混凝土裂縫控制技術(shù)在工程中的應(yīng)用

張明強(qiáng)

（黑龍江省水利水電工程總公司，黑龍江 綏化 152000）

裂縫是混凝土建筑物主要的老化病害之一，主要由溫度、干縮、砼自身質(zhì)量、水泥水化熱、鋼筋銹蝕、地基變形、等原因引起。

為控制裂縫的產(chǎn)生，施工中常采取以下幾種措施。

1 控制混凝土因自身質(zhì)量欠缺而形成的裂縫

混凝土水泥的強(qiáng)度等級(jí)和水泥用量相對(duì)較高時(shí)，開裂現(xiàn)象比較普遍，因此，高強(qiáng)混凝土不一定是高性能混凝土，而高性能混凝土因具有較高的體積穩(wěn)定性，收縮變形較小而使抗裂性能大大提高，同時(shí)高強(qiáng)混凝土必須采用高效減水劑，從而提高混凝土的密實(shí)性和抗?jié)B能力。控制干縮裂縫的控制方法有：

1.1 降低混凝土單位用水量

用水量的增加勢必使剩余水量增加，因此，從確?；炷聊途眯猿霭l(fā)，應(yīng)降低混凝土單位用水量（單位用水量控制在160kg～180kg）。

1.2 降低混凝土周圍約束

若混凝土周圍約束過大，內(nèi)部拉應(yīng)力無法釋放，拉應(yīng)力增大而使混凝土干裂，因此，應(yīng)減少混凝土的倉號(hào)長度，（分段澆筑長度應(yīng)控制在8m～12m左右）以使混凝土內(nèi)部拉應(yīng)力能夠充分釋放。

1.3 添加膨脹劑

適量添加膨脹劑（澆筑中摻用粉煤灰）后可以使混凝土體積膨脹，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，部分抵消了混凝土因毛細(xì)孔隙干燥而產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而起到控制干縮裂縫的作用。

2 控制干縮裂縫

混凝土的干縮裂縫主要是由于毛細(xì)管壓力造成的。毛細(xì)管孔隙在干燥過程中逐步失水，產(chǎn)生很大的毛細(xì)管張力，混凝土體積產(chǎn)生收縮，由于混凝土周圍存在約束，內(nèi)部又有拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土材料抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生了干縮裂縫。干縮裂縫的控制方法有：

2.1 降低混凝土單位用水量

用水量的增加勢必使剩余水增加，因此，從確?；炷聊途眯猿霭l(fā)，應(yīng)降低混凝土單位用水量。

2.2 水泥的影響

不同水泥，混凝土收縮也不同，因此常采用普通425＃水泥。

2.3 降低混凝土周圍約束

若混凝土周圍約束過大，內(nèi)部拉應(yīng)力無法釋放，拉應(yīng)力增大而使混凝土干裂，因此，應(yīng)減少混凝土的分倉長度，以使混凝土內(nèi)部拉應(yīng)力能夠充分釋放。

2.4 添加膨脹劑

適量添加膨脹劑后可以使混凝土體積膨脹，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，部分抵消了混凝土因毛細(xì)孔隙干燥而產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而起到控制干縮裂縫的作用。

因混凝土中摻加粉煤灰技術(shù)在我省水利行業(yè)尚處于探索階段，但根據(jù)有關(guān)資料，混凝土中單方水泥用量每增減10kg，水化熱相應(yīng)升降1℃～1.2℃，從一定程度上控制了裂縫的產(chǎn)生。

3 控制鋼筋銹蝕引起的裂縫

鋼筋銹蝕后體積膨脹2～4倍，對(duì)周邊混凝土產(chǎn)生壓力，可能產(chǎn)生順筋裂縫，甚至脫落，從而影響建筑物的使用。而鋼筋銹蝕多為氣蝕、電離引起。因此，在工程要注意鋼筋的銹蝕問題，并從以下幾個(gè)方面對(duì)鋼筋銹蝕加以控制的。

3.1 鋼筋出廠時(shí)，其表面有一層氧化膜，可以對(duì)鋼筋起到一定的保護(hù)作用，但該薄膜遇水或受潮后因水的微酸性而脫落，使鋼筋酸性氧化而銹蝕。因此，鋼筋原材料和加工后的半成品均應(yīng)架空放置和上蓋防水雨布作防潮處理。

3.2 鋼筋安裝前表面清潔處理，鋼筋安裝前，其表面必須潔凈、無污物，對(duì)已發(fā)生銹蝕的部位，必須用鋼絲刷打磨干凈，以保證鋼筋與混凝土的有效結(jié)合，同時(shí)也可防止因電離而發(fā)生銹蝕。

3.3 加強(qiáng)振搗，同時(shí)要在增加混凝土和易性和降低砼水灰比上下功夫。提高混凝土密實(shí)性，從而減少鋼筋與空氣的接觸。

4 控制水化熱

水泥水化后放出大量的熱量，使混凝土內(nèi)外形成較大的溫差，從而在溫度應(yīng)力的作用下形成裂縫。特別是在夏季施工，當(dāng)中午氣溫高于37℃，露天存放的石子表面溫度可達(dá)48℃，砼出機(jī)口溫度在30℃左右，混凝土水化后內(nèi)部溫度更高。為控制混凝土水化開裂，施工中采用了以下措施。

4.1 加冰降溫

在混凝土澆筑前購入冰塊，砸成粒徑約3cm的小塊加入砼生料中，充分拌合后量取出機(jī)口溫度，根據(jù)出機(jī)口溫度來確定加冰量。實(shí)際工作中，出機(jī)口的控制溫度為18℃，混凝土單方用冰量在60kg左右。因冰塊破碎工作量較大，粒徑也很難控制，加入冰塊后還需延長拌和時(shí)間，降低了混凝土澆筑速度，為克服該問題，實(shí)際工作中多采用拌和水降溫的方法，即把冰塊稍加破碎后放入拌和水池中來降低水溫。用此方法，通常能夠把拌和用水的溫度降至3℃～7℃左右。

4.2 骨料降溫

骨料的溫度控制主要通過搭蓋涼棚和灑水降溫來進(jìn)行。搭蓋涼棚可避免太陽光直射，減少骨料吸熱，澆筑前2～3小時(shí)再用井水（約16℃）對(duì)粗骨料進(jìn)行充分的灑水降溫。采取以上方法降溫后，澆筑前粗骨料內(nèi)部溫度約為23℃，細(xì)骨料內(nèi)部溫度約為25℃，降溫效果比較明顯。

4.3 夜間澆筑

白天氣溫較高，即使采用多種降溫措施也很難保證混凝土的入倉溫度，而夜間澆筑-特別是下半夜?jié)仓?，氣溫相?duì)較低，采取溫控措施后，比較容易控制砼的入倉溫度。因此，工作中多把其他工序的施工安排在白天進(jìn)行，而把混凝土澆筑安排在夜間進(jìn)行。通過以上溫控措施，可使混凝土出機(jī)口溫度控制在18℃以內(nèi)，入倉溫度控制在28℃以下，有效地控制了溫度裂縫的產(chǎn)生。

5 混凝土養(yǎng)護(hù)

由于采用普通硅酸鹽水泥和泵送施工工藝，砼早期水化熱較大。經(jīng)量測，一般在澆筑后24h左右，內(nèi)部溫度即達(dá)到最大值（約32℃），而此時(shí)因規(guī)范要求鋼模板尚不能拆除，還不能直接進(jìn)行表面灑水降溫，為降低混凝土溫度，除盡量降低水灰比外，在澆筑完畢后18h即開始對(duì)鋼模板表面進(jìn)行不間斷的灑水降溫，拆模后對(duì)混凝土表面進(jìn)行全天候養(yǎng)護(hù)至14天，通過拆模前是否對(duì)鋼模板表面灑水降溫的對(duì)比觀察，采取對(duì)鋼模板表面灑水降溫的，明顯比未對(duì)鋼模板表面灑水降溫的混凝土產(chǎn)生裂縫少的多，因此，混凝土養(yǎng)護(hù)應(yīng)從模板面的灑水降溫開始。

總之通過以上幾種方法，混凝土裂縫現(xiàn)象基本可得到控制，從而在保證混凝土質(zhì)量上起到一定的效果。

[1]韓德宏,郭鳳廷.灌注樁橋墩施工中注意事項(xiàng)及事故處理[J].水利天地,2005,(07).