预制装配式混凝土构件裂缝控制技术研究

邓轶

【摘  要】随着建筑行业的发展，预制装配式混凝土构件成为了控制裂缝的一种新的途径及方法。而其控制裂缝的主要办法就是分析构件从而得出产生裂缝的原因，针对性的用相应的办法处理，并做好后续施工可能出现该裂缝的预防措施，达到控制并减少预制装配式混凝土构件裂缝的产生的目的，并减轻乃至消除构建整体质量因裂缝而带来的影响。

【关键词】预制;装配式;混凝土;构件;裂缝;控制;预防

引言

预制装配式混凝土构件已成为目前一种常用的建筑手段，通过该种技术建设施工的过程中，能够通过分析构件从而达到有效的控制并消除裂缝的产生与影响。通过对该技术的研究，本文对该技术在消弭裂缝的方向上的一些原理及措施加以说明。

1.裂缝

（1）什么是裂缝。裂缝的定义要从宏观和微观两个方面来讲，微观上裂缝的产生主要是因为水泥石、骨料、水、气体等组成部分的不均匀性，各组分在水化反应过程中发生的变形不均，其既受温湿度情况下材料的收缩性影响，也受材料温度线下的膨胀系数影响，从而导致水泥石与骨料之间的水泥石裂缝和粘着裂缝;宏观裂缝是因结构表面出现的人肉眼可以识别的大于0.05mm缝宽的裂缝。建筑学定义凡缝宽小于0.05mm的混凝土结构都是无缝结构。微观裂缝在荷载或变形约束作用下扩展、贯通和连接，由量变引起质变，就形成了宏观裂缝。

（2）裂缝的种类。裂缝主要分为荷载裂缝、变形裂缝，而变形裂缝又包含沉缩裂缝、凝缩裂缝、干缩裂缝、热缩裂缝等。

荷载裂缝：在外荷载作用下，结构或构件产生的裂缝，该裂缝一般产生与使用期间。

变形裂缝：结构或构件间接受变形约束所产生的的裂缝，这种裂缝一般发生在施工阶段早期。建筑中最常见的裂缝就是变形裂缝，其中收缩变形裂缝占绝大部分。

2.预制装配式构件

（1）什么是预制装配式建筑。预制装配式建筑是在施工过程中使用装配式混凝土的一种施工方式，通过使用混凝土构件，经过工厂的生产加工制作，用来组合成建筑过程中的混凝土主体结构，甚至可以预制装配好阳台、楼梯等简单的建筑结构。预制装配式结构在运输过程中需要专业的运输车，以均匀的速度把零部件和材料等运输至施工现场，同时将混凝土构件运往相应的地点，配置好预留孔及预留的插筋，而后浇筑灌浆作业，使得其成为独立使用的构件组合，再将不同的独立构件组合连接，从而成为一个完整的构件，满足建筑结构的强度要求。预制装配式结构不仅能大大提高建筑建设效率，而且还能确保建筑施工的综合性能和质量，加快建筑行业的工厂化。

（2）预制装配式构件的优势。①施工安全有充分的保障。建筑行业发展至今，早就提出了坚持可持续发展的生态环保理念，坚持绿色化建筑、低碳化建筑及环保化建筑。预制装配式建筑的出现，代表着建筑施工工艺能够大大降低工地上的工作量，还能解决施工环境的卫生问题，不仅提高了施工建设的安全系数，而且有效地减少建筑垃圾，避免了建筑行业带来的大规模生态环境污染的常态。另外，高强度的混凝土还能降低噪音和减少灰尘污染，安全质量值得信赖。

②方便简洁的施工工序。预制装配式构件几乎都使用质量较轻的钢结构，对于建筑结构降低自身重量是具有很重要作用的，在工程的初级阶段，工程项目施工和建设的过程中，需要将预制构件拼接组合为建筑结构，这样可以保证施工环节的连贯性，更有效地降低施工的难度。规划一个科学有效的预制装配式建筑结构，可以使用更加多样化和灵活化的施工方案，有助于节省建设成本，实现不错的经济效益。使用预制装配式构件时很多构件都是加工好的成品，可以直接在装配地点进行装配，施工的工作程序也得到了简化。

③对于裂缝的控制和预防。上文中提到了建筑过程中最多的就是变形裂缝，预制装配式构件的出现有效地控制了变形裂缝的产生，这种构件几乎都是提前生产好的成品，建筑结构只需将相应的构件组装结合，在此过程中不仅简化了施工工程量，而且大大降低了建筑产生变形裂缝的发生几率。

3.预制装配式混凝土构件对裂缝的控制研究

（1）混凝土材料和配合比例的控制。我们都知道预制装配式构件是在成为成品建筑之前预制好的，那么在预制的过程中首先控制装配式混凝土构件的原材料极其配比，从源头上降低裂缝发生的几率就成为重中之重。一旦原材料、配比设计选取不当，施工过程中又没有对裂缝的产生作出应对的措施，由于混凝土本身内外的较大温差，这种温差应力一旦大于混凝土自身的承受应力，就会导致混凝土出现温度开裂，进而形成变形裂缝。

从材料的角度来说，必须选用低水化热的水泥同时掺入外加剂来降低混凝土的内外温差。综合相关案例，下面提出几个从材料及配比设计上控制裂缝的措施：

一是严格控制混凝土的各组成成分质量;使用含碱量低、低水化热、品质稳定的硅酸盐水泥，不可使用高铝酸三钙含量的水泥和早强水泥;使用优质粉煤灰、复合矿物掺合料和矿渣等矿物掺和料。

二是减少水泥用量，改进骨料级配，降低水化热。优先选用线胀系数小、吸水率低的骨料，最好采用碎石，挑选最大粒径小的骨料，重视骨料粒形良好、级配合理，并注意骨料清洁;另外要注意胶凝材料的用量。

三是使用混合料，控制坍落度，降低水化热量，降低水灰比，减少水泥用量，改善和易性。

（2）降低混凝土浇灌入模温度。控制裂缝产生的关键在于混凝土浇灌入模的温度，如何能采取措施使该温度降低到温差应力在可控范围内呢？结合实践，下面给出几个实用的建议。

一是控制室外浇筑时的气温，一般来讲，浇筑温度不宜超过28摄氏度，不可在温度过高的天气下浇筑混凝土。掺加缓凝型减水剂，采取薄层灌浇，减缓灌浇速度，从而实现用灌浇面散热的目的。

二是合理安排施工程序，混凝土应均匀上升，避免产生过大高差;及时回填土，以免长期暴露侧面结构，必要时可选择内设散热风，加强基础内通风，加快热量散发。

三是加强施工过程中对混凝土结构的裂缝监控。结构表层钢筋网和预应力管道四周定为钢筋的相关设置应尽量合理化以避免裂缝的产生。除此之外，钢筋混凝土构件的钢筋保护层厚度和预应力管道的保护层厚度都应注意其准确性。为了减小表面表面收缩裂缝，建议对大体积混凝土都进行二次抹面作业。

（3）施工过程应注意温控。预制装配式混凝土构架在裂缝控制中尤其要注意的就是施工养护是的湿度和温度控制。应制定相应的养护计划，严格执行，确定合理的拆模时间，发挥混凝土的应力松弛效应，以延缓降温时间和速度。使用湿麻袋、湿毛毡等对暴露于大气中的新浇混凝土表面进行养护，以免混凝土表面温度骤变而产生变形裂缝。

大面积构件在施工时应特别注意，暴露的工作面一定要进行相应的养护，最好采用喷雾养护的方式，浇筑后建议使用塑料薄膜紧密覆盖，直至进行搓抹表面的程序是再卷起薄膜。搓抹完成后再次覆盖，终凝后撤出薄膜并进行水养护。

4.结束语

在施工过程中裂缝对结构的影响无疑是巨大的，通过预制装配式构件组合来形成建筑结构的建筑形式不仅能有效控制裂缝的产生，而且在成本控制、施工安全、工程简化等方面都具有无可比拟的优势。预制装配式混凝土构件在控制裂缝方面需要做到慎重選料，精心养护，严格控温，从源头上遏制裂缝的产生，那么在施工过程中就可以做到游刃有余了。

参考文献

[1]肖承波，吴体，淡浩，马杰.装配式混凝土建筑构件质量控制现状分析研究[J].建筑科学，2020，36（07）：123-129.

[2]张晓娜，孟祥龙.浅谈装配式混凝土结构设计优化[J].绿色环保建材，2020（07）：86-87.

[3]于凌春，张冬宁，张乃芹，耿建芬，郑芳.装配式建筑施工技术重点及难点[J].绿色科技，2020（12）：210-212.