摘要：混凝土是由多種材料組成的非均質(zhì)材料，它有抗拉強(qiáng)度低，抗變形能力差等特點(diǎn)。本文分析混凝土溫度變化所引起的應(yīng)力狀態(tài)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響；靜、動(dòng)荷載作用；以及不均勻沉降、干燥收縮等引起混凝土引起混凝土剪力墻裂縫開展的規(guī)律性。提出編制好切實(shí)可行的施工方案和周密科學(xué)的技術(shù)措施，采取有效的溫控及養(yǎng)護(hù)方法，這樣才能防止混凝土剪力墻裂縫的產(chǎn)生，確保工程質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：商品混凝土收縮縫工程實(shí)例 分析 技術(shù)措施
商品混凝土在工程中，除了滿足強(qiáng)度、耐久性等要求外，還應(yīng)重視如何控制其收縮裂縫的開展問題。近年來，商品混凝土在工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用，但在地下室工程的混凝土剪力墻中，裂縫卻時(shí)有發(fā)生。本文就混凝土收縮縫的成因及預(yù)防措施，結(jié)合部分工程實(shí)踐，淺析個(gè)人認(rèn)識(shí)和建議，供同行參考。
一、商品混凝土收縮裂縫的成因
混凝土收縮縫主要是由于干燥收縮、碳化收縮和溫度收縮三個(gè)部分組成。混凝土的水分蒸發(fā)時(shí)引起的混凝土體積的收縮，稱干燥收縮。碳化收縮是空氣中的CO2與混凝土水泥中的Ca(OH)2反應(yīng)生成碳酸鈣，放出結(jié)合水而使混凝土表面收縮。而溫度收縮是指當(dāng)混凝土溫度下降時(shí)產(chǎn)生的收縮。其中干燥收縮與溫度收縮是混凝土裂縫產(chǎn)生的主要成因。
地下室混凝土剪力墻，特別是迎水面外剪力墻，其截面寬度尺寸小，側(cè)向尺寸長，混凝土處于塑性狀態(tài)時(shí)水分流失快，應(yīng)力增加時(shí)，“伸”束縛力大，“縮”束縛力小等特點(diǎn)。
而商品混凝土為了滿足施工時(shí)具有良好的可泵性，其石子顆粒小，水泥用量大，使混凝土具有良好的和易性、流動(dòng)性，滿足順利輸送的要求�；炷林械乃嘤昧吭酱螅嗨療嵋苍酱�，水分流失快，使構(gòu)件表面的水泥沒有充分的水化，則內(nèi)部水化熱升高。同時(shí)由于剪力墻截面尺寸小，降溫過程快，產(chǎn)生溫度和濕度分布不均勻，形成溫度梯度，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。
剪力墻結(jié)構(gòu)為堅(jiān)向構(gòu)件，常常因?yàn)椴鹉r(shí)間早，使表面沒有充分水化的混凝土過早干燥，產(chǎn)生干燥收縮。另外，剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向面積大，碳化收縮的接觸面積也大，反應(yīng)放出結(jié)合水后使混凝土表面收縮�；炷潦湛s產(chǎn)生的裂縫與應(yīng)力產(chǎn)生裂縫重疊，且拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土整個(gè)截面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。影響了結(jié)構(gòu)的整體性、耐久性和防水性。
三、工程實(shí)例分析
�。蔽逯薮缶频曛鳂堑叵率颐娣e為5000�，地下室埋深為－10.2m，迎水面外剪力墻厚度為500�，配筋為ø20,Ф18雙向@200×200,剪力墻采用鋼模,混凝土等級(jí)為C40,抗?jié)B等級(jí)為S6,混凝土內(nèi)加UEA膨脹劑。整個(gè)地下室施工期為冬季施工，覆蓋草包防凍。
2、省婦女兒童活動(dòng)中心地下室面積為1500�，地下室埋深為－11.2m,迎水面外剪力墻厚度為400mm,配筋為ø18、ø16雙向＠150×150，剪力墻采用鋼模，混凝土等級(jí)C40，抗?jié)B等級(jí)為S8，混凝土內(nèi)加UEA膨脹劑及緩凝劑，整個(gè)地下室施工為高溫季施工，覆蓋草包，澆水養(yǎng)護(hù)。
�。�、聯(lián)通項(xiàng)目，地下室面積為1200�,埋深為－10.8,迎水面外剪力墻厚度為400mm,配筋為ø18、ø16雙向150×150mm，剪力墻圓弧采用鋼模，直線段采用木模，混凝土等級(jí)為C40，抗?jié)B等級(jí)為S8，混凝土內(nèi)加UEA膨脹劑及木鈣、粉煤灰，整個(gè)地下室施工為春季施工。
以上三個(gè)工程的地下室混凝土工程均采用商品混凝土，坍落度均為12±2cm。雖對(duì)以上三個(gè)工程的施工過程，剪力墻裂縫開展沒有經(jīng)過科學(xué)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)，但以上三個(gè)工程的地下室經(jīng)蓄水試驗(yàn)后，高溫季施工的地下室迎水面剪力墻裂縫情況及滲漏點(diǎn)少于冬季施工的地下室迎水面剪力墻。采用木模及混凝土內(nèi)加木鈣、粉煤灰的地下室迎水面剪力墻滲漏點(diǎn)，且裂縫少。
從上述三個(gè)工程地下室迎水面外剪力墻的比較情況看，木模明顯好于鋼模，商品混凝土內(nèi)加木鈣及粉煤灰可以減少水泥用量，水泥少的混凝土裂縫比較少，高溫季節(jié)施工由于降溫緩慢，混凝土產(chǎn)生裂縫情況可少于冬季施工。另一個(gè)是配筋間距小的混凝土產(chǎn)生裂縫情況少于配筋間距大的混凝土。
四、收縮裂縫的預(yù)防
工程實(shí)例分析得出，要控制商品混凝土剪力墻裂縫，特別是貫穿裂縫的開展，應(yīng)著重從控制溫升，延緩降溫速率，減少商品混凝土的水泥用量，降低混凝土收縮，提高混凝土極限拉伸，改善約束程度和設(shè)計(jì)構(gòu)造方面采取技術(shù)措施。但這些不是孤立的，而是相互聯(lián)系、相互制約的，必須結(jié)合工程實(shí)際情況，全面考慮，合理采用，才能收到良好的效果。
1、控制溫升、延緩降溫
地下室商品混凝土剪力墻的控制溫升、延緩降溫過程，對(duì)冬季施工的工程來說，就是要解決豎向構(gòu)件延緩降溫的保溫措施。而冬季施工對(duì)水平構(gòu)件常采用的塑料薄膜加草包覆蓋的保溫措施，如果在豎向構(gòu)件也能用些法保溫，則能基本解決冬季施工的保溫問題。而在高溫季節(jié)施工的地下室商品混凝土剪力墻，則要解決溫升問題。一般說來，覆蓋草包，澆水養(yǎng)護(hù)基本能解決溫升問題，對(duì)有條件的，則最好采用測溫法來控制溫升，延緩降溫過程。
2、水泥用量控制
目前施工的深基坑地下室混凝土剪力墻，混凝土的等級(jí)普遍高于C30，其每立方米混凝土的水泥用量大于400公斤，要降低商品混凝土的水泥用量，減少混凝土收縮裂縫的產(chǎn)生，要從提高石子粒徑，選用中、粗砂，合理采用外加劑入手，石子粒徑大，且采用自然連續(xù)級(jí)配的石子，在相同的水灰比情況下，每立方米混凝土的水泥用量可減少20公斤左右。砂以采用中、粗為宜，若采用細(xì)度模數(shù)為2.79、平均粒徑為0.381的中粗砂，它比采用細(xì)度模度為2.12,平均粒徑為0.336的細(xì)砂,每立方米混凝土用量可減少28~35公斤。合理采用外加劑，在泵送混凝土中摻入水泥用量為0.25%的木鈣減水劑，它不僅能使混凝土的和易性有明顯的改善，同時(shí)又減少10％左右的拌和水，節(jié)約10％左右的水泥。從而降低了水化熱。采用U型或A型膨脹劑，使混凝土的抗水性能明顯提高，同時(shí)可節(jié)約10％~15%的水泥用量,另外加粉煤灰也可節(jié)約水泥用量,減少水泥水化熱，但加粉煤灰的混凝土早期抗裂性能差。
若石子粒徑大，砂粒粗，水泥用量少，商品混凝土的離散率高，和易性差，不利于泵送。因此，如何科學(xué)的、合理的選用石子、砂的粒徑，正確選擇外加劑十分重要。它能有效地減少商品混凝土的水泥用量，且又能滿足商品混凝土具有良好的和易性、可泵送。商品混凝土水泥用量的減少，既有效地控制混凝土水泥水化熱引起的收縮裂縫，又能給工程建設(shè)帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益。
另外，選用低熱的礦渣硅酸鹽水泥，也能有效地降低水泥的水化熱，但采用礦渣硅酸鹽水泥的混凝土比采用普通硅酸鹽水泥的混凝土的初凝時(shí)間短，早期強(qiáng)度低，不利于商品混凝土運(yùn)輸及拆模時(shí)間延長，故應(yīng)綜合分析其利弊，再作出正確選擇。
3、改善設(shè)計(jì)構(gòu)造，提高鋼筋混凝土的抗拉能力
設(shè)計(jì)構(gòu)造的配筋率及配筋間距，特別是構(gòu)造配筋的合理與否，對(duì)混凝土在收縮過程中產(chǎn)混凝土表面抗拉能力有明顯的改善。因此，配筋率較高，配筋間距不，合理的構(gòu)造配筋，能大大提高混凝土在收縮過程中的抗拉能力，但過高的配筋率，過小的間距也不利于商品混凝土的澆搗，應(yīng)予以注意。
4、改善施工工藝、支模方法
在選用支模材料時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用多層膠合板木模，在支模方法上應(yīng)采用下部整塊上部鑲接，板與板的接縫自采用石膏嵌縫或膠帶紙粘貼，施工縫處的模板不拆，避免第二支模不密實(shí)產(chǎn)生空隙，或在施工縫模板處外側(cè)提前封水泥砂漿，減少在澆搗混凝土過程中水分的流失。在混凝土澆搗前，提前澆水濕潤模板，利用木模的高吸水性，有效地解決混凝土表面水泥水化過程產(chǎn)生的水化熱，提高混凝土表面的抗拉能力。同時(shí)，也能保證截面尺寸的正確，混凝土觀感美觀。
對(duì)澆筑后的混凝土，在振動(dòng)界限以前給予二次振搗，能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平筋下部生成水分和空隙，提高混凝土與鋼筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出現(xiàn)裂縫。二次振搗的恰當(dāng)時(shí)間是指混凝土經(jīng)振搗后尚能恢復(fù)到塑性狀態(tài)的時(shí)間，即當(dāng)振動(dòng)棒以其自身重力逐漸插入混凝土中進(jìn)行振搗，在振動(dòng)棒小心拔出時(shí)混凝土仍能自行閉合，而不會(huì)在混凝土中留下孔穴。在進(jìn)行二次振搗時(shí)，應(yīng)分層澆搗、循環(huán)周轉(zhuǎn)，在操作時(shí)間上要留有余地。振搗前先做試驗(yàn)，避免由于操作失誤而造成“冷接頭”等質(zhì)量問題。
當(dāng)梁、板、墻、柱一起澆搗時(shí)，在混凝土水泥水化過程中一起放熱，一起蒸發(fā)水分，使地下室處于一定溫度和濕度的特定環(huán)境中，對(duì)地下室剪力墻具有一定的保溫、保濕作用，可以減少因水分蒸發(fā)引起的混凝土收縮。但一起澆搗，宜有柱、剪力墻與梁板交接處作一定時(shí)間的間隙停留，停留時(shí)間視季節(jié)而定，一般為90～120分鐘，以避免因柱、剪力墻干燥收縮在該處產(chǎn)生裂縫。
五、結(jié)束語
混凝土是由多種材料組成的非均質(zhì)材料，它有抗拉強(qiáng)度低，抗變形能力差等特點(diǎn)。我們應(yīng)了解和分析混凝土溫度變化所引起的應(yīng)力狀態(tài)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響；靜、動(dòng)荷載作用；以及不均勻沉降、干燥收縮等引起混凝土引起混凝土剪力墻裂縫開展的規(guī)律性。編制好切實(shí)可行的施工方案和周密科學(xué)的技術(shù)措施，采取有效的溫控及養(yǎng)護(hù)方法，這樣才能防止混凝土剪力墻裂縫的產(chǎn)生，確保工程質(zhì)量。
