泵送混凝土裂縫的成因與防治

朱文昌　趙磊　彭本峰

（濟(jì)南鐵路房產(chǎn)建設(shè)集團(tuán)有限公司淄博分公司）

泵送混凝土裂縫的成因與防治

朱文昌趙磊彭本峰

（濟(jì)南鐵路房產(chǎn)建設(shè)集團(tuán)有限公司淄博分公司）

闡述了在施工過程中產(chǎn)生混凝土裂縫的原因，并根據(jù)不同原因介紹了裂縫的防治措施，以提高工程建設(shè)質(zhì)量。

工程施工；泵送混凝土；裂縫；成因；對象

1　前言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及生產(chǎn)力的不斷提高，混凝土泵送技術(shù)在施工生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)越來越普及，雖然使用泵送混凝土施工方便、進(jìn)度加快、且對工程質(zhì)量有保證，但如果在施工中對泵送控制不當(dāng)，很容易產(chǎn)生施工裂縫，在一定程度上影響機(jī)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性。

2　混凝土的原材料及配合比

（1）泵送混凝土的配合比設(shè)計(jì)，是在使用普通方法施工的混凝土的配合比設(shè)計(jì)所遵守的相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上，結(jié)合混凝土拌合物在泵壓作用下，由管道輸送的特點(diǎn)，對其水泥用量、塌落度、砂率等方面做了特殊處理，使其滿足泵送的要求。

（2）為了防止混凝土泵送時管道堵塞，嚴(yán)格控制了粗骨料的最大粒徑與輸送管直徑之比，在高層建筑施工中，根據(jù)泵送的高度，控制在5～25mm，遠(yuǎn)小于普通混凝土的粗骨料粒徑。

（3）泵送混凝土的水泥用量，是根據(jù)輸送管直徑、泵送距離及骨料的使用情況所決定的，由于泵送混凝土所使用的粗骨料粒徑偏小，造成水泥用量的增加。

（4）為了改善混凝土的可泵性，除了規(guī)定細(xì)骨料宜用中砂外，還對通過0.315mm篩孔砂的含量不得少于15%作了嚴(yán)格的規(guī)定，從而使特細(xì)砂的含量，較普通混凝土加大。

（5）在泵送混凝土中摻加粉煤灰不僅可以減少水泥的用量，而且其中所含的SiO2在水泥中的堿性物質(zhì)“激發(fā)”下，表現(xiàn)出水化硬化能力的活性來。

（6）為了滿足泵送的工藝要求，混凝土的塌落度設(shè)計(jì)時的取值，是與泵送高度相關(guān)的。高度愈高，塌落度愈大，塌落度大，意味著用水量的增加或減水劑的摻加。

（7）外加劑的使用，能使混凝土按使用要求而改性。例如：減水劑的使用能大幅度的降低水灰比和提高強(qiáng)度，快速的提高拌合物的和易性，是塌落度加大。緩凝劑的使用，為混凝土的預(yù)拌、運(yùn)輸、澆筑提供了可能性。

3　混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

3.1客觀因素

3.1.1溫度引起的裂縫

因?yàn)榛炷帘旧頍崦浝淇s的特征，若外部環(huán)境或者結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度產(chǎn)生變化后，混凝土?xí)霈F(xiàn)變形。如果變形受到外力束縛，將會在結(jié)構(gòu)內(nèi)形成應(yīng)力，若這一應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度，則會形成溫度裂縫。

3.1.2收縮引起的裂縫

混凝土結(jié)構(gòu)最明顯的特征為其厚度低于長度和寬度，暴露于空氣中的面積在很大程度上超出了其結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行混凝土澆筑時，水分蒸發(fā)面積較大，特別是高溫、刮風(fēng)以及相對濕度較小的氣候環(huán)境中，混凝土表面水分蒸發(fā)較快，體積收縮較大，而內(nèi)部濕度和體積變化小，所以表面收縮變形受外力影響，產(chǎn)生拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土表面形成干縮裂縫。

3.1.3鋼筋位置不正確產(chǎn)生的裂縫

因?yàn)槭┕す芾砉ぷ魇д`，樓板支座附近的負(fù)彎矩鋼筋綁扎作業(yè)完成之后，進(jìn)行樓板混凝土澆筑以前，上方的一些鋼筋會遭到作業(yè)人員直接踩踏而造成下沉，如果不能第一時間糾正，其抗負(fù)彎矩的作用就無法充分發(fā)揮，樓板有效高度會下降，引起裂縫的產(chǎn)生。

3.1.4施工材料引起的裂縫

混凝土的組成部分有水泥、砂、骨料以及拌合水等，如果配置混凝土的相關(guān)材料不合格，非常容易引起結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。

3.2主觀因素

（1）質(zhì)量意識不足，預(yù)防措施不到位，管理工作不力是形成裂縫的主觀因素。外加劑摻量不準(zhǔn)確或者混凝土攪拌不均勻都會導(dǎo)致混凝土凝固時間增加，從而讓其中含有的水分過快蒸發(fā)，導(dǎo)致水泥內(nèi)的凝膠體干燥而收縮，最終出現(xiàn)干縮裂縫。潤滑管壁的水泥漿以及水泥砂漿集中布料，導(dǎo)致局部水泥超標(biāo)，加劇了裂縫的形成。

（2）在混凝土進(jìn)行澆筑時非常容易出現(xiàn)輸送管道堵塞的問題，特別是拆下的輸送管中的混凝土掉落于尚未澆筑的地方，因?yàn)殡y以清理或者清理工作不到位而讓混凝土變得松散，特別是初凝的混凝土和新澆筑的混凝土無法緊密結(jié)合，進(jìn)而出現(xiàn)干縮裂縫。

4　混凝土裂縫的防治

泵送混凝土所使用的原材料及配合比設(shè)計(jì)，是泵送技術(shù)及工藝所要求的，而混凝土結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)是固有的，雖然它們有著產(chǎn)生裂縫的各種內(nèi)在原因，但均是無法克服的，我們所能做的，只能是對癥下藥。

4.1客觀因素產(chǎn)生裂縫的防治

4.1.1溫度裂縫的防治

混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、用量有關(guān)。混凝土越厚、水泥用量越大，水化熱越高的水泥，其內(nèi)部溫度越高，形成溫度應(yīng)力越大，產(chǎn)生裂縫的可能性越大。

對于大體積混凝土，其形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，在一定尺寸范圍內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力也越大，因而引起裂縫危險(xiǎn)性也越大，這就是的體積混凝土易產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因。

由此防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫最根本的措施就是控制混凝土內(nèi)部和表面的溫度差。

4.1.2收縮裂縫及沉降裂縫的防治

對于上述兩種裂縫，我們一般選擇下面幾種對策來預(yù)防：

①要選擇正確的振搗方法，泵送混凝土的振搗，除了依照一般混凝土的振搗方法——振動棒移動間距控制在400mm左右，振搗時間一般控制在30s之內(nèi)，間隔30min左右實(shí)施二次振搗，這樣做的主要目的是為了提升混凝土密度，盡量減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的水泡以及縮水裂縫；②二次抹壓施工技術(shù)，混凝土澆筑振搗之后，使用鐵滾筒進(jìn)行碾壓，2～3次之后當(dāng)混凝土初凝與終凝之間分別使用木抹搓毛抹壓，首次進(jìn)行普遍性的抹壓，第二次時重點(diǎn)對可能產(chǎn)生裂縫的區(qū)域拍打，讓其二次液化，從而彌合裂縫，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)收縮裂縫的目的；③當(dāng)外部氣候環(huán)境為高溫、低濕度時，對混凝土表面進(jìn)行搓毛之后，第一時間灑水養(yǎng)護(hù)同時選擇塑料薄膜進(jìn)行覆蓋，從而讓混凝土表面處于濕潤狀態(tài)，即便是在氣溫濕度條件適宜的天氣，也必須要在其終凝之前做好灑水養(yǎng)護(hù)工作；④冬天施工的情況，對混凝土進(jìn)行搓毛之后要第一時間選擇薄膜進(jìn)行覆蓋，確保其水分不會被過快的蒸發(fā)，保證水泥水化反應(yīng)的過程中有足夠的水分，就能夠有效的清除干縮裂縫。

4.1.3鋼筋位置不正確產(chǎn)生的裂縫的防治

為了避免因?yàn)殇摻钗恢貌粶?zhǔn)確而形成的裂縫，我們可以在樓板負(fù)彎矩鋼筋位置擺放撐腳以及馬凳支架，支架的間距應(yīng)低于1m，鋼筋墊塊形成之后與澆筑混凝土之前應(yīng)搭建走道，避免作業(yè)人員直接行走于鋼筋之上，保證負(fù)彎矩鋼筋始終處于正確的位置，同時間隔2m處應(yīng)設(shè)置鋼筋標(biāo)志，控制好樓板厚度。

4.1.4正確選用混凝土原材料和配合比

（1）水泥品種選擇和水泥用量管理，大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的原因是由于水泥水化熱集聚，導(dǎo)致混凝土早期升溫與后期降溫，其結(jié)構(gòu)內(nèi)部與混凝土表面產(chǎn)生溫差，降低溫差的主要方法是選擇中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥。

（2）添加摻合料，大量工程實(shí)踐說明，在混凝土內(nèi)加入一定量的優(yōu)質(zhì)粉煤灰，不僅可以代替部分水泥，同時因?yàn)榉勖夯翌w粒的滾珠效應(yīng)，還能夠發(fā)揮出潤滑作用，能夠有效的改善混凝土拌合物的保水性以及流動性。

（3）添加外加劑，通過這一措施能夠起到減水、增塑以及緩凝的作用，能夠有效的改善拌合物的保水性。因?yàn)橥饧觿┚哂袦p水能力，在降低用水量以及增強(qiáng)混凝土強(qiáng)度的同時，還能夠減少水化熱，延遲放熱峰值時間，進(jìn)而起到降低裂縫的作用。

（4）選擇更加優(yōu)質(zhì)的骨料。按照混凝土結(jié)構(gòu)最小斷面具體尺寸以及泵送管道的內(nèi)徑，科學(xué)選擇粒徑較大的骨料，優(yōu)先選擇天然連續(xù)級配粗骨料，保證混凝土的泵送性，降低用水量以及水泥用量。

4.2主要因素產(chǎn)生裂縫的防治

①要建立完善施工質(zhì)量保障機(jī)制，制定科學(xué)合理的預(yù)防對策；②在部分泵送混凝土攪拌站，一直就存在混凝土材料保管工作不到位的情況，導(dǎo)致混凝土材料受潮結(jié)塊或者過期失效，為以后的澆筑作業(yè)埋下了非常大的隱患。因此必須要做好泵送混凝土攪拌站的管理工作，狠抓質(zhì)量源頭；③外加劑摻量不準(zhǔn)確的主要因素是因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備的故障，所以還應(yīng)當(dāng)做好機(jī)械設(shè)備的日常維護(hù)管理工作，確保其處于最佳的工作狀態(tài)；④積極開展施工勞力組織工作，委派專人開展混凝土二次搓毛和養(yǎng)護(hù)覆蓋工作。

5　結(jié)語

現(xiàn)澆鋼筋混凝土裂縫雖是一種常見的建筑質(zhì)量通病，但只要加強(qiáng)混凝土施工工藝管理，嚴(yán)格遵守施工規(guī)程和規(guī)范，就能大大減少現(xiàn)澆混凝土裂縫的產(chǎn)生。

[1]李寶江.泵送混凝土施工裂縫的成因及防治[J].建筑，2013（14）：34.

[2]董存虎.泵送混凝土質(zhì)量控制措施及裂縫防治措施[J].城市建筑，2013（14）：50.

TU755.7

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1673-0038（2015）12-0071-02

2015-3-8