高原高寒地区混凝土裂缝处理措施

摘要：本文通过对高原高寒地区混凝土裂缝原因分析，提出了高原高寒地区混凝土裂缝控制的原理，从合理选择原材料、掺加新型外加剂、确定混凝土的配合比、控制混凝土温度、加强混凝土的养护等方面提出了技术控制措施，对高原高寒地区混凝土施工有着重要的指导意义。

关键词：高原高寒;混凝土;裂缝;措施

Abstract: In this paper, through the analysis of the causes of concrete cracks in cold plateau region, principle of concrete crack control in cold plateau region is proposed, from the selection of raw materials, by adding additive, determine the proportioning of concrete control measures proposed ratio, temperature control of concrete, reinforced concrete curing and other aspects, has the important guiding sense to the concrete construction cold plateau region.

Key words: alpine plateau; concrete; crack; measures

中图分类号： TU37 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

在工程建设中，混凝土裂缝是常见性、易发性问题，很难控制，它存在着不可低估的隐患和危害。在高原高寒地区施工，这个问题尤为突出。近年来，我们通过试验实践、参观调研、技术咨询，感到某高原工程混凝土裂缝控制技术比较成功。该技术通过在原材料中掺加新型超细硅粉、新型KDZ-Ⅱ型阻裂纤维，采用预防和控制的方法，在确保混凝土强度的基础上提高了混凝土的耐久性，很好地解决了混凝土裂缝的问题。

一、混凝土裂缝产生的主要原因

混凝土的干缩和冷缩，统称为收缩。收缩主要有水泥浆的化学减缩、水泥石的失水收缩、水泥石的碳化收缩和水泥石的热胀冷缩。当收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，造成混凝土的开裂。因为水泥在溶于水、开始搅拌、初凝及强度增长过程中，发生一系列的物理化学反应，其中上述四种反应是导致混凝土开裂的主要原因。在高原高寒条件下施工，又以水泥石的热胀冷缩产生的裂缝为主。

二、混凝土裂缝控制的主要原理

1.合理控制水灰比（W/C）和砂率（Sp），同时掺加粉煤灰和新型超细硅粉，(其活性成份(SiO2)能与水泥中的水化物发生二次水化反应)取代部分水泥，降低了水泥用量和水胶比，有效解决了由于水泥水化热引起混凝土内部较高温升的问题，避免了由温度应力引起的不均匀变形和裂缝，提高了混凝土耐久性。

2.掺入超细硅粉后，因其颗粒极细，致使与水化物发生二次反应的界面大大增加。由于反应改变了水泥石的孔结构，硬化后的水泥更致密，相应的收缩值也较小。

3.掺加新型的KDZ-Ⅱ型阻裂纤维，因为其主要成分为改性异形聚丙烯单丝纤维，掺加后在基体内形成乱向分布的微细纤维网状体系，起到微细配筋的作用，产生一种有效的多向增强的效果，从而能阻止基体不规则无取向裂缝的产生和扩延，达到基体的阻裂、抗渗的作用。

三、混凝土裂缝控制的主要技术措施

1.合理选择原材料

高原高寒地区水泥一般采用425号的普通硅酸盐水泥；砂子采用中砂，细度模数在2.8―3.O，含泥量小于1％；碎石采用级配合理的碎石，最大粒径为31.5mm，含泥量小于1％；掺加水泥用量20％的Ⅱ级粉煤灰、2％的超细硅粉(含88％一92％的Si02，比表面积20m2／g，粒径是水泥的1％)。

2.掺加新型外加剂

掺加8-10％的KDZ-Ⅱ型阻裂纤维新型外加剂。它是一种以PP切片为原料，特殊工艺生产的一种改性异形聚丙烯单丝纤维，掺加在混凝土中后可大大提高混凝土的韧性和混凝土耐久性。

主要技术性能指标

3.确定混凝土的配合比

参照《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ／T55-96)、《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)和《建筑工程冬期施工规范》(JGJ 104-97) 的有关规定，设计水灰比不大于0.35，砂率不大于39％，强度R3大于20MPa、R7大于40MPa、R28大于59MPa。在某阵地工程的混凝土被复施工中，经过多次试验、实践、改进，最终选定混凝土的施工配合比如下：水泥：砂：小石：大石：粉煤灰：超细硅粉：外加剂：水=1：2.33：1.52：2.28：0.2：0.02：0.09：0.58。

4.控制混凝土温度

水泥水化热使得混凝土内部的温度高，而高寒环境下，混凝土的外部温度很快降低，使得混凝土的内外温差过大，引起的收缩应力也越大，很容易出现温度裂缝。因此，必须加强测温、保温工作，控制混凝土的温度。在混凝土中心与表层、表层与环境温度之间温差不大于25℃的条件下，只要保证搅拌环境、浇筑环境在正常温度条件下，混凝土就不会受很大的影响。

5.混凝土的养护

在混凝土表面初凝前，要进行保温保湿养护，初凝后适当对混凝土表面补充水分，保持混凝土处在足够潮湿的状态。拆模后，可采取热水养护的方法，一周内每3h喷水养护一次，一周外可改为一天1～2次。保湿、保温养护混凝土不少于14d。

四、结束语

该工程从混凝土产生裂缝的源头上着手，通过在原材料中掺加硅细粉、新型阻裂纤维等，对混凝土结构内部产生的水泥水化热进行了合理控制，可有效抵偿混凝土收缩变形导致的混凝土裂缝，能对混凝土施工工艺裂缝进行有效预防，同时它也降低了对混凝土养护要求。采用该技术既可提高混凝土的施工质量和观感水平，又能降低和节约工程的维护管理成本，具有显著的经济效益。