泵送混凝土樓板施工中的裂縫原因及對策

吳書龍

（鄭州市正巖建設(shè)集團有限公司，河南 鄭州 450000）

泵送混凝土樓板施工中的裂縫原因及對策

吳書龍

（鄭州市正巖建設(shè)集團有限公司，河南 鄭州 450000）

高層建筑泵送混凝土樓板施工時容易出現(xiàn)裂縫，介紹了運用控制混凝土的收縮應(yīng)力及溫差應(yīng)力，來控制泵送混凝土的裂縫。結(jié)合本人多年的工作實踐就高層建筑泵送混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施進行分析。

混凝土 收縮 裂縫

1. 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 外加劑對混凝土收縮的影響

混凝土高效減水劑是泵送混凝土不可缺少的組成材料，而高效減水劑的性能直接影啊到混凝土的收縮性能。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑》(GB8076-1997)中規(guī)定：高效減水劑的收縮率應(yīng)小于等于135%，也就是混凝土在稠度相同的條件下允許加高效減水劑的混凝土收縮可以比不加高效減水劑的混凝土收縮率大35%。一般高效減水劑的收縮率在115%至135%之間，這就是為什么泵送混凝土比非泵送混凝土，現(xiàn)場攪拌混凝土容易產(chǎn)生裂縫的原因。因為前者比后者加更多的高效減水劑。使用早強劑使混凝土水灰比減少，導(dǎo)致混凝土自收縮增大早強劑使混凝土早期收縮增加，而混凝土早期抗拉強度沒什么增加，而收縮與拉應(yīng)力成正比收縮增大，拉應(yīng)力增大，也是混凝土被拉裂的原因。

1.2 混凝土硬化前的收縮

根據(jù)試驗研究硬化前收縮率比硬化的收縮率大10-30倍。澆筑樓板混凝土?xí)r，表面溫度高水蒸發(fā)量大很快變硬，而內(nèi)部混凝土未硬化。在表面至內(nèi)部未硬化混凝土之間存在硬化梯度層，這層制約了內(nèi)部混凝土繼續(xù)變形。由于未硬化混凝土變形快，在變形到一定程度時表層硬化就被拉裂。

2. 裂縫控制技術(shù)措施

2.1 結(jié)構(gòu)技術(shù)優(yōu)化

從結(jié)構(gòu)方面對高層建筑樓板裂縫發(fā)生的部位分析，最容易產(chǎn)生裂縫的部位是建筑四周的陽角處及框架柱外露邊角，主要原因是由于該部位樓板受剪力墻或剛度較大梁約束，限制板面混凝土的自由變形，在溫差作用及收縮力等多因素綜合作用下產(chǎn)生裂縫。施工中應(yīng)該重點考慮其強度，要充分考慮混凝土本身的收縮性能及施工過程中所產(chǎn)生的溫差作用。建議施工人員在施工時，在樓板結(jié)構(gòu)施工時充分考慮樓板剛度平衡及混凝土工作特性，對房屋的陽角及跨度較大的樓面板，保證好可設(shè)置雙層雙向通長鋼筋，陽角配筋應(yīng)加大且增設(shè)放射筋，板筋應(yīng)適當(dāng)加大而且密，通常鋼筋直徑不宜小于φ8，間距不宜大于150mm。

2.2 砼配合比技術(shù)控制及原材料的控制

1）水泥品種的選用和水泥用量的控制。選擇水泥要考慮水泥的抗裂性能，控制含堿量降低水化熱。引起混凝土樓板裂縫的主要原因是水泥水化熱的積聚使混凝土產(chǎn)生內(nèi)部和表面的溫差，因此，選用低水化熱的水泥品種能有效降低水化熱、減少內(nèi)外溫差，建議可選用礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥。同時盡量選用質(zhì)量穩(wěn)定的旋窯廠生產(chǎn)的硅酸鹽水泥。2）摻合料和外加劑選用。具有減水、增強和緩凝的外加劑可提高混凝土的流動性、粘聚性及泵送性能，提高抗?jié)B性能。通常泵送混凝土中主要采用減水劑和膨脹劑。實踐表明在泵送混凝土中采用具有減水、分散功能的高效減水劑能提高混凝土的泵送性能，降低用水量和水泥用量，降低水化熱，減少溫度裂縫。對于有抗?jié)B要求的混凝土如屋面混凝土，可在混凝土中摻入適量膨脹劑起到補償收縮作用，防止裂縫的產(chǎn)生研究實踐表明，在泵送混凝上中適量摻入高等級的粉煤灰（等級高于11級）能替代部分水泥，減少水泥用量降低水化熱，因為粉煤灰含有60%以上的玻璃微珠具有減水、潤滑作用，改善混凝土的粘聚性和保水性、流動性，達到提高混凝土的密實性，減少混凝土的收縮，能與水泥分解的石灰反應(yīng)生成高強度水硬性水化物，提高混凝土的后期強度和抗?jié)B性。但因其會降低混凝土早期抗裂性能故其摻量不得大于水泥用量的15%。選用具有減水、增強和緩凝的外加劑，可提高混凝土的流動陛、粘聚性及泵送性能和抗?jié)B性能。3）骨料的選擇。增大粗骨料的比例并保證粗骨料有良好的級配，減少骨料的孔隙率，增加骨料的密實度，可以減少膠結(jié)材料的數(shù)量、減少用水量、能降低水化熱和減少收縮，提高混凝土的泵送性能，保證板面混凝土的整體性。研究表明：當(dāng)混凝土膠結(jié)材料總量、水灰比和摻合料品種數(shù)量一致時，砂細度模數(shù)越大混凝上強度就越高約可提高10%在泵送混凝土宜采用級配良好的中砂，根據(jù)混凝土強度選擇合理的砂率，在保證混凝土流動性基礎(chǔ)上可減少用水量和水泥用量，降低水化熱提高混凝土的抗裂性能。4）水灰比的控制在混凝土配合比技術(shù)控制中，水泥用量相同時盡量降低用水量、減小水灰比、減小混凝土的干縮。但為保證混凝土的泵送性能，水灰比不宜過小，通?？刂圃?.4至0.6之間，同時單方用水量控制在170kg/m3以內(nèi)。對抗裂要求較高的樓板可采用在混凝土中加入纖維如鋼纖維、杜拉纖維等，提高混凝土抗裂性能，目前已經(jīng)有工程進行實踐。

2.3 施工過程工藝控制

1）預(yù)拌混凝上質(zhì)量控制。施工中應(yīng)提高混凝土的密實性、均勻性，減少混凝土的收縮。保證預(yù)拌混凝土的質(zhì)量。目前高層建筑基本上采用商品混凝土泵送施工，在施工時，首先應(yīng)嚴(yán)格保證商品混凝土的質(zhì)量，要求生產(chǎn)廠家結(jié)合工程實際認真、合理做好混凝土配合比的設(shè)計工作，并嚴(yán)格按要求把好原材料質(zhì)量，選用高效優(yōu)質(zhì)外加劑，做到原材料、摻合料計里準(zhǔn)確，混凝土攪拌均勻，從而保證商品混凝土質(zhì)量。其中重點做好摻合料、外加劑保存、計量工作，保證混凝土的均勻性。2）坍落度和溫度的控制。商品混凝土要嚴(yán)格控制混凝土坍落度，到施土現(xiàn)場后應(yīng)逐車檢查泵車泄料口混凝土坍落度，對坍落度大的混凝土車堅決退場，以保證砼半成品的質(zhì)量。同時應(yīng)控制混凝土車運輸、停留時間，避免運輸、停留時間過長，減少坍落度損失。對于坍落度偏小而泵送有困難的，混凝土應(yīng)改用塔吊輔助運輸混凝土的辦法。嚴(yán)禁采用摻水?dāng)嚢杌炷潦┕さ姆椒?，避免混凝土拌合物干稀不均。高層建筑施工時，外界氣溫的變化對混凝上坍落度的影響很大，因此根據(jù)施工室外氣溫、施工高度控制混凝土澆注時坍落度。3）施工時應(yīng)布料均勻、振搗密實。施工時應(yīng)加強對混凝土澆筑施工管理力度，要求做到振搗密實，嚴(yán)格防止混凝土漏振現(xiàn)象的發(fā)生。對面積大的板面，澆筑后混凝土在振動界限前用平板振動器給予二次振搗，不但能防止采用振動棒振搗局部密實不均勻，而日能排除混凝土在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙，增加混凝土的密實度，提高混凝土的抗裂性能。4） 注意對鋼筋的保護。鋼筋在樓板混凝土中抗拉受力起著抵抗外荷載產(chǎn)生的彎矩，防止混凝土收縮和抵抗溫差應(yīng)力，防止發(fā)生溫差裂縫的作用，這一作用必須在鋼筋上下有合理的保護層，有保證才能有效。施工過程中各工種交叉作業(yè)、施工人員眾多，踩筋現(xiàn)象嚴(yán)重，因此要對樓板上層鋼筋嚴(yán)格有效保護。

2.4 后期養(yǎng)護、保護

1）早期養(yǎng)護：加強對混凝土澆筑后的養(yǎng)護工作，剛澆筑后的混凝土尚處于凝固硬化階段，水化速度較快，可采用覆蓋保濕的辦法創(chuàng)造適宜的潮濕條件，防止混凝土表明脫水而產(chǎn)生干縮裂縫。因此加強混凝土表面養(yǎng)護，尤其在7天內(nèi)使混凝土始終保持濕潤狀態(tài)是防止混凝土裂縫很重要的一個環(huán)節(jié)成品保護。2）加強澆筑后混凝土成品保護工作：混凝土澆筑后必須要有一定的保護時間，混凝土澆筑完后，待混凝土強度達到1.2N/mm2以后（一般不宜≤24h)方可允許在混凝土表面進行放樣作業(yè)，這也同時要求主體結(jié)構(gòu)施工速度不能強求過快，必須有合理的施工時間。在施工作業(yè)時，調(diào)運材料應(yīng)輕卸、輕放，并嚴(yán)禁集中堆放，控制和減小沖擊振動力，以防樓板混凝土在強度不高的情況下受沖擊荷載或荷載過大造成受力裂縫，嚴(yán)格按規(guī)范要求，待混凝土強度達到要求后方可拆模，避免因混凝土下沉變形而產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)禁先拆后頂，頂?shù)牟坏轿换炷寥菀桌^續(xù)下沉，反之頂力過大混凝土向上位移也會產(chǎn)生裂縫。

3. 結(jié)語

泵送混凝土在高層建筑施工中由于流動性大、水灰比大，用水量大，混凝土收縮變形較大，容易產(chǎn)生樓板裂縫，這成為建筑工程施工的一個普遍問題。在施工中應(yīng)根據(jù)工程特點加以認真分析研究，采用合理的技術(shù)措施加以控制，減少混凝土的收縮變形，提高易發(fā)生裂縫位置混凝土的抗拉性能，減少裂縫的產(chǎn)生，保證工程質(zhì)量。

TU75

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1007-6344（2015）11-0227-01