混凝土结构质量控制及裂缝预防
摘要：
现代建筑的主要材料是混凝土，混凝土质量的好坏将决定建筑物的安全，同时也会影响结构物的造价，所以，混凝土的质量将关系到建筑工程能否达标。本文将从混凝土原材料的质量控制、混凝土配合比的控制、混凝土浇筑质量的控制等方面进行介绍，并就如何加强混凝土工程中常见的裂缝极其预防进行了探讨。
关键词：混凝土；质量控制；配合比；裂缝
引言
在现代建筑工程行业中，钢筋混凝土结构因其有造价低廉、成熟的设计理论、成熟的施工技术以及良好的抗震性能等优点，在建筑市场占有相当大的比重。 因此，对混凝土结构质量具有很高的要求，所以，要对混凝土原材料的质量、混凝土的配合比、混凝土浇筑质量等方面进行控制，还要加强混凝土工程中常见的裂缝预防措施。
1 原材料的质量控制
1.1 水泥的质量控制
混凝土中的水泥要求很高，除应具有生产厂家的合格证外，还要根据国家质量标准对水泥进行一些常规检验，如强度、凝结时间、安定性等，检验合格以后才能使用。还要对不同类型的水泥进行分别存储，不能进行混合使用。对于大量的混凝土生产需要选择一些低热或者中热的水泥，以降低水化热。
1.2 骨料的质量控制
普通的混凝土一般选择细度模数在2.4～2.6的中砂,泵送的混凝土要求用砂通过0.315 mm筛孔的量需在15％～30％范围内，而对于通过0.16mm筛孔的量需小于5％。
石子通常选择的粒径在4.75―40 mm之间的碎石和卵石，若泵送高度超过50m时，碎石的最大粒径不能超过25mm，卵石的最大粒径不能超过30 mm。而且石子在进场后要进行压碎值、筛分、针片状含量、含泥量和视比重等试验。要对不同类型的石子分别进行堆放，还要进行明显的标示。[1]
1.3 用水控制
混凝土拌和用水可以使用自来水或者是不含有害杂质的河水等天然水，严禁使用污水作为混凝土拌和用水，严禁使用处理的循环废水，其中含的各种杂质含量不确定，很容易使混凝土质量出现问题。
2 混凝土配合比控制
混凝土的配合比不能直接使用经验配合，应根据工程实际情况要求的混凝土强度等级、耐久性和坍落度，按照《普通混凝土配合比设计规程》结合原材料实际情况，来确定一个既能够满足设计的要求，又能够满足施工的要求，同时又经济合理的混凝士配合比。
水泥的强度与水灰比是影响混凝土抗压强度的主要因素。因此，对于控制混凝土的质量，就要控制好水泥的使用量以及混凝土的水灰比这两个重要的环节。如若在相同配合比的条件下，使用水泥的强度等级越高，相应的混凝土强度等级也就越高，若使用的水灰比越大，那么混凝土的强度会越低，加大用水量增加混凝土的坍落度，相应混凝土的强度降低了。对于泵送混凝土的配合比应综合考虑混凝土的运输时间、坍落度的损失、输送泵的管径和泵送高度、变头的设置、泵送设备要求的条件以及气温等因素，情况复杂时可以通过试采送进行确定。混凝土配合比确定后，要对现场砂石的含水率进行测定，进而将设计的配合比转换为施工的配合比。如若混凝土原材料有所改变，，要及时地需根据原材料的变化来对混凝土配合比进行调整。[2]
3 混凝土浇筑质量控制
3.1 混凝土浇筑前的控制
施工单位对一些有特殊要求的、技术复杂的且施工难度大的混凝土浇筑结构，建立专项的施工方案，例如，基础、大体积的混凝土以及后浇带等部位。监理工程师要对施工方案中的人员组成、混凝土的配合比、混凝土的拌和、浇筑方以及浇筑的养护措施；对施工缝的留置部位和后浇带的技术处理等措施；对于大体积混凝土保湿、保温等措施；对参与施工的机械、材料储备以及停水停电的应急措施；对于模板和支架的设计计算书、拆除时间以及拆除的顺序等措施；对于施工质量以及施工安全专项等控制措施；对于混凝土钢筋的安装方案、连接方式以及铺固定位等措施进行严格的审查[3]。
3.2 浇筑混凝土的中间控制
要合理安排浇筑施工的工序，进行分层和分块浇筑。对于已浇筑完成的混凝土，在其终凝前要进行二次振动，以提高其黏结力与抗拉强度，进而减少其内部的裂缝和气孔，提高其抗裂性。完成混凝土的二次振动后，要对板面进行找平，以排除板面中多余的水分。如果发现已浇筑完成的混凝土中有局部的漏振以及过振等情况，要及时的进行返工处理。监理人员要在整个混凝土浇筑的过程中，认真检查混凝土浇筑方法是否正确，不能存在漏振和过振的情况；要随时巡视检查模板和支架，是否有变形、漏浆等异常情况，如有发现应立即要求施工单位及时处理，并报告上级单位。
3.3 加强浇筑后的养护
温度和湿度是混凝土养护的重要方面，主要措施是保持其处在适当的温度和适度的范围内。保温能够有效的减少混凝土表面的热损失，以降低混表层凝土的温差，从而防止混凝土表面的裂缝。所以，混凝土浇筑完成后，要及时用湿润的草帘和麻袋等覆盖，并及时洒水进行养护，延长养护时间，以保证混凝土的表面慢慢的冷却。在高温季节，要用湿的草袋覆盖混凝土表层加强覆盖养护，以避免混凝土表面因快速硬化后而产生收缩裂缝。在严寒季节，要在混凝土表面加草帘覆盖进行保温，以防止寒潮的袭出，冻裂表面。[4]
4 混凝土工程常见裂缝及预防
4.1 干缩裂缝及其预防
干缩裂缝一般出现在完成混凝土养护后的或者是完成混凝土浇筑后的一段时间内。其产生的主要原因是混凝土中内外水分的蒸发程度不同，进而导致变形产生裂缝。混凝土由于受到外部条件的影响，使其表面的水分蒸发过快，导致变形较大，而其内部的湿度变化较小，导致的变形较小，致使内外变形程度不同，进而产生裂缝。
干缩裂缝的预防措施：(1)选择水泥时，采用收缩量较小的，如中低热水泥、粉煤灰水泥等；(2)设计好混凝土配合比，以控制好水灰比，要掺加适量的减水剂，控制好混凝土拌和的水量，不能超过设计给定的量；(3)适当加强混凝土的养护，尤其在夏冬季节施工时，采取适当的养护措施；(4)要在混凝土工程结构中加设一定的收缩缝。
4.2 塑性收缩裂缝及其预防
塑性收缩裂缝是由于在混凝土凝结前，其表面的水分蒸发较快而导致的收缩裂缝。这种裂缝通常出现在干热或者大风的天气，受到这样的高温或者较大风力的作用，使得混凝土的表面失水过快，进而导致毛细管中的负压较大使得混凝土的体积快速收缩，由此而产生裂缝。裂缝样式多是中间宽、两头细的特点。
塑性收缩裂缝的预防措施：(1)采用普通硅酸盐水泥，其干缩值小、早期强度高；(2)设计好配合比，严格控制混凝土的水灰比，并加以减水剂；(3)在浇筑之前，对基层及模板进行均匀湿透；(4)完成浇筑后及时进行养护，加盖薄膜，草垫，麻片；(5)高温大风天气及时进行养护。[5]
4.3 沉陷裂缝及其预防
沉陷裂缝一般是因为结构地基的土质不匀、松软，或者回填土未压实、浸水，从而导致不均匀沉降。尤其在冬季施工，混凝土模板若支撑在冻土之上，一旦冻土化冻后将会产生不均匀的沉降，从而使得混凝土结构产生沉陷裂缝。沉陷裂缝的宽度一般不受温度变化的影响，等混凝土地基稳定后，沉陷裂缝也不再变形而趋于稳定。
沉陷裂缝的预防措施：(1)夯实和加固地基的松软土及回填土；(2)保证模板的支撑牢固，以使地基的受力均匀；(3)避免在浇筑混凝土过程中，地基遭水浸泡；(4)注意模版的拆卸次序，不能过早拆模；(5)避免在冻土之上打地基。
4.4 温度裂缝及其预防
温度裂缝一般发生在大体积的混凝土表面或者是有较大温差地区的混凝土结构中。在完成混凝土的浇筑后，因其硬化过程中由于水泥水化时会产生大量的水化热，但因为混凝土的体积很大，混凝土内部的大量水化热不能及时散发，而使得内部的温度急剧上升，但混凝土的表面散热很快，这样就导致了内外存在较大的温差，使得混凝土表面存在一定程度的拉应力，一旦超过混凝土的抗拉强度能力时，就会产生裂缝。
温度裂缝的预防措施：(1)选用矿渣、粉煤灰等低热或者中热水泥；(2)降低水泥的用量；(3)控制好混凝土的水灰比；(4)添加粉煤灰或者高效的减水剂以减少水泥的用量，控制水化热的产生；(5)控制好混凝土的拌和工艺，以降低混凝土浇筑时的温度；(6)在混凝土中添加一定些具有减水、增塑和缓凝等作用的外加剂，以改善混凝土拌和物的流动性与保水性，进而降低水化热；(7)在高温季节进行浇筑混凝土时，采取相应措施以控制混凝土的温度；(8)严格控制混凝土浇筑流程，合理安排施工工序，进行分层和分块浇筑，从而有利于混凝土散热；(9)必要时在大体积的混凝土内部设置一定的冷却管道，进行冷水或者是冷气冷却，以减小混凝土内外的温差；(10)采取措施对混凝土的温进行监控，采取一定冷却和保护措施；(11)预留一定的温度收缩缝；(12)及时对混凝土结构进行养护，在完成混凝土浇筑后，采用湿润的草帘及麻片等进行覆盖，并加强洒水的养护，以延长养护时间，要保证混凝土的表面逐渐冷却，在高温或寒冷季节，加强对混凝土表面的养护措施。
4.5 化学反应引起的裂缝及其预防
钢筋混凝土结构中最常见的因化学反应而导致的裂缝有碱骨料反应裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝。在混凝土拌和完成后会产生一些碱性的离子，这些离子会与一些活性骨料产发生化学反应，进而吸收反应区周围环境中的水份而使得体积增大，引起混凝土的酥松和膨胀，因此开裂。这两种裂缝通常出现在混凝土完成浇筑后的使用期间，如若出现这两种裂缝将很难进行补救，所以，应在施工过程中必须采取有效措施对其进行预防。
碱骨料反应裂缝的预防措施：(1)选择一些碱活性小的砂石作为骨料；(2)选择低碱水泥，或者是低碱甚至无碱的外加剂；(3)选择适当的掺和料以抑制碱骨料的化学反应。
钢筋锈蚀引起的裂缝预防措施：(1)严格钢筋保护层的厚度；(2)控制好混凝土级配；(3)混凝土浇筑时要进行振动密实；(4)对钢筋的表层涂加防腐涂料。[6]
5 结论
在混凝土的施工过程中，施工单位与监理单位一定要使混凝土浇筑时的施工质量和浇筑完成后的裂缝预防的全过程中处于受控的状态。严格混凝土原材料的质量控制、混凝土配合比的控制以及混凝土浇筑质量的控制，在施工过程中采取一定的有效预防措施来预防裂缝的产生，保证混凝土结构的质量，最终完成一项高质量的工程。
参考文献
[1]邓博.混凝土结构质量控制及裂缝预防[J].企业科技与发展.2009(16)
[2]温润生.混凝土配合比与施工控制[J].价值工程
[3]张立彬,王春立.浅谈混凝土结构质量控制[J].河北企业.2011(6)
[4]宗并举,文华.浅谈建筑混凝土结构质量控制措施[J].学术园地
[5]马合木提・吾守尔.混凝土质量控制及裂缝预防控制[J].建筑与发展
[6]袁林.浅析混凝土裂缝的原因及预防措施[J].建工论坛.2011(3)