混凝土早期裂缝的影响因素及控制关键

混凝土早期裂缝的影响因素及控制关键

杜保立

深圳港创建材股份有限公司 广东深圳 518000

摘要：经过长时间的探索与实践，国内发展环境得到进一步改善，这对建筑领域而言无疑是利好消息。能否把握这难得的机遇，关键要看企业是否坚持质量为王的理念。目前最需要解决的是混凝土早期开裂问题，建筑材料性能正是主要诱因。本文从三个方面展开讨论，希望能给大家带来一些参考与启发。

关键词：混凝土；早期裂缝；原材料；影响；控制措施

前 言

中国经济发展进入快车道，带动了生活品质的提升。不用为温饱而发愁，就有时间关注其他地方。现阶段，关注度较高的当属建筑领域的混凝土工程。在混凝土工程中，早期裂缝是从业人员面对的主要顽疾，如果不及时应对，工程的稳定性会大幅下降。一旦发生事故，轻则破财，重则伤身。本文结合自身学习及经验，谈谈如何有效减少混凝土早期裂缝。

一、易出现混凝土早期裂缝的部位

在混凝土工程中，容易出现早期裂缝的部位有三个。其一，箱形梁腹板。当顶板和底板之间存在较大温差时，就容易出现开裂问题。需注意的是，底板厚度影响裂缝出现部位。倘若底板厚度较大，腹板上部产生裂缝的概率大大增加。倘若底板厚度较小，裂缝会就会在腹板下部现身。其二，构件连接部位。构件越薄，其温度变化就越快，随着收缩性的增加，拉力越来越大。如果薄构件和厚构件相邻，就会产生拉力差，进而导致早期裂缝的出现。其三，锚固区。在这一区段，新老混凝土交接，对拉力无法有效承受，这种状态持续的时间越长，越容易产生裂缝。还有一点不容忽视，那就是大体积混凝土，如果养护工作不到位，混凝土内部很容易产生温差，当温度应力高于抗拉强度的时候，混凝土早期裂缝就会形成。

二、原材料性能对混凝土裂缝的影响

（一）水泥性能的影响

研究发现，水泥性能是混凝土早期裂缝的主要诱因之一。主要因素有两个，一个是水泥品种，一个是水泥细度。具体来说，不同品种的水泥，铝酸三钙、硅酸三钙等矿物成分的含量不同，如果是铝酸三钙含量较高，混凝土的收缩性就越大，从而降低混凝土的抗裂性，如果是硅酸三钙含量较高，混凝土的收缩性越显著降低，抗裂性随之升高^[1]。在混凝土工程中经常出现混用的情况，这会导致性能参数的差异化，必然会影响早期裂缝的控制效果。如果水泥成分相同，那么细度就成为了关键点。水泥颗粒越细，水化和凝结速度越快，从而使混凝土在早期就具有较高的强度。当然，凡事都讲究一个“度”，如果水泥颗粒太细，空气就会快速收缩，从而产生裂缝。

（二）骨料的影响

就骨料而言，无论是砂率、细度，还是级配，都和混凝土早期裂缝的产生有直接关系。具体来说，使用粗骨料，有助于降低混凝土的收缩性。砂率过大的混凝土，其干燥收缩性变大，为裂缝的产生提供了条件。面对这一问题，通常采用增加粗骨料用量以降低砂率。如果骨料的细度过大，比表面积就会增加，水泥用量也会相应增加。水泥的用量越高，混凝土的收缩性越强，当达到一定程度后，早期裂缝就会产生。因此，要对骨料细度进行控制，从而降低混凝土的收缩性，以达到控制裂缝的目的。骨料级配的高低直接关系到水泥用量的多少，从而影响混凝土的收缩性。正是因为这一特点，才要对骨料粒径进行控制，尽可能减少水泥等凝胶材料，不仅可以抑制混凝土收缩，也可以降低生产成本。

（三）粉煤灰的影响

将粉煤灰掺入混凝土中，会出现两次水化反应，反应过后，混凝土中的毛细孔被完全填充，从而形成一个整体。自此之后，混凝土具有良好的密实度，收缩现象自然会消失。但如果粉煤灰使用不当，使混凝土的早期强度大幅下降，受到施工载荷的影响，混凝土结构会遭到损伤^[2]。粉煤灰的密度较小，会在混凝土表面聚集，以至于水化反应不充分。在水分蒸发过程中，会出现塑性收缩的现象，此时混凝土内部就会产生张拉应力，可自身强度不够，无法抵御这股力量，在张拉应力的作用下，混凝土表面逐渐出现裂缝，并向四周扩散、向纵深发展。

三、混凝土早期裂缝的控制措施

（一）原材料的选择

在选择混凝土原材料时，一要对各要素进行控制。砂子的细度模数最低不能低于2.8，最高不能高于3.0。严格按照规定控制含粉量，一般控制在2%至5%之间。石子一定要具备良好的级配，并且含泥量不得超过1%。只有使用符合标准要求的砂石，混凝土才会有较小的收缩性。水泥的选择很重要，相较于常规水泥，新型水泥更胜一筹。譬如抗裂水泥，对各方面要求并不高，将其应用到混凝土工程中，可以大幅提升混凝土的强度。不仅如此，这类水泥的需水量较低，完全符合绿色环保的理念。二要合理选择混凝土的类型。环氧树脂混凝土是一个不错的选择，不仅拥有良好的耐久性，韧性也比较强，更为重要的是不容易受到温度的影响，无论是在常温环境下，还是在低温环境下，都有不俗的表现。再者说，环氧树脂混凝土是一种复合材料，既保留了原有混凝土的优势，还有效弥补了不足。正因如此，环氧树脂混凝土才拥有良好的发展前景。

（二）合理选用外加剂

一般情况下，混凝土中加入外加剂可采用二次添加的方法。第一次添加是在预制搅拌过程中，添加量为70%。第二次添加发生在施工现场，添加量为30%。这样做的好处有，减少混凝土坍落度损失，有效降低水灰比。如此，混凝土的各项性能也会大幅提高，可以排除更多干扰，降低混凝土的收缩现象，从而减少早期裂缝。当然，这只是一种理想状态，要想变成现实，除了要合理选择外加剂外，还要对加入量进行严格控制。

（三）做好现场控制

现场控制工作也尤为重要，需要狠抓重点，全程把控，可以有效避免混凝土早期裂缝的产生。比如，用运料车输送混凝土时，应采取三层放料的策略，并且让汽车位置的移动和混凝土的卸料保持同步，以此粗集料因过于集中而产生离析现象。运输过程中，运料车要做好防护措施，以保证混凝土不会变质。按规定开展试验，从而获得准确的配合比^[3]。在配制混凝土的时候，除了要做到精准称量，严格的用水量控制，还要避免其他成份的混入。浇筑开始前，要做坍落度试验，如果结果和设计不符，就要及时查找原因，进而采取补救措施。

（四）把控关键环节

在混凝土工程中，泵送混凝土是重中之重。在这一环节，不仅要把控好泵送速度，还要对入模量进行控制。浇筑作业结束后，需要对混凝土进行振捣，以排除掉多余水分和孔隙。这样的做的目的在于，尽可能减少混凝土的内部缝隙，使其和钢筋紧紧相连，使混凝土的密实度得到显著增强。密度越大，混凝土的抗压强度越大。当然，能否达到预期效果，还要看养护质量是否达到。常用的养护方法有两种，一种是自然养护，一种是蒸汽养护。其中，自然养护又可细分成两类，相对简单的方法是洒水养护，复杂一些的方法是喷洒塑料薄膜养生液养护。蒸汽养护的原理是，利用高温加速混凝土的硬化。

四、总结

新时代有新变化，广大建筑建材从业人员应有新作为，然而事与愿违，很多人不重视建筑材料的性能，这无疑给混凝土早期裂缝的产生提供了温床。随着裂缝的扩大以及数量的增加，混凝土发挥出的作用越来越小，随之而来的是不均匀沉降、坍塌。要不想看到这些现象，需要广大建筑人做好三件事。第一，找到易出现混凝土早期裂缝的部位。第二，分析建筑材料性能的主要影响。第三，制定并执行混凝土早期裂缝的控制措施。

参考文献

[1]沈磊.建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响研究[J].信息记录材料,2019(02):2.

[2]沈良.预拌混凝土早期裂缝的成因及控制措施[J].中小企业管理与科技,2019(27):2.

[3]胡又平.探析建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响[J].建材发展导向,2020(03):2.