基于膨胀混凝土裂缝问题的探究

2017-03-10彭聪

绿色环保建材 2017年11期

关键词：膨胀剂膨胀率裂缝

彭聪

广西水利电力职业技术学院

基于膨胀混凝土裂缝问题的探究

彭聪

广西水利电力职业技术学院

膨胀混凝土技术，是一种由众多国家共同研发，并应用于房屋建筑与基础设施建设中的技术。但其在应用过程中，会由于多种因素而导致裂缝现象的出现。本文对膨胀混凝土的应用与发展状况进行了阐述，提出了膨胀混凝土所具备的特点及实用性，并就膨胀混凝土裂缝问题探讨了解决措施，以供参考。

膨胀混凝土；裂缝问题；收缩裂缝；膨胀剂

1 膨胀混凝土的应用与发展

现阶段，膨胀混凝土技术被众多国家应用于基础设施或建筑的兴建工程中，或用以解决混凝土裂缝问题。而我国所采用的膨胀混凝土技术，是在原有混凝土材料的基础上，进行膨胀剂的添加。对于添加膨胀剂的膨胀混凝土技术，不仅需要混凝土的质量符合施工标准，更需要膨胀剂的选用满足施工质量需求。当前，我国对于膨胀剂的标准做出了明确的设定，即采用GB23439-2009标准。这使得施工过程中，混凝土受膨胀剂影响的因素得以降低，并促使膨胀混凝土技术得以愈加完善。但采用此种标准的膨胀剂，当其处于空气条件下达到28天后，所生成的限制膨胀率要显著低于标准水平，且较之非膨胀混凝土而言，仍具有0.02%左右的限制膨胀率结余，这使得膨胀剂的应用效果无法满足实际施工的需求。对此，我国尚未设定出极为明确的设计与施工规范，通常要依靠实际工程中的施工经验与前期的试验，以达到工程要求标准。

2 膨胀混凝土的特点与实用性

2.1 膨胀规律性

首先，膨胀混凝土中的膨胀剂应依照其标准掺率进行添加，以确保膨胀混凝土的膨胀率得以相应增加，但针对实际施工情况，应对膨胀剂掺率进行严格控制，以此确保施工中混凝土的强度。其次，大多数膨胀剂在水中时，3天（AEA、UEA-H等）处于膨胀率峰值，而部分膨胀剂在60天（LJ、TEA等）后处于峰值。最后，将膨胀剂遇水达7天后，再放置于空气中28天，则其限制膨胀率将处于-0.011%左右，但TEA-II型膨胀剂，其限制膨胀率则处于+0.015%～0.022%范围之间，具备相对较好的抗裂性。

2.2 实用性

在优质混凝土中加入适量适合种类的膨胀剂配置成为膨胀混凝土，可有效满足一些特殊工程的施工要求。其拥有众多自身优势，如：可补偿收缩、生成自应力，早期速硬、后期高强，耐硫酸盐、抗渗性能优良等。能够有效避免收缩裂缝的出现，从而减少大型混凝土结构的后浇带布设，并可提升混凝土的抗渗能力，使混凝土具备更强的抗冻性，使混凝土结构的耐久性得以增强。因此，其在众多实际工程施工中均具有很好的实用性。

3 防止膨胀混凝土出现裂缝的措施

3.1 温度裂缝的控制

在应用膨胀混凝土技术施工的过程中，会由于浇筑后的混凝土受外部温度快速冷却的影响，而产生开裂的现象。裂缝宽度通常在1～4mm之间，且在裂缝问题严重时，可导致浇筑混凝土的上下贯通。此类裂缝生成的主要原因，是浇筑混凝土的内外部间存在较大的温度差，进而引发裂缝的生成。对此，应在混凝土浇筑前，便对外部温度做出准确测量，并依此对混凝土内部温度进行计算与控制，以此来避免裂缝现象的出现。例如：某建筑工程施工中，其楼体设计中的地下室长度为75m，设置厚度为3m的底板，且均采用12%的TEA混凝土。为确保施工中没有混凝土裂缝的生成，在日间施工时，将适量碎冰加入到拌合水内，以此进行混凝土的温度控制；在夜间施工时，利用厚度为20cm的草垫进行浇筑混凝土位置的覆盖，并通过定时观测，将温差控制在22～24℃之间，使混凝土温度得以有效控制，以此有效避免了混凝土裂缝的生成。

3.2 收缩裂缝的控制

在膨胀混凝土工序施工中，会由于混凝土浇筑后所出现的失水现象或水泥水化后产生的自收缩现象，而导致收缩裂缝的出现。此种情况下，通常会导致冷缝与收缩缝同步生成。其中，混凝土浇筑后90d内，会发生收缩现象，且在14～28d内，若混凝土的收缩现象超出其设计时所设定的极限拉伸值，便会导致收缩裂缝的生成。对此，应用膨胀混凝土所具备的膨胀功效，则能够起到补偿收缩的效果。并在具体施工中，依照钢筋混凝土设计规范，对构件的连续浇筑长度做出明确的限定；或针对实际施工需求，适当降低构件混凝土标号与水泥实际用量；或对骨灰比、水灰比与膨胀剂单位掺率等进行适当调整；或在混凝土浇筑后的养护阶段进行实时观测、调整，以防止裂缝的生成。

3.3 塑性裂缝的控制

塑性裂缝通常被称之为早期沉降裂缝或表面微裂缝。此类裂缝的生成因素众多，不仅会因膨胀剂的配比问题而导致，更会由施工过程中的振捣与养护等施工工序进行与完成不当，而致使塑性裂缝的生成。同时，在混凝土浇筑工序结束后，由于浇筑层失水过多，也会导致此类裂缝的出现。但此类裂缝与温度裂缝及收缩裂缝具有明显的差异性，当出现浅层塑性裂缝，且宽度＜0.1mm时，则不会对建筑结构造成影响，但会影响观感。对此，应着重关注振捣工序与养护环节，如在振捣过程中准确控制振捣次数和振捣时长，并通过早覆盖、精养护的方式，便可有效解决此类问题。此外，应尽量避免早强水泥的应用，以此充分降低塑性裂缝的生成几率。

3.4 其他控制措施

（1）合理配比设计。在配比中添加适量粉煤灰与微矿粉，减少水泥用量，以有效降低水化热并使水泥收缩减少，而且适当添加微矿粉对于膨胀混凝土膨胀率的增加具有较好效果。此外，在配比设计时应当明确不同材料与品种间的差异性，选择适合的膨胀剂与相关材料，并在施工前进行试配与调整，以充分保证膨胀混凝土的实际性能。

（2）合理设计、施工与监理。首先，设计人员应当对工程设计全面、细致、综合考虑，合理布设受力与抗裂钢筋，并对施工适宜使用材料与掺率等进行明确，指导施工。其次，施工单位应当在施工前制定好施工方案与相应措施，并严格依照设计与方案进行施工，对配料搅拌、浇筑振捣、养护保温等各工序进行严加管控。最后，监理单位应当切实尽到监理应负职责，确保质量。