一、   前言

    混凝土裂縫問(wèn)題以有增無(wú)減的趨勢困擾著(zhù)工程界的技術(shù)人員。影響混凝土裂縫的因素錯綜復雜，為解決混凝土裂縫問(wèn)題，設計、施工、材料等方面都采取了種種措施；但裂縫還是經(jīng)常產(chǎn)生；雖然細小的裂縫不會(huì )對結構的安全性帶來(lái)嚴重影響，面且規范中也允許構筑物有一定范圍的裂縫，但是，如能控制混凝土不產(chǎn)生裂縫；用會(huì )大大提高混凝土工程的耐久性和抗滲漏水或抗腐蝕性介質(zhì)對鋼筋的銹能力。因此，對混凝土的裂縫進(jìn)行控制日益受到工程界的重視。在眾多的裂縫控制方法中，利用補償收縮混凝土控制混凝土裂縫的方法是成功控制許多超長(cháng)鋼筋混凝土結構施工裂縫的方法之—。在應用中，筆者積累了一些利用補償收縮混凝土控制混凝土裂縫的經(jīng)驗。

    為配制補償收縮混凝土。最常用的方法是在混凝土中摻加膨脹劑。摻加膨脹劑配制的補償收縮混凝土與普通混凝土一樣，必須循設計、施工、材料三者緊密結合的方式來(lái)解決混凝土的裂縫問(wèn)題。而認為只要摻加了膨脹劑，就能控制混凝土不產(chǎn)生裂縫的概念是錯誤的。因為，在設計配筋和施工合理的條件下，衡量補償收縮混凝土補償收縮能力的最重要的指標是混凝土的限制膨脹率。在應用中，必須根據采用的水泥、外加劑等原材料情況，以及設計上的配筋分布和配筋率情況、工程部位的約束狀態(tài)、構件的尺寸、混凝土的標號、施工面積、混凝土的塌落度、是否摻加粉煤灰、膨脹劑的質(zhì)量等進(jìn)行合理的抗裂混凝土配合比設計。在設計和試配補償收縮混凝土配合比時(shí)，除對混凝土的強度、抗滲等指標進(jìn)行檢驗外，最重要的是進(jìn)行混凝土限制膨脹率的測試，根據工程不同部位約束的大小，來(lái)設計混凝土限制膨脹率的大小，從而確定膨脹劑的合理?yè)搅�。凡是限制膨脹率較小的混凝土，大多數物理力學(xué)性能均與普通混凝土相近或略有改善，對控制混凝土的裂縫的作用很小或者說(shuō)裂縫比普通混凝土少一些而已，在易裂的部位自然還會(huì )產(chǎn)生裂縫。因而，為很好地控制混凝土裂縫。在圖紙設計時(shí)，要注意配筋和配筋率，在混凝土施工前。要做好補償收縮混凝土配合比的設計。

    二、 配筋和配筋率的影響

    從整體上講，應用補償收縮混凝土控制混凝土的裂縫，宜采用小直徑、小間距的配筋形式，綜觀(guān)混凝土的裂縫分布情況�？梢钥闯��；煲赏恋装宓牧芽p容易控制。而墻體混凝土的豎向裂縫較難控制，這是因為，底板的配筋率及鋼筋的分布基本都滿(mǎn)足補償收縮混凝土配筋率的要求，且底板所受的外約束也較小，而墻體混凝土所受的外約束較多，鋼筋間距較底板大。在補償收縮混凝土的應用中，筆者體會(huì )到，墻體的水平配筋間距不宜超過(guò)150mm，直徑宜為Φ12-16的帶肋鋼筋。在此基礎上，適當提高膨脹劑的摻量；使混凝土的限制膨脹率達到1.5／萬(wàn)以上，配合適當的養護措施，—在混疑土標號不超過(guò)C40的情況下，墻體混凝土的豎向裂縫能得到較好的控制，甚至在進(jìn)行超長(cháng)施工的情況下，也能有效控制混凝土不產(chǎn)生豎向裂縫。

    三、 補償收縮混凝土的配合比設計

    在進(jìn)行補償收縮混凝土的配合比設計時(shí)，除應進(jìn)行常規的試驗外，還應增加對混凝土的限制膨脹率的設計、測試內容。

    1、 膨脹劑的選擇

    目前市場(chǎng)上膨脹劑的品種很多，質(zhì)量存在參差不齊，甚至還存在不合格、假冒、偽劣的產(chǎn)品。在合格的膨脹劑中，產(chǎn)品的性能也不盡相同，其膨脹率的大小存在高低之別。有的膨脹劑雖然膨脹率高，但干空的收縮率很大，存在膨脹與收縮“落差”太大的現象。因而在選擇膨脹劑時(shí)，必須檢驗膨脹劑的膨脹率。只有對膨脹劑的質(zhì)量有了充分的了解，才能選擇適宜的膨脹劑。

    2、 補償收縮混凝土配合比設計原則

    國標CBJll9—88（混凝土外加劑應用技術(shù)規范）對補償收縮混凝土應達到的限制膨脹率作了規定，即水中14天的限制膨脹率大于1.5／萬(wàn)。而目前，人多數的試驗室只建立了膨脹劑標準中的檢測方法劉膨脹劑的質(zhì)量進(jìn)行控制，但尚無(wú)建立起混凝土的限制膨脹率的檢測手段，在進(jìn)行補償收縮混凝土配合比設計、試配時(shí)，僅進(jìn)行混凝土的和易性、塌落度、塌落度損失、抗壓強度等指標試驗，有防水要求時(shí)，再增加抗滲試驗內容，對于混凝土是否確實(shí)具有微脹性，無(wú)法進(jìn)行檢測，導致沒(méi)有具體數據。

    研究表明，在固定膨脹劑摻量的情況下，混凝土的限制膨脹率遠小于砂漿的限制膨脹率，而砂漿的限制膨脹率又遠小于凈漿的限制膨脹率，這是因為影響混凝土的限制膨脹率的因素遠多于砂漿凈漿，除砂、石、水泥品種、水灰比、砂率等對混凝土的限制膨脹率有影響外。以下因素對混凝土的限制膨脹率起著(zhù)顯著(zhù)的作用，如膨脹劑的摻量、外加劑、混凝土塌落度、混凝土凝結時(shí)間、混凝土標號及每立方米混凝土中水泥的用量、粉煤灰摻量等。

    1）、膨脹劑的摻量

    有些觀(guān)點(diǎn)認為，只要摻加了膨脹劑。配制的混凝土就是微膨脹混凝土。這是一個(gè)錯誤的觀(guān)點(diǎn)。因為膨脹劑摻量不足或膨脹劑的膨脹率偏低時(shí)，其所產(chǎn)生的少量的鈣礬石晶體僅起填充混凝土的毛細孔的作用，即提高了混凝土的抗滲性，所產(chǎn)生的微膨脹非常小，補償收縮混凝土收縮的能力遠遠不夠，混凝土剩余的收縮變形遠大于混凝土的極限延伸率。只有生成較多的鈣礬石晶體產(chǎn)物時(shí)，混凝土才會(huì )產(chǎn)生良好的微膨脹性。膨脹劑摻量越低，混凝土的限制膨脹率越小。提高膨脹劑的摻量能顯著(zhù)提高餛凝土的膨脹率。因而，應根據所配制的混凝土的限制膨脹率的大小來(lái)確定膨脹劑的摻量。

    2）、外加劑

    混凝土外加劑標準中規定，一等品外加劑28天的混凝土收縮率比不大于125％，合格率28天的混凝土收縮率比不大于135％。一般在推薦摻量下，28天摻外加劑的混凝土與空白混凝土的收縮率比在115—129％的范圍內。從以上可知，外加劑是增大混凝土收縮的，并且，摻量越大，混疑土的收縮越大。目前。大多數工程采用泵送混凝土施工，外加劑已成為混凝土的第五組分。因而在配制泵送補償收縮混凝土時(shí)，應適當提高膨脹劑的摻量。

    3）、混凝土塌落度

    混凝土的塌落度越大，在同一膨脹摻量下�；炷�土的限制膨脹越小。故采用泵送混凝土時(shí)，要配制抗裂性好的補償收縮混凝土，必須提高膨脹的摻量。

    4）、混凝土凝結時(shí)間

    混凝土的凝結時(shí)間太短，水泥的水化反應較快，混凝土的早期收縮現象較大，混凝土的凝結時(shí)間太長(cháng)，膨脹劑的膨脹能大都分消耗在塑性階段。膨脹劑的混凝土的凝結時(shí)間宜控制在l0—20小時(shí)的范圍內。一般厚度的構件采用下限，大體積混凝土采用上限。

    5）、混凝土標號和每方混凝土中的水泥用量

    縱觀(guān)混凝土的裂縫情況，低標號的混凝土開(kāi)裂較輕，高標號的混凝土開(kāi)裂較重�；炷�土標號越高，每方混凝土中的水泥用量越大，混凝土的收縮越大，因此，必須相應提高膨脹劑的摻量。

    6）、粉煤灰

    在混凝土中摻加適量的粉煤灰，可明顯改善混凝土的和易性，降低大體積混凝土的水化熱，控制混凝土的溫差收縮應力。但粉煤灰對混凝土干縮率的影響目前還沒(méi)有統一的觀(guān)點(diǎn)，有的人認為粉煤灰增大混凝土的干縮率，有的人認為基本無(wú)影響。不管粉焊灰是增大還足不影響混凝土的干縮率，它對摻膨脹劑的混凝土的膨脹率是有影響的。在配制補償收縮混凝土時(shí)，必須把粉煤灰的量計入到膠凝材料中，即計算膨脹劑摻量時(shí)，應把粉煤灰的量一并加到水泥中計算。否則，混凝土的限制膨脹率明顯偏低。

    因此，在配制補償收縮混凝土配合比時(shí)，應增加混凝土限制膨脹率的檢測項目，對混凝土是否確實(shí)具有微膨脹性進(jìn)行實(shí)際檢測。只有這樣，才能更好地或用補償收縮混凝土來(lái)控制混凝土的裂縫。

    3、 不同工程部位混凝上限制膨脹率大小的設計

    在混凝土工程裂縫分布情況中。底板混凝土不易開(kāi)裂，墻體混凝土產(chǎn)生豎向裂縫現象比較普遍，樓板和粱的開(kāi)裂現象比墻體略輕一些。

    在實(shí)際應用中，補償收縮混凝土的限制膨脹率多大為宜，目前還投有有關(guān)的資料可查，筆者在應用中，對現場(chǎng)留樣的混凝土進(jìn)了限制膨脹率的測試，積累了一些數據：底板混凝土的厚度在1m以下的，配制的混凝土的限制膨脹率應達到1.5/萬(wàn)以上，lm以上厚度的大體積混凝土，限制膨脹率應達到1.8／萬(wàn)以上，這一限制膨脹率不可能完全抵消混凝土的干縮和溫差收縮，但由于底板混凝土受到的外約束較小。收縮應力能得到部分釋放。在徐變等因素的作用下�；炷�土的收縮值不會(huì )超過(guò)混凝土的極限延伸率，混凝土不易開(kāi)裂。墻體、樓板等混凝土構件的外約束較大，整體的收縮性受到臨位的限制，其收縮應力無(wú)法釋放，因此。墻體易產(chǎn)生豎向裂縫。宜采用限制膨脹率在2/萬(wàn)左右的補償收縮混凝土。

    因此，在進(jìn)行補償收縮混凝土配合比設計時(shí)，膨脹劑的摻量要根據所要求的限制膨脹率進(jìn)行確定。

    四、 補償收縮混凝土的施工及養護方法

    在施工過(guò)程中，應嚴格控制混凝土的原材料質(zhì)量和用量，嚴格按混凝土的配合比拌制混凝土�；炷�土的塌落度要控制好，泵送混凝土的入模塌落度不宜超過(guò)200mm.為防止或減少混凝土表面的龜裂現象，必須重視混凝土表面的二次抹壓工作。抹壓的次數和時(shí)間要掌握好，可有效地減少餛凝土表面的龜裂現象。

    補償收縮混凝土的養護工作很重要。特別是一些大體積混凝土，摻加膨脹劑后。必須嚴格控制混凝土的降溫速率和混凝土的內外溫差，做好養護工作。如果養護不好，補償收縮混凝土會(huì )與普通混凝土一樣，也會(huì )產(chǎn)生裂縫。水平和混凝土構件采用灑水、覆蓋的養護方法均可，但墻體灑水養護不好做，也不好覆蓋。為此，可采用延長(cháng)模板的留置時(shí)間、在水平施工縫上澆水的養護方法進(jìn)行混凝土的養護工作，模板的留置時(shí)間一般要求不得低于7天。采用這種養護方式，即能減少混凝土本身的水分的散失速度。又保證了墻體混凝土在早期處于—個(gè)相對地較穩定的溫度、濕度環(huán)境，避免了風(fēng)速、太陽(yáng)暴曬等引起混凝土急劇干縮的因素，有效地控制長(cháng)墻結構混凝土易產(chǎn)生豎向裂縫的現象。

    五、 工程應用效果

    在補償收縮混凝土的應用中，我們嚴格把好混凝土配合比設計及養護關(guān)。在實(shí)際中，我們曾連續澆筑90m以上的墻體混凝土、高溫季節一次連續澆筑面積在3000㎡以上的混凝土。所澆筑的混凝土都未出現貫穿裂縫觀(guān)象。

    六、 結束語(yǔ)

    根據工程不同部位鋼筋混凝土外約束狀態(tài)、配筋率及混凝土標號的不同情況，采用沒(méi)計混凝土限制膨脹卑的配合比設計方法，進(jìn)行膨脹劑的摻量的調整，并采取延長(cháng)模模板留置時(shí)間的養護方法，能有效地控制混凝土的裂縫。