混凝土外加剂使用及施工裂缝问题的分析

何峰

【摘要】混凝土施工中外加剂随处可见，然而有很多人却不能很好的认识和正确的使用外加剂，结果导致很多由于外加剂而引起的工程事故。因此，对于混凝土外加剂的合理使用非常重要。本文就混凝土外加剂的使用和裂缝问题进行了分析探讨，就混凝土裂缝产生原因及如何有效控制裂缝和裂缝处理方法，提出了一些认识和见解。

【关键词】混凝土；外加剂；裂缝原因；防处措施

0.引言

外加剂的广泛应用是现代混凝土工程的重要标志，但在施工中拌和物表现出来的某些质量问题，往往和現代混凝土拌和物的粘性、触变性、剪胀性等特性有关。但影响混凝土工程质量的因素很多，大多是使用问题。

1.外加剂对混凝土质量影响

在外加剂使用过程中应注意的几个主要问题：（1）预拌混凝土企业是连续生产，且砂石品质有波动、工程对混凝土和易性及强度等级要求也不同，导致生产配合比和外加剂掺量需及时调整，故应选用固含量（减水组分）10%～12%左右的聚羧酸系外加剂，方便管控；（2）新投入生产使用的外加剂必须事先进行与水泥相容性、混凝土和易性和强度的试验，并验证符合混凝土生产质量要求；（3）由于萘系和聚羧酸系减水剂都添加了功能性的缓凝.引气组分，其相互之间有溶解均匀性问题，并随时间和温度发生分层、团聚、发酵等现象。这会对混凝土和易性及强度产生严重影响，故进场超过1个月未使用的外加剂必须进行相关试验验证。

2.混凝土温度裂缝产生原因及影响因素

2.1收缩裂缝

在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。主要影响因素是混凝土的水灰比，水灰比越大，混凝土的收缩就越大。

2.2内外温差产生应力裂缝

混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，使得混凝土结构内外出现较大的温差，这样温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。

2.3材料裂缝

材料裂缝表现为龟裂，主要影响因素是水泥安定性不合格或骨料中含泥量过多而引起的。

3.混凝土温度裂缝防治措施

3.1严格控制原材料的使用及配合比选用

（1）选用（低）中热水泥或粉煤灰水泥，改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热。（2）在混凝土中掺加一定量的具有减水.增塑.缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性.保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。（3）严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，施工用水量绝对不能大于混凝土设计用水量。

3.2严格控制施工工艺

3.2.1改善搅拌工艺

采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺，可以防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上，使硬化后界面过渡层结构致密.粘结力增大，从而提高混凝土强度10%或节约水泥5%，并进一步减少水化热和裂缝。改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺，降低混凝土的浇筑温度。

3.2.2控制混凝土的拌运

混凝土的拌和、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝土出罐温度等方面的要求，并应符合下列规定：（1）当炎热季节浇筑大体积混凝土时，混凝土搅拌场站宜对砂、石骨料采取遮阳、降温措施。（2）当采用泵送混凝土施工时，混凝土的运输宜采用混凝土搅拌运输车，混凝土搅拌运输车的数量应满足混凝土连续浇筑的要求。

3.2.3控制浇筑流程

混凝土的浇筑方法可用分层连续浇筑或推移式连续浇筑，不得留有施工缝，并应符合下列规定：（1）混凝土的摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定，当采用泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不大于600mm；当采用非泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不大于400mm；分层连续浇筑或推移式连续浇筑，其层间的间隔时间应尽量缩短，必须在前层混凝土初凝之前，将其次层混凝土浇筑完毕。层间最长的时间间隔不得大于混凝土的初凝时间。当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间，层面应设施工缝处理。（2）大体积混凝土施工采取分层浇筑施工时，水平施工缝的处理应符合下列规定：①清除浇筑表面的浮浆.软弱混凝土层及松动的石子，并均匀露出粗骨料；②在上层混凝土浇筑前，应用压力水冲洗混凝土表面的污物，充分湿润，但不得有积水③对非泵送及低流动度混凝土，在浇筑上层混凝土时，应采取接浆措施。

3.2.4加强早期养护

混凝土浇筑完毕后，应及时按温控技术措施的要求进行保温养护，并应符合下列规定：（1）保温养护措施，应使混凝土浇筑块体的里外温差及降温速度满足温控指标的要求；（2）保温养护的持续时间，应根据温度应力（包括混凝土收缩产生的应力）加以控制、确定，但不得少于15d，保温覆盖层的拆除应分层逐步进行；（3）在保温养护过程中，应保持混凝土表面的湿润。混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节，混凝土表面应设置保温措施，以防止寒潮袭击。

3.2.5其他注意事项

（1）在混凝土浇筑过程中，应及时清除混凝土表面的泌水。泵送混凝土的水灰比一般较大，泌水也较严重，不及时清除，将会降低结构混凝土的质量。（2）塑料薄膜、草袋可作为保温材料覆盖混凝土和模板，在寒冷季节可搭设挡风保温棚。覆盖层的厚度应根据温控指标的要求计算。对标高位于±0.0以下的部位，应及时回填土；±0.0以上的部位应及时加以覆盖，不宜长期暴露在风吹日晒的环境中。在大体积混凝土拆模后，应采取预防寒潮袭击、突然降温和剧烈干燥等措施。

4.出现裂缝后的处理方法

混凝土裂缝的修补措施可采取以下一些方法：表面修补法，嵌缝法，结构加固法，混凝土置换法等。

表面修补法主要适用于结构承载能力没有受到影响的表面裂缝。表面修补法包括表面涂抹和表面贴补法。表面涂抹适用范围是浆液难以灌入细而浅的裂缝.深度未达到钢筋表面的发丝裂缝、不漏水的裂缝、不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其他防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的部位。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土、聚合物或改性聚合物混凝土。

5.结语

实践证明，通过严格采取混凝土原材料使用及配合比选用，科学使用外加剂，严格控制工艺流程，加强早期养护等措施，有效地减少和防止裂缝的产生。具体在施工中要靠多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，同时应做好充分的施工准备、加强现场协调与组织管理，混凝土的裂缝是可以避免的。

参考文献

[1]梁兴文，沈蒲生.混凝土结构设计——新世纪土木工程系列教材[M].北京：高等教育出版社，2008.

[2]张晓华.两种常见的混凝土裂缝的分析与控制[J].山西建筑，2011.