基于膨脹混凝土裂縫問題的探究

彭聰

廣西水利電力職業技術學院

基于膨脹混凝土裂縫問題的探究

彭聰

廣西水利電力職業技術學院

膨脹混凝土技術，是一種由眾多國家共同研發，并應用于房屋建筑與基礎設施建設中的技術。但其在應用過程中，會由于多種因素而導致裂縫現象的出現。本文對膨脹混凝土的應用與發展狀況進行了闡述，提出了膨脹混凝土所具備的特點及實用性，并就膨脹混凝土裂縫問題探討了解決措施，以供參考。

膨脹混凝土；裂縫問題；收縮裂縫；膨脹劑

1 膨脹混凝土的應用與發展

現階段，膨脹混凝土技術被眾多國家應用于基礎設施或建筑的興建工程中，或用以解決混凝土裂縫問題。而我國所采用的膨脹混凝土技術，是在原有混凝土材料的基礎上，進行膨脹劑的添加。對于添加膨脹劑的膨脹混凝土技術，不僅需要混凝土的質量符合施工標準，更需要膨脹劑的選用滿足施工質量需求。當前，我國對于膨脹劑的標準做出了明確的設定，即采用GB23439-2009標準。這使得施工過程中，混凝土受膨脹劑影響的因素得以降低，并促使膨脹混凝土技術得以愈加完善。但采用此種標準的膨脹劑，當其處于空氣條件下達到28天后，所生成的限制膨脹率要顯著低于標準水平，且較之非膨脹混凝土而言，仍具有0.02%左右的限制膨脹率結余，這使得膨脹劑的應用效果無法滿足實際施工的需求。對此，我國尚未設定出極為明確的設計與施工規范，通常要依靠實際工程中的施工經驗與前期的試驗，以達到工程要求標準。

2 膨脹混凝土的特點與實用性

2.1 膨脹規律性

首先，膨脹混凝土中的膨脹劑應依照其標準摻率進行添加，以確保膨脹混凝土的膨脹率得以相應增加，但針對實際施工情況，應對膨脹劑摻率進行嚴格控制，以此確保施工中混凝土的強度。其次，大多數膨脹劑在水中時，3天（AEA、UEA-H等）處于膨脹率峰值，而部分膨脹劑在60天（LJ、TEA等）后處于峰值。最后，將膨脹劑遇水達7天后，再放置于空氣中28天，則其限制膨脹率將處于-0.011%左右，但TEA-II型膨脹劑，其限制膨脹率則處于+0.015%～0.022%范圍之間，具備相對較好的抗裂性。

2.2 實用性

在優質混凝土中加入適量適合種類的膨脹劑配置成為膨脹混凝土，可有效滿足一些特殊工程的施工要求。其擁有眾多自身優勢，如：可補償收縮、生成自應力，早期速硬、后期高強，耐硫酸鹽、抗滲性能優良等。能夠有效避免收縮裂縫的出現，從而減少大型混凝土結構的后澆帶布設，并可提升混凝土的抗滲能力，使混凝土具備更強的抗凍性，使混凝土結構的耐久性得以增強。因此，其在眾多實際工程施工中均具有很好的實用性。

3 防止膨脹混凝土出現裂縫的措施

3.1 溫度裂縫的控制

在應用膨脹混凝土技術施工的過程中，會由于澆筑后的混凝土受外部溫度快速冷卻的影響，而產生開裂的現象。裂縫寬度通常在1～4mm之間，且在裂縫問題嚴重時，可導致澆筑混凝土的上下貫通。此類裂縫生成的主要原因，是澆筑混凝土的內外部間存在較大的溫度差，進而引發裂縫的生成。對此，應在混凝土澆筑前，便對外部溫度做出準確測量，并依此對混凝土內部溫度進行計算與控制，以此來避免裂縫現象的出現。例如：某建筑工程施工中，其樓體設計中的地下室長度為75m，設置厚度為3m的底板，且均采用12%的TEA混凝土。為確保施工中沒有混凝土裂縫的生成，在日間施工時，將適量碎冰加入到拌合水內，以此進行混凝土的溫度控制；在夜間施工時，利用厚度為20cm的草墊進行澆筑混凝土位置的覆蓋，并通過定時觀測，將溫差控制在22～24℃之間，使混凝土溫度得以有效控制，以此有效避免了混凝土裂縫的生成。

3.2 收縮裂縫的控制

在膨脹混凝土工序施工中，會由于混凝土澆筑后所出現的失水現象或水泥水化后產生的自收縮現象，而導致收縮裂縫的出現。此種情況下，通常會導致冷縫與收縮縫同步生成。其中，混凝土澆筑后90d內，會發生收縮現象，且在14～28d內，若混凝土的收縮現象超出其設計時所設定的極限拉伸值，便會導致收縮裂縫的生成。對此，應用膨脹混凝土所具備的膨脹功效，則能夠起到補償收縮的效果。并在具體施工中，依照鋼筋混凝土設計規范，對構件的連續澆筑長度做出明確的限定；或針對實際施工需求，適當降低構件混凝土標號與水泥實際用量；或對骨灰比、水灰比與膨脹劑單位摻率等進行適當調整；或在混凝土澆筑后的養護階段進行實時觀測、調整，以防止裂縫的生成。

3.3 塑性裂縫的控制

塑性裂縫通常被稱之為早期沉降裂縫或表面微裂縫。此類裂縫的生成因素眾多，不僅會因膨脹劑的配比問題而導致，更會由施工過程中的振搗與養護等施工工序進行與完成不當，而致使塑性裂縫的生成。同時，在混凝土澆筑工序結束后，由于澆筑層失水過多，也會導致此類裂縫的出現。但此類裂縫與溫度裂縫及收縮裂縫具有明顯的差異性，當出現淺層塑性裂縫，且寬度＜0.1mm時，則不會對建筑結構造成影響，但會影響觀感。對此，應著重關注振搗工序與養護環節，如在振搗過程中準確控制振搗次數和振搗時長，并通過早覆蓋、精養護的方式，便可有效解決此類問題。此外，應盡量避免早強水泥的應用，以此充分降低塑性裂縫的生成幾率。

3.4 其他控制措施

（1）合理配比設計。在配比中添加適量粉煤灰與微礦粉，減少水泥用量，以有效降低水化熱并使水泥收縮減少，而且適當添加微礦粉對于膨脹混凝土膨脹率的增加具有較好效果。此外，在配比設計時應當明確不同材料與品種間的差異性，選擇適合的膨脹劑與相關材料，并在施工前進行試配與調整，以充分保證膨脹混凝土的實際性能。

（2）合理設計、施工與監理。首先，設計人員應當對工程設計全面、細致、綜合考慮，合理布設受力與抗裂鋼筋，并對施工適宜使用材料與摻率等進行明確，指導施工。其次，施工單位應當在施工前制定好施工方案與相應措施，并嚴格依照設計與方案進行施工，對配料攪拌、澆筑振搗、養護保溫等各工序進行嚴加管控。最后，監理單位應當切實盡到監理應負職責，確保質量。

4 結語

總之，針對膨脹混凝土技術應用中所存在的裂縫問題，應根據實際的項目施工情況，通過控制水化熱、溫度、振搗次數與時長、膨脹劑摻率、養護保溫措施等，來對裂縫問題做出有效解決。這不僅關乎到建筑工程的施工質量，更會影響到膨脹混凝土技術的應用與發展。

[1] 席耀忠.關于膨脹混凝土若干問題的討論[J].混凝土與水泥制品,2007(5).

[2] 呂志剛,王春華.膨脹混凝土防止裂縫技術的應用[J].水利建設與管理,2007(12).

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.11.146