混凝土干縮裂縫的控制方法研究

柯華成

（泉州三力源建筑材料有限公司，福建 泉州 362000）

0 引言

混凝土是建筑工程中廣泛使用的一種建筑材料，具有方便、耐久、經濟等優點。然而，在使用過程中，混凝土常常會出現干縮裂縫問題，這不僅影響了建筑物的美觀，還可能引發結構性的破壞，導致安全事故的發生。因此，提高混凝土干縮裂縫的控制水平對于提高建筑工程的質量具有重要意義。本文從混凝土干縮裂縫的概念、成因出發，研究干縮裂縫的控制方法，為實際工程中預防和修復干縮裂縫提供理論支持和實踐指導。

1 混凝土干縮裂縫概念及成因分析

1.1 干縮裂縫的概念

混凝土干縮裂縫是指混凝土在澆筑后的養護階段發生的體積收縮現象，這種收縮可能導致混凝土開裂。具體來說，干縮裂縫為表面性的，寬度多在0.05～0.2mm之間，走向沒有規律性，一般出現在經過一段時間露天養護后混凝土的表面（正面或側面均有可能出現），并隨溫度變化而逐漸發展。

1.2 干縮裂縫的成因

產生混凝土表面干縮裂縫的常見原因如下：

（1）混凝土的水化反應與所用材料性能不匹配，會形成干縮裂縫。

（2）施工過程中：過度振搗，混凝土表面形成水泥含量過多的砂漿層；環境溫度、濕度控制不當。

（3）混凝土成型后養護不當，表面水分散失過快，內部結構水分損失或散失慢，造成混凝土表面收縮大內部結構收縮小的不均勻收縮，這時混凝土表面收縮形變遭受內部結構的管束，導致表面混凝土承擔張拉力，當混凝土表面承擔張拉力超出其抗折強度時，便形成收縮裂縫。

1.3 混凝土干縮裂縫分類

混凝土干縮裂縫可依照形態和寬度進行劃分，具體見表1。

表1 混凝土干縮裂縫分類

2 混凝土干縮裂縫的控制措施

對混凝土所用材料的科學選取與配比、正確施工與養護，能夠有效實現常見干縮裂縫的控制，提升混凝土結構質量[3]。

2.1 控制原材料質量及優化配合比

原材料主要包括水泥、骨料、礦物摻合料等，在選用原材料過程中需注意以下幾點：

（1）合理選擇水泥品種和強度等級。水泥是混凝土的主要膠凝材料，其品種和強度等級對混凝土的干縮裂縫有很大影響。在滿足使用要求的前提下，選用收縮量較小的水泥。同時，應控制水泥的細度，適當增加水泥的比表面積，以減少水泥的使用量。

（2）控制砂率和砂的細度模數：砂率對混凝土的干縮裂縫也有較大影響。在滿足施工要求的前提下，應適當控制砂率，粗骨料的最大粒徑應盡可能大，以減少混凝土的收縮。細骨料應選用級配良好、質地堅硬的細砂或中砂，且含量高于15%。同時，要控制砂的細度模數，以獲得最佳的粗細顆粒級配。

（3）摻加礦物摻合料：在混凝土中摻加適量的礦物摻合料，如粉煤灰、礦渣粉等，可以降低混凝土的干縮裂縫。選取Ⅱ級粉煤灰，利用其替代小于20%的水泥量，其可以降低混凝土的干縮，還可以降低水化熱，提高混凝土的耐久性和強度。

（4）加入適量外加劑：在混凝土中加入適量的外加劑，如減水劑、緩凝劑等，可以改善混凝土的和易性和保水性，減少水灰比，降低混凝土的收縮。

綜上所述，在混凝土配合比設計中，應盡量控制水灰比和用水量，適當增加膠凝材料用量，以減少混凝土的收縮。同時，應考慮混凝土的強度等級、耐久性要求等因素，進行合理的配合比設計，由此控制混凝土收縮量，增強混凝土抗裂強度。

在近期的一個項目中，筆者根據材料情況，依照以上原則，設計了一批混凝土的配合比，見表2 所示。表2 所示配合比僅作類似參考，材料不同，具體配合比存在差異。

表2 混凝土的配合比

2.2 嚴格控制施工工藝

（1）混凝土澆筑之前，需保障鋼筋與模板等材料的濕潤度，由此降低材料的表層溫度。在氣溫較高的夏季，混凝土澆筑工作需盡量在早、晚溫度相對較低的環境中開展。

（2）在混凝土建筑施工過程中，需對其校準的順序進行優化，采用混凝土與梁板一起澆筑的方式，以任意一側為起始點，通過“趕漿法”完成澆筑工作。

（3）施工過程中先用平板振搗器對混凝土進行振搗處理，令混凝土完全與平板底相接觸，一般情況下，振搗器針對相同區域的混凝土會不間斷地振動30～45s之間，在混凝土表層持續出現漿液且保持平穩狀態為止。

（4）施工過程中，需要混凝土澆筑后面層收水壓面進行處理，具體處理過程如下：收水壓面抹光環節分三次進行，初次是在混凝土澆搗結束后，通過數米長的直板進行刮平處理，然后通過抹子抹平；第二次是在混凝土處于初凝條件下，以尋找裂縫為目的，通過抹子實施二次抹壓處理，處理過程中需要混凝土表層進行拍打，令其受振動影響而產生二次液化，由此控制裂縫；末次是在混凝土終凝過程中，通過磨光機整體磨壓混凝土表層，由此令其表層裂縫完全消失。抹壓時間的把控可由有經驗的施工人員現場根據實際情況進行調控[5]。

2.3 強化混凝土的養護

有效的養護處理是控制混凝土干縮裂縫的主要方式。一般情況下，養護過程中選用薄膜覆蓋與灑水養護相結合的方式。在第三次表層抹壓的過程中，在抹壓完成后即刻利用薄膜覆蓋混凝土，同時通過定時澆水的方式保持混凝土的濕度。

在混凝土養護的整體環節中，需確保其始終處于濕潤環境下，在外界環境溫度較高時，一天需要澆水12次。在澆搗完成12h 后，開始對混凝土進行澆水養護，持續時間不得低于1周。

2.4 及時掌握混凝土澆筑時的環境變化

混凝土結構施工時，需實時了解未來短時間內的氣象狀態，防止出現由于外界環境快速轉換導致混凝土結構質量受到影響的問題。其中，尤其要關注溫度與濕度的波動情況，采用針對性措施應對溫度變化與環境濕度變化所造成的影響。

3 結束語

本文通過對混凝土干縮裂縫產生原因的分析和研究，提出了一些有效的控制方法。這些方法包括優選材料、優化配合比、科學施工、加強養護等。通過實施這些措施，可以有效地減少混凝土干縮裂縫的產生，提高混凝土結構的耐久性和穩定性。總之，對于建筑行業來說，研究和發展更加有效的混凝土干縮裂縫控制方法十分重要，這是關系到建設工程的大事。