浅谈补偿收缩凝土控制裂缝的技术

浅谈补偿收缩凝土控制裂缝的技术

周庆初

摘要：根据工程不同部位钢筋混凝土外约束状态、配筋率及混凝土标号的不同情况，选择膨胀剂的比例及质量标准，并在施工管理中严格监控，同时还可以采取延长模板留置时间的养护方法，使膨胀剂及所配制的补偿混凝土达到预期的效果。采用在混凝土中掺入膨胀剂来补偿混凝土的收缩，能够较好的解决或减少结构裂缝的产生，具有成本低，效果好的优点，不失为解决混凝土裂缝问题的有效途径。

关键词：补偿；收缩；凝土；控制裂缝1概述

近年来，混凝土裂缝问题以有增无减的趋势困扰着工程界的技术人员，而影响混凝土产生裂缝的因素错综复杂。为有效控制控制混凝土裂缝的产生，在设计、施工、材料等方面都采取了种种措施，但裂缝还是会经常产生；虽然细小的裂缝不会对结构使用的安全性带来影响，而且规范中也允许建筑物有一定程度的裂缝（指对结构使用不具危害性的）存在，但是如果能控制混凝土少产生裂缝，可以有效地提高混凝土工程的耐久性和抗渗性，以及腐蚀性介质对钢筋的锈蚀能力。在实际的施工过程中，人们研究创造出了各种方法来控制混凝土裂缝的产生，其中，利用补偿收缩混凝土就是一种较为有效的控制方法，下面根据在某大型工程中的实际应用过程，将一些注意事项和体会作简单的介绍。

2补偿收缩混凝土的设计

2.1补偿收缩混凝土钢筋的设计

从整体上讲，应用裣收缩混凝土控制裂缝的结构，宜采用小直径、小间距的配筋形式。综观混凝土的裂缝分布情况，可以看出，混凝土底板的裂缝比较难控制。这是因为底板的配筋率及钢筋的分布都基本能满补偿收缩混凝土配筋率的要求，且底板所受的外约束也较小，而剪力墙体混凝土的应用中，墙体的水平配筋间距不宜超过150mm，直径宜为Φ12~16的带肋钢筋。在此基础上，适当提高膨胀剂的掺量，配合适当的养护措施，在混凝土标号不超过C40的情况下，墙体混凝土的竖向裂缝能得到较好的控制，甚至在进行超长结构施工的情况下，也能有效控制混凝土的构件不产生竖向裂缝。

2.2膨胀剂的选择

配制补偿收缩混凝土，最常用的方法是在混凝土中掺加膨胀剂。在选择膨胀剂时，必须检验膨胀剂的膨胀率。只有对膨胀剂的特性有了充分的了解，才能选择合适的膨胀剂。

2.3补偿收缩混凝土配合比设计原则

规范对裣收缩混凝土应达到的限制膨胀率作了规定，即水中14天的限制膨胀率大于万分之一点五。

以下因素对混凝土的限制膨胀率起着显著的作用，如膨胀剂掺量、混凝土塌落度、混凝土凝结时间、混凝土标号及每立方米混凝土中水泥的用量、粉煤灰掺量等。

膨胀剂掺量越低，混凝土的限制膨胀率越小。提高膨胀剂的掺量能显著提高混凝土的膨胀率。因而，应根据所配制的混凝土的限制膨胀率的大小来确定膨胀剂的掺量。

混凝土的塌落度越大，在相同膨胀剂掺量下，混凝土的限制膨胀率越小。故采用泵送混凝土时，要配制抗裂性好的收缩混凝土，必须适当降低混凝土的塌落度。

混凝土的凝结时间如果太短，水泥的水化反应较快，混凝土的早期收缩现象就比较大；混凝土的凝结时间太长，膨胀剂的膨胀能大部分消耗在塑性阶段。掺膨胀剂的混凝土的凝结时间宜控制在10~20小时的范围内。

纵观混凝土的裂缝情况，标号的混凝土开裂较轻，高标号的混凝土开裂较重。混凝土标号越高，每方混凝土吉的水泥用量越大，混凝土的收缩越大，因此，必须相应提请同膨胀剂掺量。

在配制裣收缩混凝土配合比时，为检验已掺膨胀剂的混凝土是否确实具有微膨胀性，应增加混凝土限制膨胀率的检测项目。通过检测，能更好地选择膨胀剂比例，从而更有效地补偿混凝土的收缩，控制混凝土的裂缝。在应用中，对现场留样的混凝土进了限制膨胀率的测试，积累了一些测试数据：底板混凝土厚度在1m以下的，配制的混凝土的限制膨胀率应达到万分之一点五以上，1m以上厚度的大体积混凝土，限制膨胀率应达到万分之一点八以上，这一限制膨胀率虽不可能完全抵消混凝土的干缩和温差收缩，但由于底板混凝土受到的外约束较小，收缩应力能得到部分释放。在徐变等因素的作用下，混凝土的收缩值不会超过混凝土的极限延伸率，混凝土不易开裂。钢筋砼墙体构件的外约束较大，整体的收缩性受到部位的限制，其收缩应力无法释放，因此，钢筋砼墙体易产生竖向裂缝。宜采用限制膨胀率在万分之二左右的补偿收缩混凝土。

3补偿收混凝土的施工及养护

在施工过程中，应严格控制混凝土的原材料质量和用量，严格按混凝土的配合比拌制混凝土。混凝土的塌落度要控制好，泵送混凝土的入模塌落度不宜超过100mm。

为防止或减少混凝土表面的龟裂现象，必须重视混凝土表面的二次抹压工作。抹硬度的次数和时间要掌握好，可有效地减少混凝土表面的龟裂现象。

补偿收缩混凝土的养护工作很重要。特别是一些大体积混凝土，掺加膨胀剂后。必须严格控制混凝土的降温速率和混凝土的内外温差，做好养护工作。对于超长剪力墙结构混凝土，可采用延长模板的留置时间、在水平施工缝上浇水的养护方法进行混凝土的养护工作，模板的留置时间一般要求不得低于7天。采用这种养护方式，既能减少混凝土本身的水分的散失速度，又保证了墙体混凝土在早期处于一个相对较稳定的温度、温度环境，避免了风吹、太阳暴晒等引起混凝土急剧干缩的因素，有效地控制超长剪力墙结构混凝土易产生竖向裂缝的现象。

4工程应用效果

在补偿收缩混凝土的应用中，严格好混凝土配合比设计及养护关。在实际中，曾连续浇筑长度达90m以上的钢筋砼墙体混凝土、高温季节一次连续浇筑面积在3000m2以上的混凝土，所浇筑的混凝土表面都未出现超过规范要求的裂缝。

结束语

采用在混凝土中掺入膨胀剂来补偿混凝土的收缩，能够较好的解决或减少结构裂缝的产生，具有成本低，效果好的优点，不失为解决混凝土裂缝问题的有效途径。但在实际应用中，应对工程的具体情况进行分板研究，根据工程不同部位钢筋混凝土外约束状态、配筋率及混凝土标号的不同情况，选择膨胀剂的比例及质量标准，并在施工管理中严格监控，同时还可以采取延长模板留置时间的养护方法，使膨胀剂及所配制的补偿混凝土达到预期的效果。