钢筋混凝土预制构件裂纹产生原因及防治建议

覃婉嘉

摘 要：我国在工程建设领域取得了诸多成就，随着社会的发展与变革，传统的现浇式混凝土已不再符合当前的发展与趋势，越来越多的装配式混凝土构件应运而生，我国的装配式构件技术也进入到了全面发展时期，但是装配式构件容易产生裂纹的问题还很凸显。本文针对当前钢筋混凝土预制构件裂纹产生原因进行分析，探求解决消除裂纹的办法，意在为读者提供更多的构件裂纹控制指导意见。

关键词：钢筋混凝土;预制构件;裂纹产生原因;防治建议

装配式构件是基础建设中的重点环节，自2017年以来我国先后颁布了多项政策，针对装配式建筑技术的应用和管理方面，并给予了政策导向和政策扶持。装配式构件本身具备质量可控、生产效率高、量产速度快、减少碳排放等诸多优点，但是在钢筋混凝土装配式构件的加工生产和使用过程中容易产生裂纹，这样的问题严重抑制了钢筋混凝土装配式构件的发展与推广，只有针对问题追究根源才能更好的促進行业的快速前行。

一、钢筋混凝土预制构件裂纹产生原因

钢筋混凝土构件的主要原料包括钢筋、水泥、砂石、水以及外加剂等，多种原材料经过拌和浇筑而成型，可以按照设计者的要求和想法进行塑性，在大部分基础建设中都有广泛的应用，具有强度高、承载力大、经济性好、耐久性长等特点。随着人们对于居住环境和生态环境的要求越来越高，装配式构件的完整性也越来越受到关注，我们从以下几点分析钢筋混凝土装配式构件产生裂纹的原因。

（一）影响因素

前期的原因主要是原材料的质量控制问题。水泥是混凝土硬化过程中的主要胶体原料，但是如果选用的型号不正确或者施工过程出现偏差都会造成水泥安定性不稳的现象，与此同时也就形成了胶体结构的收缩性，从而导致裂纹。另外粗细骨料的级配不符合要求，含有杂质过多、水灰比控制不严格，混凝土搅拌不均匀等问题都会造成混凝土塌落度过大，骨料离析现象。后期的原因是养护措施不到位，例如夏天天气炎热干燥，没能及时洒水养护，混凝土浇筑之后未能在规定时间内抹平表面，也没能及时覆盖养护，造成表面混凝土收缩加快。

（二）原因分析

上述影响因素中我们可以注意到裂纹的产生都与混凝土收缩、干缩有关，造成收缩现象主要是以下几个方面。首先混凝土在拌和过程中属于流动性物体，一旦操作不当就容易导致出现泌水现象，振捣和搅拌不够充分，水泥与骨料之间产生了分离现象，硬化后整个构件的表面呈现酥脆问题，强度大打折扣，裂纹也容易产生。其次，水泥在硬化过程中会产生大量的热能，这就是常说的水化热反应，热能并不会大范围传导，所以很容易在中心区域的热量过大，从而导致干燥状态下的收缩，正是由于水泥造成的水化热现象，所以水泥越多、细化度越高，造成的干缩性也就越大，一般情况下可达到5×10^（-1）。再次是外加剂的影响，外加剂是改善混凝土性能的重要添加物，例如引气剂可由有效提升混凝土搅拌的和易性，减少了用水量，继而防止了干缩问题，同时还能有效提高混凝土的抗渗性、抗冻性，减少因温度、湿度大幅变化造成了表面裂纹。最后是环境和养护的原因，当混凝土养护的环境湿度是80%的时候，其收缩量仅是湿度50%时候的一半[1]。

（三）加工过程不当造成裂纹

钢筋混凝土构件都是在加工厂统一浇筑，但是如果标准化模板在浇筑之前没有事先做好检查就可能存在支撑不稳固、构件尺寸不标准、模板缝隙过大等问题，这些问题直接导致浇筑成型的钢筋混凝土外形不符合规定、受力不均匀、构件变形产生裂纹[2]。混凝土浇筑后要对其进行振捣，振捣时间不能过长或过短，一般情况振动时间为20-30s，最短决不允许少于10 s，但也要根据部位和面积进行具体分析，否则就容易造成粗骨料下沉、构件骨料分布不均匀，外表强度差，最后加工完后的构件要及时洒水养护，为了避免水份蒸发过快还要覆盖塑料薄膜或草席等。

二、钢筋混凝土预制构件裂纹产生的防治建议

（一）材料选择和质量控制

细骨料砂的杂质含量要低于3%，尽量要选择细度模数在2.5至3.0之间的中粗砂，砂子的颗粒要饱满坚硬，在采购砂子前和进场前都要对砂子进行测量，不符合要求的不能进场。粗骨料石子的含泥量要低于3%，选用天然级配或人工及配的优良碎石或卵石，在经过级配测算后要尽量使用大颗粒石子，一方面能够提高混凝土的强度和承载力，另一方面还能减少水泥用量，也就从侧面减少了干缩的可能性，还能降低经济成本。水泥是混凝土的主要胶凝材料，也是产生裂纹的重要因素，要根据工程特点选用符合要求的水泥构件，对于水泥的成分要严格把关，尽量选用低热量的矿渣硅酸盐水泥，大体积混凝土浇筑则选用粉煤灰硅酸盐水泥，以减少水化热的干缩裂纹[3]。

（二）施工质量控制

钢筋混凝土构件的加工过程要符合工艺流程，每次插入振捣的时间为20至30秒左右，并以混凝土不再显著下沉，不出现气泡，开始泛浆时为准，振捣棒要插入到距离混凝土底面10cm左右，振捣棒的振捣间距控制在30至50公分范围内，不能触碰模板、钢筋、预埋件，为了提升混凝土的密实度、防渗性、抗压强度等，也可以采用二次振捣，二次振捣可以使钢筋握裹力提升恒30%，28d强度增加10%～15%，节约水泥用量15%左右。混凝土表面基本收干时，要使用木板压平搓毛2至3遍，然后再用铁抹进行抹压1至2遍，可以有效预防裂纹。最后是养护环节，很多构件由于是露天放置，所以要避免阳光直射、大风直吹，注意混凝土构件的内外温差产生的收缩。可以将构件上方搭设工棚减少日照，然后对构件浇筑2小时后进行洒水和喷雾以增加环境湿度，在构件终凝前覆盖薄膜或草帘以保持湿度，每日浇水3次以上，在14天内保证构件表面潮湿。

结 语

综上所述，钢筋混凝土构件的裂纹控制要从原材料、配合比、环境条件、养护措施等多个方面进行考量，施工人员要对混凝土的施工措施不断摸索和创新，在各个工序环节上加强合作，整体流程要有专人看管，制定科学合理的施工方案，为提升我国装配式构件的加工产业发展作出应有的贡献。

参考文献

[1] 杨景云.分析钢筋混凝土预制构件裂纹产生原因及防治建议[J].建筑工程技术与设计，2019（21）：3668.

[2] 吴涛.浅论钢筋混凝土裂纹控制措施[J].建筑工程技术与设计，2019（30）：3388.

[3] 薛欣然，刘辉.循环载荷作用下混凝土预制裂纹断裂特性试验研究[J].煤矿安全，2019，50（11）：72-75.