王雪峰，羅 梅

1 開封盛和建筑安裝有限公司（475000） 2 開封市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站（475004）

隨著《通用硅酸鹽水泥》（GB 175-2007）標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，水泥的細(xì)度和早期強(qiáng)度大大提高，加之高砂率、高流動(dòng)性的預(yù)拌混凝土的大量應(yīng)用,混凝土結(jié)構(gòu)物的裂縫比以往更加嚴(yán)重。如何對(duì)結(jié)構(gòu)物裂縫采取有效的控制已成為所有混凝土工作者必須面對(duì)的問題。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，在混凝土中摻加適當(dāng)?shù)腢EA膨脹劑制成補(bǔ)償收縮混凝土，同時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行合理的配比設(shè)計(jì)，采取關(guān)鍵的施工技術(shù)和充分的保濕養(yǎng)護(hù),可對(duì)混凝土的裂縫進(jìn)行有效的控制。我國(guó)從80年代中期就開始進(jìn)行混凝土膨脹劑的研制與工程應(yīng)用，但是長(zhǎng)期以來,由于設(shè)計(jì)和施工單位對(duì)膨脹劑的片面認(rèn)識(shí),這項(xiàng)技術(shù)在控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫方面沒有取得應(yīng)有的效果。鑒于此，筆者從膨脹劑的膨脹機(jī)理來探討膨脹劑控制混凝土裂縫的技術(shù)要點(diǎn)。

1 膨脹機(jī)理分析

補(bǔ)償收縮混凝土配比設(shè)計(jì)時(shí),依據(jù)生產(chǎn)廠家使用說明書中推薦的摻量，采用內(nèi)摻法（UEA等量取代水泥）將UEA摻入混凝土中,在混凝土凝結(jié)硬化的初期1～14 d齡期可生成大量膨脹結(jié)晶水化物—三硫型水化硫鋁酸鈣即鈣礬石,使混凝土產(chǎn)生適當(dāng)體積膨脹用以補(bǔ)償混凝土的收縮,在鋼筋、鄰位等的約束下,可在混凝土中建立0.2～0.7MPa的預(yù)壓應(yīng)力,抵消混凝土干縮時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力,也推遲混凝土的收縮過程，使其抗拉強(qiáng)度得到較大增加，當(dāng)混凝土開始收縮時(shí)，足以抵消混凝土收縮應(yīng)力的作用,從而防止或減少混凝土收縮裂縫。

UEA在水化生成鈣礬石過程中需要大量的水,鈣礬石分子中有32個(gè)結(jié)晶水，更需要大濕度的環(huán)境，尤其是在混凝土澆筑早期，如果濕度不夠，即使是延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間也難以達(dá)到其應(yīng)有的極限膨脹值。可見，對(duì)補(bǔ)償收縮混凝土進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)是保證其充分水化的必要條件。

膨脹劑的膨脹作用除了有大小不同之外,更重要的是應(yīng)合理的發(fā)揮其作用的時(shí)間。膨脹作用應(yīng)當(dāng)在混凝土具有一定強(qiáng)度的一段時(shí)間內(nèi)以一定的速率增長(zhǎng),才能發(fā)揮其最佳效果。如果太早則因強(qiáng)度不夠或是混凝土尚有一定塑性時(shí)膨脹能力被吸收而發(fā)揮不出來。如果膨脹太遲則又會(huì)因混凝土已具備較高強(qiáng)度,膨脹作用又可能破壞已形成的水泥石結(jié)構(gòu)。只有全面了解膨脹劑的作用機(jī)理，并合理控制影響膨脹作用的各個(gè)因素,才能使補(bǔ)償收縮混凝土的使用取得理想效果。膨脹劑的膨脹作用主要發(fā)生在混凝土澆筑的初期1～4 d，一般在14 d以后其膨脹率就趨于穩(wěn)定。這期間也是水泥水化的重要階段。如果在混凝土澆筑后沒有進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù),混凝土?xí)罅棵撍?，由于水化反?yīng)的停止,會(huì)加大混凝土的收縮，使得混凝土的裂縫提前出現(xiàn)，同時(shí)由于水化所需求的水供應(yīng)缺乏,或者由于硫鋁酸鈣水化不充分形不成足夠的膨脹值,或者膨脹率大于水泥水化速度而影響了強(qiáng)度的發(fā)展，甚至膨脹能力被尚有塑性的混凝土“吸收”，摻加UEA后不僅沒有對(duì)控制裂縫起到效果,反而會(huì)加劇混凝土的開裂。

2 UEA混凝土配比設(shè)計(jì)要點(diǎn)

所選用的水泥、砂、石、摻合料、外加劑等各類原材料質(zhì)量均應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求。配比設(shè)計(jì)應(yīng)按《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ 55-2000）并結(jié)合《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（GB 50119-2003）進(jìn)行。膠凝材料最少用量（水泥、膨脹劑和摻合料的總量）應(yīng)滿足:補(bǔ)償收縮混凝土300 kg/m3，填充用膨脹混凝土350 kg/m3,自應(yīng)力混凝土500 kg/m3，水膠比不宜大于0.5。用于有抗?jié)B要求的補(bǔ)償收縮混凝土的水泥用量應(yīng)不小于320 kg/m3，當(dāng)摻入摻合料時(shí)，其水泥用量不應(yīng)小于280 kg/m3。補(bǔ)償收縮混凝土的膨脹劑摻量不宜大于12%，不宜小于6%;填充用膨脹混凝土的膨脹劑摻量不宜大于15%，不宜小于10%。其摻入量的計(jì)算方法屬于內(nèi)摻法。

3 施工控制

盡管補(bǔ)償收縮混凝土的使用已有多年，但由于目前建筑工程中裂縫的普遍出現(xiàn),對(duì)補(bǔ)償收縮混凝土的防裂機(jī)理及施工技術(shù)做更加深刻的研究,可以使這項(xiàng)技術(shù)在建筑工程中發(fā)揮有效的作用。

膨脹劑防止裂縫必須與諸多條件配合起來才能有效，其中養(yǎng)護(hù)不好是在施工中最容易出現(xiàn)的問題,尤其是在炎熱或者大風(fēng)干燥的天氣。摻加UEA的補(bǔ)償收縮混凝土需要有比普通混凝土更加嚴(yán)格的養(yǎng)護(hù)措施才能發(fā)揮其膨脹作用，保濕養(yǎng)護(hù)是補(bǔ)償收縮混凝土施工中最重要的環(huán)節(jié)。

摻有UEA的混凝土必須加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),在混凝土澆筑后的1～14 d必須采取濕養(yǎng)護(hù),以保證早期膨脹量得以充分發(fā)揮，避免后期膨脹過大?？紤]到施工進(jìn)度的影響，如果無法采用覆蓋草簾的辦法,則在混凝土終凝后開始進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，澆水次數(shù)以能保持混凝土表面濕潤(rùn)為宜，養(yǎng)護(hù)天數(shù)不少于14 d。

4 結(jié)語(yǔ)

使用UEA配制的補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)通過合理的設(shè)計(jì)，并對(duì)混凝土進(jìn)行充分的保濕養(yǎng)護(hù),才能對(duì)控制混凝土裂縫有顯著效果。