混凝土裂缝防治及新方法研究

　　1　工程概况工程的地道结构全长612m、高4.545-11.31m、底板厚、顶护栏高1.15m、侧墙高2.445-8.81m 及厚0.9-1.2m。该地道结构工程设计使用C40P8 防腐抗冻抗渗混凝土及，其中最大、最小段结构的混凝土浇筑长度分别为41m 和10m。地道结构的施工顺序为：地道底板施工→侧墙浇筑到第二支撑处→侧墙施工到第一支撑处→施工剩余侧墙。待地道底板施工结束后，分1-2 次浇筑地道侧墙及其一次浇筑高。设计要求，地道侧墙不得出现贯穿性裂缝，且迎、背水面裂缝的宽度应分别≤ 0.2mm 和0.33mm。但地道侧墙在拆模时却出现间隔约1.5m 的竖向裂缝，其中背水面裂缝宽0.1-0.35mm，局部存在贯通裂缝。

　　

　　2　混凝土裂缝的成因通过综合分析发现，地道侧墙开裂的原因涉及多个方面，其中混凝土的配合比、原材料的质量及相互间的适应性等都可能引起混凝土裂缝。下面，笔者简要分析地道侧墙混凝土裂缝的主要原因：第一，侧墙选用了具有抗裂、抗渗、抗冻和防腐性能的高性能混凝土，其本身具有收缩变形的特性，特别是早期干缩变形非常明显，因此极易引起混凝土开裂。

　　

　　第二，混凝土的升降温差、大气的昼夜温差等会引起一个比混凝土抗拉强度更大的温度应力，从而引起混凝土开裂。

　　

　　第三，侧墙与底板的浇筑时间间隔太长，即底板混凝土在浇筑侧墙混凝土时基本完成收缩变形，因此侧墙会在底板的约束作用下出现应力集中现象，从而使侧墙混凝土产生裂缝。

　　

　　第四，混凝土施工细节存在的缺陷都有可能引起混凝土开裂。可见，地道侧墙混凝土存在的主要裂缝型式包括收缩裂缝、干缩裂缝和温度裂缝等，且极有可能会对地道侧墙的结构安全产生不可逆的影响，因此做好混凝土裂缝的防治工作非常必要。

　　

　　3　混凝土裂缝的防治针对地道侧墙混凝土开裂的原因，首要任务是严控混凝土原材料的质量，即：粉煤灰指标> Ⅱ级；选用中粗砂，其级配良好、细度模数≥ 2.6 及含泥量≤ 1% ；主要选用5-25mm 的骨料，按比例掺入20-40mm 的骨料，并保证骨料的级配连续；碎石含泥量≤ 0.7%，并严控针片状的含量。其次，在正式施工前，由拌合站开展综合试配，以保证混凝土的抗裂性、抗渗性、抗冻性和防腐性相互适配。除以上两点防治措施以外，施工单位还针对地道侧墙混凝土裂缝的防治做了以下尝试：3.1　使用混凝土膨胀剂为了减少地道侧墙混凝土的裂缝数量，首先掺入36kg 的UEA 膨胀剂，但不改变用水量，以使混凝土的水胶比下降到；其次，严控混凝土的坍落度，使其处在（160±20）mm的较小值范围内，从而减轻混凝土的干缩性。对比试验发现，通过掺入HME（V）高效抗裂剂，侧墙试验段混凝土未出现明显的裂缝。但HME（V）混凝土高效抗裂剂是一种温控性抗裂剂，其会延迟水泥出现水化热峰值的时间并降低水化热峰值，外加试验期间（2014 年12 月）的室外气温略低，因此会延长混凝土的凝结时间，从而使混凝土对支撑结构、模板产生的侧压力大幅度增加。为此，在后期的冬、夏季施工中，应对膨胀剂的掺量做出适当的调整。

　　

　　3.2　适当调整混凝土配合比在地道侧墙混凝土施工中，要求按季节适当调整混凝土的配合比，即：夏季施工在次年年夏季施工中，适当调整2014 年12 月试验施工所用的混凝土配合比，即：胶凝材料适当减少掺量；水泥用量减少到280kg ；膨胀剂仍用HME（V）混凝土高效抗裂剂，掺量减少到26kg ；适量掺入矿粉；水胶比调整到0.37，详见表1。了地道侧墙混凝土的裂缝数量。

　　

　　　冬季施工如表1 所示，对混凝土的配合比进行适当调整，有效防范了地道侧墙混凝土产生贯通裂缝，且减小了裂缝的宽度，即：1）

　　

　　混凝土施工选取冬施配合比，并进行自然养护，侧墙在拆模后约每隔3m 出现一道宽0.05-0.15mm 的裂缝，且裂缝上下未贯通；2）混凝土冬施采用暖棚法施工，并在浇筑后第5d 拆棚，当时未发现侧墙出现裂缝，只是侧墙的中间在拆模后第3d 约每隔3m 出现一道宽0.05-0.15 的裂缝，且裂缝上下未贯通；3）

　　

　　混凝土冬施采用暖棚法施工，并在养护后第8d 拆暖棚和模板，当时发现侧墙中间约每隔3m 出现一道宽0.05-0.15mm 的裂缝，但裂缝上下未贯通。

　　

　　3.3　优化混凝土施工工艺在地道侧墙混凝土施工中，优化混凝土施工工艺是防止混凝土产生裂缝的重要手段，即：（1）在夏季施工时，选取低气温时段浇筑混凝土，而在冬季施工时，则选取高气温时段浇筑混凝土；（2）侧墙钢筋混凝土的保护层适当缩减厚度，以免造成保护层表层开裂；（3）在浇筑混凝土前，严格检测其坍落度和温度，其中混凝土的坍落度应≤ 18cm ；（4）在夏季，使用冰水拌制混凝土，并保证混凝土的坍落度为16-18cm，入模实测温度为24-28℃，而在冬季，使用热水拌制混凝土，并保证混凝土的入模实测温度约为12℃ ；（5）混凝土泵车的出料口距离浇筑面的高度应≤ 2m ；（6）分层浇筑混凝土，且分层厚度应≤ 40cm，同时使用≥ 50mm 的振捣棒顺次、分层振捣混凝土，注意振捣的间距应≤ 30cm，且保证振捣的密实度；（7）

　　

　　在夏季，立即对拆模后的混凝土进行“一布一膜”养护，养护时间应≥ 7d，而在冬季，立即对拆模后的混凝土进行保温棚养护，养护时间控制在4-5d。

　　

　　4　结语与普通混凝土工程相比，地道侧墙混凝土工程的施工质量要求更高，因为地道侧墙主要修建在地下水位下，而一旦侧墙出现裂缝，便可能引发渗水问题。在文章，笔者举例探究了混凝土裂缝的成因与防治，并提出了几点有效的混凝土防治方法，即：按需掺入适量的膨胀剂；按季节调整混凝土的配合比；按需优化混凝土的施工工艺，从而实现了对混凝土裂缝数量、宽度的控制及防止了贯通裂缝的产生。

　　

　　参考文献：[1] 张念东.浅谈水利施工中混凝土裂缝防治技术[J].四川水泥[2] 占焰飞.房屋施工混凝土裂缝防治措施探讨[J].建筑工程技术与设计[3] 帅琳娜.水利工程施工中的混凝土裂缝防治措施探究[J].建筑工程技术与设计[4] 陈华.建筑工程混凝土裂缝防治技术探究[J].商品与质量[5] 张弛.建筑工程混凝土裂缝防治措施研究[J].低碳地产472.

　　

　　[6] 高新伟,汤南南,侯传武.建筑施工工程中大体积混凝土裂缝防治[J].中国房地产业