现浇混凝土结构早期裂缝成因及防治措施

戎伟

（山西二建集团有限公司，山西 太原 030013）

0 引言

现浇混凝土结构工程施工期间出现裂缝是最常见的问题，当混凝土结构出现裂缝就会对施工质量产生一定影响。本文对现浇混凝土结构进行识别、分析和控制早期裂缝，目前，施工人员仍不知道裂缝的成因，因此，也不知道应该采取相应控制措施。建筑工程质量直接影响人们的生活质量，现浇混凝土在建筑工程中可以提高建筑物的整体强度和抗环境侵蚀的能力，但现浇混凝土施工中存在诸多不足，其中最重要的一个方面就是现浇混凝土结构由于多种原因容易出现严重的早期裂缝，这对混凝土结构的耐久性和安全性构成威胁，因此，有必要探讨现浇混凝土建筑工程结构早期裂缝产生的原因，并分析其预防措施，以便从多方面深入解决这一问题[1]，如图1所示。

图1 裂缝

1 现浇混凝土早期裂缝的原因

现浇混凝土结构早期裂缝发生的原因，较为常见的是材料质量引起的裂缝，如水泥稳定性不合格、粗细骨料含泥量大等，如果使用不合格原料就将出现“豆腐渣项目”，因此，只有控制好原材料的质量，才能从根本上保证工程质量，且在现浇混凝土施工期间人工拌制的混凝土是影响其均匀性和密实度的重要指标，在现浇混凝土施工中如果忽视任何过程，如混凝土的拌合、运输、溢出和振动，都可能是出现裂缝的直接或间接原因，过早拆除模板将导致混凝土结构开裂，这也与混凝土加固粘结层和保护层过厚或过薄有关，当现浇混凝土施工后期混凝土表面越干燥，越容易产生裂纹，尤其是在高温或风雨等极端天气条件下施工，所产生的干燥、强风和暴雨均会对混凝土表层有较大影响，增加开裂的环境条件[2]。同时，现浇混凝土工程中由于基础沉降不均匀，基础变形引起的应力较大，裂缝通常是穿透性的，当混凝土雨后环境温度变化较大时，会发生温差变形，当产生的附加应力超过当时混凝土拉力时，也会出现裂缝。一般来说，混凝土收缩的发展规律是初期快，后期慢，且在施工期间由于材料放置过早老化、对地面的影响或早期地震、过早拆除不适当的形式或方法，经常出现不同程度的裂缝，从内因来看，混凝土配合比、原材料质量、施工工艺等都对混凝土裂缝有一定的影响；在外因方面，施工环境的温、湿度条件和周围腐蚀性物质的存在都会对混凝土裂缝产生影响，混凝土浇筑后，由于混凝土表面和内部水分蒸发会产生干收缩，从而导致裂缝，当收缩应力大于混凝土抗拉强度时，混凝土的收缩会产生微裂缝，这类裂缝是混凝土最常见的裂缝，很难控制[3]。现浇混凝土凝固期间因体积变形会产生内部裂纹，会对局部结构有一定的影响，但存在的一些小裂缝是无形的。通常，混凝土裂缝宽度在0.05mm以下是正常的，由于现浇混凝土水泥水化热就会产生裂缝，这些裂缝主要与钢筋有关，当裂缝发生时，如果剪切力大会出现斜裂缝，这种情况下，内部结构构件受曲率时间的影响力最大，产生的力不均匀，且现浇混凝土材料的类型、含量和表面水泥的尺寸都会影响裂缝的发生，粉煤灰的量随含量的大小而变化，而骨料是水泥石还原的阶段，一般认为，增加骨料的最大粒径，可以降低出砂率，减少混凝土收缩，如果水泥骨料压缩系数较小，则其骨料吸水率高，混凝土吸水率对其刚度和压缩性能有所影响[4]。最后，现浇混凝土裂缝也与气候条件有关，主要原因是材料之间的应力差异会促使裂纹出现在轴承的滚动极限处，在相同温度下，两种材料杠杆力是由其温差产生的，当产生的应力大于结构抗剪强度时，整个结构将因这种变化而有所影响，从而使现浇混凝土出现裂缝[5]。

2 减少和预防混凝土裂缝的措施

要想提升现浇混凝土结构早期裂缝的防治质量，就需要提高现浇混凝土的耐久性。首先，要加强现浇混凝土原材料的质量控制，原材料的质量及其清洁度对混凝土的整体质量有很大影响，为了保证现浇混凝土的质量，必须对施工使用的材料进行严格审查，在现浇混凝土施工过程中相关原材料的使用应严格遵守生产线规定，符合行业相关技术要求，原材料在进入现场前需要在进口由检查人员进行严格检查，经检查合格之后方可进入现场，原材料也应在进入检验地点后进行取样确保质量符合相关使用标准，当现浇混凝土进行混合比例时，应进行试验检测，确保混合料配合比满足施工要求，能有效提高混凝土质量，减少因材料影响而产生的早期结构裂缝，而骨料和外加剂的性质对混凝土抗裂性有重要影响，在实际设计和施工过程中，选择合适的水泥品种将混凝土与骨料混合，应对骨料的整体外观，例如棱角度和硬度制定严格的要求，以确保水泥的粘附性，必须仔细选择添加剂，不应添加过量的减水剂和空气添加剂，这种混凝土搅拌机配合比的良好变化直接影响抗压强度；其次在抗裂性方面，应严格控制水灰关系，根据最佳抗裂性原则优化混凝土的水灰比，在获得理想的水灰比后，不应轻易改变，如果阻力需要提高，配合比可以从外加剂和骨料两方面进行调整，对于裂缝较多的混凝土配合比，在制作新的现浇混凝土时，可对混凝土进行两次振捣，有效提高水泥与钢筋之间的粘结力，禁止使用不符合建筑工程要求的混凝土，以确保建筑施工质量；最后在材料选择方面应使用硅酸盐普通水泥，骨料应由粒径分类选择，选用粗粒径、空隙小、含泥量少的骨料，并与粉煤灰和减水剂等配合使用，以提高现浇混凝土的能力，减少耗水量[6]。现浇混凝土施工期间应指定专人观察梁、板底部的形状，防止混凝土下沉或膨胀，并避免混凝土水化热的最大值，减少混凝土内外温差引起的裂缝，在混凝土施工期间，为避免混凝土裂缝，应确保纵横墙布置合理，竖墙洞口尽量小，控制建筑物的高度比，整体刚度越大，调整不均匀沉降的能力越强，也可以在基础项目中进行调整，采用基础埋深、不同于基础计算力、不同垫层厚度来调整基础的不均匀变形，充分加强基础刚度，现浇混凝土结构应合理，并与其他接头一起安装，限制伸缩缝间距，特别是形状复杂、沉降值大的伸缩缝，尽量采用多个伸缩缝，对于表面裂缝和对结构无影响的大面积薄裂缝而言，当裂缝影响结构完整性时，可采用表面涂刷砂浆法、条带法、表面雕刻法和嵌槽法等防渗透和渗漏处理方法，以起到防水渗透的作用，而对于影响结构耐久性的纵向腐蚀裂缝，应将主钢筋周围含有盐水烷基元素的混凝土分成四份，然后通过喷砂除锈的方法增加密封性，对结构完整性有重大影响的接缝处需采用结构加固法，如加固钢箱梁、加固连接钢板等，随着地下水位的变化，裂缝和剥落应重新匹配防水灌浆，在采取上述预防和控制措施后，受多种因素影响地面仍可能出现少量裂缝，当地面裂缝出现时必须进行适当的裂缝处理[7]。同时，混合料的配比是质量控制中最重要的因素，就混凝土抗裂性而言，混凝土骨料模块较高，因此可以提高现浇混凝土的抗裂性，在现浇混凝土的配合比中，应增加总骨料混合物的量，并按相应的混合比例加水泥掺量，这也是提高现浇混凝土抗裂性能的最佳控制方案，在对现浇混凝土配合比拌制时应调整方法，严格控制水灰比确保现浇混凝土的稳定性，另外，也可以在现浇混凝土施工后在表面浇水，确保混凝土表面处于湿的状态，需要注意的是，混凝土浇筑和愈合时间不得少于7h，当对现浇混凝土改进工艺和质量振动时，应注意施工时间控制与施工时振动位置，不得使用振动棒轻敲混凝土，以避免对混凝土结构造成强烈冲击，并根据现浇混凝土施工项目结构设计原则对防止早期裂缝发生的情况，对现浇混凝土施工所需的建筑材料，应均匀堆放，当所需要使用的材料在周围堆放期间如果产生荷载就必须严格控制，还必须严格控制混凝土浇筑时间[8]。

3 结语

综上所述，混凝土是工程施工常用的材料，对工程建设具有重要意义，但是混凝土在使用期间容易出现裂缝，不仅会影响美观，还会影响建筑质量，而要想有效解决现浇混凝土结构早期裂缝出现的情况，就需要确保现浇混凝土施工期间所需材料符合相关规范的要求。本文通过分析现浇混凝土出现早期裂缝的原因，可以从原材料配合比设计和现浇混凝土施工工艺等方面论述现浇混凝土裂缝的防治措施，并提出一些有益的解决办法，对改善我国建筑工程现浇混凝土早期裂缝具有积极意义。