預拌混凝土早期裂縫的成因及控制措施研究

黃瑞云

福建省建筑工程質量檢測中心有限公司（350028）

預拌混凝土是現代建筑工程的關鍵構成要素，必須客觀審視其早期裂縫問題的類型及成因，并采取針對性的預防措施與方法，降低裂縫問題對建筑工程安全性、穩定性造成的不良影響。

1 預拌混凝土的性能及裂縫的分類

1.1 預拌混凝土的性能

預拌混凝土是建筑工程中最為常用的建筑材料之一，是一種通過膠凝材料將骨料進行膠結而形成的工程復合材料，其具體構成包括水、粉煤灰、水泥、砂、石等。根據膠凝材料、摻合料、強度等狀況的不同，可將預拌混凝土細分為多種類型，不同類型的預拌混凝土具有不同的性能及不同的適用條件，需結合工程情況擇優選取。隨著現代科學技術的快速發展，預拌混凝土的性能表現出諸多新特點：①高強度。自身承載力顯著提升，使用范圍更廣；②經濟性。 配制中的經濟成本投入更低，在實踐應用中更具經濟價值；③技術性。 對施工技術與工藝具有較高要求；④環保性。 預拌混凝土施工過程對外界環境的影響越來越小，大幅降低了環境污染程度[1]。

1.2 裂縫的分類與性質

根據預拌混凝土自身特性，如果施工技術運用不合理、施工過程控制不科學，則極易造成各類裂縫問題。 根據裂縫深度的不同，可將裂縫分為表面裂縫、淺裂縫、深裂縫和貫穿裂縫等；根據裂縫方向的不同，可將裂縫分為縱向裂縫、橫向裂縫、交叉裂縫等；根據裂縫成因不同，可將裂縫分為荷載裂縫和變形裂縫等。 裂縫問題嚴重影響預拌混凝土強度，降低其承載性能，危及建筑工程的整體安全與穩定。 長期以來，我國相關部門高度重視預拌混凝土裂縫問題的防治，相繼制定了一系列技術標準與規范，為裂縫防治提供了依據。

2 預拌混凝土早期裂縫的成因

2.1 材料因素

原材料的質量與技術參數直接關系到預拌混凝土性能，與早期裂縫問題的出現密切相關。 在水泥方面，若預拌混凝土中水泥使用量過大，則在減水劑的作用下，可提高混凝土水化熱，加快表面水分蒸發、降低表面濕度，為后續早期裂縫埋下隱患。在粉煤灰方面，粉煤灰多數情況下呈顆粒狀，具有較高彈性模量，若粉煤灰性能不達標，則其應有性能無法得以彰顯，造成預拌混凝土收縮比例失調，無法起到特定的延緩效應與填充效應。 在骨料方面，若其黏結力不足，則容易導致預拌混凝土存在較高孔隙率，水膠比失衡，混凝土內部結構無法形成有效應力，造成早期裂縫問題[2]。

2.2 配合比不當

預拌混凝土對各種原材料的配合比有較高要求，必須根據建筑工程實際需求，嚴格計算各類原材料的使用量，防止因配合比失衡而造成質量問題。縱觀當前預拌混凝土實踐， 普遍存在著忽視配合比、配合比計算不準確這一共性問題，制約著預拌混凝土應用效果的優化、提升。 以C30 預拌混凝土配置為例（見表 1），水泥、水、黃砂、碎石、卵石、參合料（粉煤灰）、外加劑等原材料的用量不同，所形成的配合比不同，預拌混凝土的性能也不同。

2.3 養護不當

施工過程中需采取科學有效的養護措施對混凝土進行養護管理。 養護管理的目的在于調節、控制混凝土表面水分的蒸發速度，使混凝土泌水速率、最大蒸發速率等指標保持在合理范圍內，防止混凝土因表面水分喪失過快而形成內外收縮差。 實踐表明，部分工程不重視預拌混凝土施工養護，所采取的養護措施的時效性不足，導致早期裂縫。

3 預拌混凝土早期裂縫的控制措施

3.1 原材料控制

在預拌混凝土配制前，必須嚴格控制原材料質量。 首先，在水泥選擇方面，應盡量選擇低熱水泥品種。 不同類型、不同廠家、不同批次的水泥應分別使用，避免混用亂用；若非預拌混凝土施工的外界環境溫度過低，則不宜采用早強型水泥。 其次，在礦渣粉與粉煤灰方面，應當匹配合適的質量等級，以減少水泥使用量，防止預拌混凝土過度收縮。 再次，在粗細骨料方面，應當采取有效方法剔除其中的泥土等雜質， 這些雜質的存在將嚴重影響粗細骨料性能，降低其抗裂性。 此外，在外加劑方面，應選擇具有增塑、引氣、緩凝等功能的泵送劑。 研究表明，通過提高預拌混凝土原材料質量，可有效避免早期裂縫問題，對于提高預拌混凝土的整體性能具有關鍵作用。

表1 C30 預拌混凝土配置（坍落度150±30）

3.2 優化預拌混凝土配合比

科學合理的預拌混凝土配合比有助于強化混凝土性能，可有效規避早期裂縫問題。 對此，應對預拌混凝土配合比實施動態管理，在綜合考慮工程需求及混凝土施工強度等因素后，可適度提高摻合料比例、降低水泥比例。 可采用復摻方式，嚴格控制含砂率，使預拌混凝土各構成成分產生理想的互補效應和疊加效應。 現代科學技術的快速發展，為優化、控制預拌混凝土配比提供了更為豐富的技術手段，在配合比分析與檢驗中，應積極采用新技術與新方法， 對配制完成的混凝土進行總體檢測與分項檢測， 通過取樣試驗的方法詳細掌握其性能狀態，評估其性能參數， 若無法滿足建筑工程施工需求，則應予以重新調整。

3.3 施工過程控制

①控制預拌混凝土施工環境。 施工環境對預拌混凝土的整體性能影響極大，必須避免在過度潮濕、高溫、干燥、強風、強光等環境中施工。 若施工環境條件不理想，則應采取相應措施進行調節，如空氣加濕、遮光擋風等；②建立并執行施工過程控制制度。 完善的施工管理制度在預拌混凝土施工中處于基礎性地位，應結合工程實際情況，用制度化的方式將預拌混凝土的施工技術要求與任務目標固定下來，使施工過程控制具體方法的制訂有據可依、有章可循；③強化施工人員專業素養與質量意識，定期組織預拌混凝土施工人員參加專項培訓與學習，豐富其預拌混凝土基本理論知識，提高其實操技能，強化其質量意識與責任意識，使其能夠第一時間對施工過程中發現的各類潛在問題做出反饋與整改，防止出現因隱患擴散而造成的系統性、規模性質量問題。

3.4 合理養護

要遵循“邊施工、邊養護”的基本原則，在預拌混凝土澆筑完成后及時進行覆蓋、噴水。 對于外界環境溫度較高且空氣干燥的情況，則應適當提高噴水頻次，每2～3 h 噴水一次。 可綜合采用噴灑養護液、搭蓋保溫棚等不同方法，降低混凝土的內外部溫差。 木模應具備良好的保溫保濕性能，并保證足夠的拆模時間間隔。 嚴格落實混凝土養護責任，制訂切實可行的養護管理方案，對具體養護要求與標準做出詳細規定，提高責任落實執行力；以養護效果為依據， 對養護責任人進行定性與定量考核；找準養護過程中存在的通病問題，采取切實可行的應對措施予以解決。

4 結語

綜上所述，在當前技術條件下，造成預拌混凝土早期裂縫問題的原因是多方面的，既有原材料因素，也有人為操作因素。 因此，技術人員應從建筑工程的客觀需求出發，充分遵循預拌混凝土應用基本規律，創新裂縫控制理念，強化預拌混凝土施工過程控制，從提高原材料質量、優化混凝土配比及加強施工過程控制等方面，切實降低裂縫問題出現概率，為提高建筑工程質量奠定堅實基礎，為促進社會經濟和諧穩定發展保駕護航。