配置纖維制成的材料和鋼筋等。

混凝土構筑物在施工階段和完工后出現的開裂、裂縫等病害，應以預防為主，針對不同的成因條件、采取確實可行的措施加以預防治理，以保證混凝土結構物的安全性和耐久性。

[1] 龔仕杰.混凝土工程施工新技術[M].北京：中國環境科學出版社，2011.

[2] 建設部干部學院.建筑施工技術[M].武漢：華中科技大學出版社，2013.

On influential factors of concrete quality and prevention and treatment for cracks

Liu Junyi

(JinzhongMunicipalEngineeringDivision,Jinzhong030600,China)

The paper introduces the main factors influencing concrete quality, analyzes reasons for cracks in the common diseases in concrete quality, including the plastic shrinkage crack, uneven settlement crack, dry shrinkage crack, and temperature crack, and points out the prevention measures respectively, so as to ensure the construction quality of concrete.

concrete, crack, anti-pressure strength, prevention, treatment measures

1009-6825(2015)07-0094-03

2014-12-25

劉俊義(1966- )，男，工程師

TU712.3

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