摘要：混凝土是由多种材料组成的非均质材料，它有抗拉强度低，抗变形能力差等特点。本文分析混凝土温度变化所引起的应力状态对结构的影响；静、动荷载作用；以及不均匀沉降、干燥收缩等引起混凝土引起混凝土剪力墙裂缝开展的规律性。提出编制好切实可行的施工方案和周密科学的技术措施，采取有效的温控及养护方法，这样才能防止混凝土剪力墙裂缝的产生，确保工程质量。
关键词：商品混凝土收缩缝工程实例 分析 技术措施
商品混凝土在工程中，除了满足强度、耐久性等要求外，还应重视如何控制其收缩裂缝的开展问题。近年来，商品混凝土在工程建设中得到了广泛的应用，但在地下室工程的混凝土剪力墙中，裂缝却时有发生。本文就混凝土收缩缝的成因及预防措施，结合部分工程实践，浅析个人认识和建议，供同行参考。
一、商品混凝土收缩裂缝的成因
混凝土收缩缝主要是由于干燥收缩、碳化收缩和温度收缩三个部分组成。混凝土的水分蒸发时引起的混凝土体积的收缩，称干燥收缩。碳化收缩是空气中的CO2与混凝土水泥中的Ca(OH)2反应生成碳酸钙，放出结合水而使混凝土表面收缩。而温度收缩是指当混凝土温度下降时产生的收缩。其中干燥收缩与温度收缩是混凝土裂缝产生的主要成因。
地下室混凝土剪力墙，特别是迎水面外剪力墙，其截面宽度尺寸小，侧向尺寸长，混凝土处于塑性状态时水分流失快，应力增加时，“伸”束缚力大，“缩”束缚力小等特点。
而商品混凝土为了满足施工时具有良好的可泵性，其石子颗粒小，水泥用量大，使混凝土具有良好的和易性、流动性，满足顺利输送的要求。混凝土中的水泥用量越大，水泥水化热也越大，水分流失快，使构件表面的水泥没有充分的水化，则内部水化热升高。同时由于剪力墙截面尺寸小，降温过程快，产生温度和湿度分布不均匀，形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面就会产生裂缝。
剪力墙结构为坚向构件，常常因为拆模时间早，使表面没有充分水化的混凝土过早干燥，产生干燥收缩。另外，剪力墙结构的侧向面积大，碳化收缩的接触面积也大，反应放出结合水后使混凝土表面收缩。混凝土收缩产生的裂缝与应力产生裂缝重叠，且拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面就会产生裂缝。影响了结构的整体性、耐久性和防水性。
三、工程实例分析
１五洲大酒店主楼地下室面积为5000�，地下室埋深为－10.2m，迎水面外剪力墙厚度为500�，配筋为ø20,Ф18双向@200×200,剪力墙采用钢模,混凝土等级为C40,抗渗等级为S6,混凝土内加UEA膨胀剂。整个地下室施工期为冬季施工，覆盖草包防冻。
2、省妇女儿童活动中心地下室面积为1500�，地下室埋深为－11.2m,迎水面外剪力墙厚度为400mm,配筋为ø18、ø16双向＠150×150，剪力墙采用钢模，混凝土等级C40，抗渗等级为S8，混凝土内加UEA膨胀剂及缓凝剂，整个地下室施工为高温季施工，覆盖草包，浇水养护。
３、联通项目，地下室面积为1200�,埋深为－10.8,迎水面外剪力墙厚度为400mm,配筋为ø18、ø16双向150×150mm，剪力墙圆弧采用钢模，直线段采用木模，混凝土等级为C40，抗渗等级为S8，混凝土内加UEA膨胀剂及木钙、粉煤灰，整个地下室施工为春季施工。
以上三个工程的地下室混凝土工程均采用商品混凝土，坍落度均为12±2cm。虽对以上三个工程的施工过程，剪力墙裂缝开展没有经过科学的数理统计，但以上三个工程的地下室经蓄水试验后，高温季施工的地下室迎水面剪力墙裂缝情况及渗漏点少于冬季施工的地下室迎水面剪力墙。采用木模及混凝土内加木钙、粉煤灰的地下室迎水面剪力墙渗漏点，且裂缝少。
从上述三个工程地下室迎水面外剪力墙的比较情况看，木模明显好于钢模，商品混凝土内加木钙及粉煤灰可以减少水泥用量，水泥少的混凝土裂缝比较少，高温季节施工由于降温缓慢，混凝土产生裂缝情况可少于冬季施工。另一个是配筋间距小的混凝土产生裂缝情况少于配筋间距大的混凝土。
四、收缩裂缝的预防
工程实例分析得出，要控制商品混凝土剪力墙裂缝，特别是贯穿裂缝的开展，应着重从控制温升，延缓降温速率，减少商品混凝土的水泥用量，降低混凝土收缩，提高混凝土极限拉伸，改善约束程度和设计构造方面采取技术措施。但这些不是孤立的，而是相互联系、相互制约的，必须结合工程实际情况，全面考虑，合理采用，才能收到良好的效果。
1、控制温升、延缓降温
地下室商品混凝土剪力墙的控制温升、延缓降温过程，对冬季施工的工程来说，就是要解决竖向构件延缓降温的保温措施。而冬季施工对水平构件常采用的塑料薄膜加草包覆盖的保温措施，如果在竖向构件也能用些法保温，则能基本解决冬季施工的保温问题。而在高温季节施工的地下室商品混凝土剪力墙，则要解决温升问题。一般说来，覆盖草包，浇水养护基本能解决温升问题，对有条件的，则最好采用测温法来控制温升，延缓降温过程。
2、水泥用量控制
目前施工的深基坑地下室混凝土剪力墙，混凝土的等级普遍高于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，减少混凝土收缩裂缝的产生，要从提高石子粒径，选用中、粗砂，合理采用外加剂入手，石子粒径大，且采用自然连续级配的石子，在相同的水灰比情况下，每立方米混凝土的水泥用量可减少20公斤左右。砂以采用中、粗为宜，若采用细度模数为2.79、平均粒径为0.381的中粗砂，它比采用细度模度为2.12,平均粒径为0.336的细砂,每立方米混凝土用量可减少28~35公斤。合理采用外加剂，在泵送混凝土中掺入水泥用量为0.25%的木钙减水剂，它不仅能使混凝土的和易性有明显的改善，同时又减少10％左右的拌和水，节约10％左右的水泥。从而降低了水化热。采用U型或A型膨胀剂，使混凝土的抗水性能明显提高，同时可节约10％~15%的水泥用量,另外加粉煤灰也可节约水泥用量,减少水泥水化热，但加粉煤灰的混凝土早期抗裂性能差。
若石子粒径大，砂粒粗，水泥用量少，商品混凝土的离散率高，和易性差，不利于泵送。因此，如何科学的、合理的选用石子、砂的粒径，正确选择外加剂十分重要。它能有效地减少商品混凝土的水泥用量，且又能满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减少，既有效地控制混凝土水泥水化热引起的收缩裂缝，又能给工程建设带来了一定的经济效益。
另外，选用低热的矿渣硅酸盐水泥，也能有效地降低水泥的水化热，但采用矿渣硅酸盐水泥的混凝土比采用普通硅酸盐水泥的混凝土的初凝时间短，早期强度低，不利于商品混凝土运输及拆模时间延长，故应综合分析其利弊，再作出正确选择。
3、改善设计构造，提高钢筋混凝土的抗拉能力
设计构造的配筋率及配筋间距，特别是构造配筋的合理与否，对混凝土在收缩过程中产混凝土表面抗拉能力有明显的改善。因此，配筋率较高，配筋间距不，合理的构造配筋，能大大提高混凝土在收缩过程中的抗拉能力，但过高的配筋率，过小的间距也不利于商品混凝土的浇捣，应予以注意。
4、改善施工工艺、支模方法
在选用支模材料时，应优先考虑采用多层胶合板木模，在支模方法上应采用下部整块上部镶接，板与板的接缝自采用石膏嵌缝或胶带纸粘贴，施工缝处的模板不拆，避免第二支模不密实产生空隙，或在施工缝模板处外侧提前封水泥砂浆，减少在浇捣混凝土过程中水分的流失。在混凝土浇捣前，提前浇水湿润模板，利用木模的高吸水性，有效地解决混凝土表面水泥水化过程产生的水化热，提高混凝土表面的抗拉能力。同时，也能保证截面尺寸的正确，混凝土观感美观。
对浇筑后的混凝土，在振动界限以前给予二次振捣，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，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现裂缝。二次振捣的恰当时间是指混凝土经振捣后尚能恢复到塑性状态的时间，即当振动棒以其自身重力逐渐插入混凝土中进行振捣，在振动棒小心拔出时混凝土仍能自行闭合，而不会在混凝土中留下孔穴。在进行二次振捣时，应分层浇捣、循环周转，在操作时间上要留有余地。振捣前先做试验，避免由于操作失误而造成“冷接头”等质量问题。
当梁、板、墙、柱一起浇捣时，在混凝土水泥水化过程中一起放热，一起蒸发水分，使地下室处于一定温度和湿度的特定环境中，对地下室剪力墙具有一定的保温、保湿作用，可以减少因水分蒸发引起的混凝土收缩。但一起浇捣，宜有柱、剪力墙与梁板交接处作一定时间的间隙停留，停留时间视季节而定，一般为90～120分钟，以避免因柱、剪力墙干燥收缩在该处产生裂缝。
五、结束语
混凝土是由多种材料组成的非均质材料，它有抗拉强度低，抗变形能力差等特点。我们应了解和分析混凝土温度变化所引起的应力状态对结构的影响；静、动荷载作用；以及不均匀沉降、干燥收缩等引起混凝土引起混凝土剪力墙裂缝开展的规律性。编制好切实可行的施工方案和周密科学的技术措施，采取有效的温控及养护方法，这样才能防止混凝土剪力墙裂缝的产生，确保工程质量。
