泵送混凝土的特點和裂縫控制措施探討

金建

【摘要】 本文介紹了泵送混凝土的特點，提出了如何控制泵送混凝土裂縫的幾點看法，供大家參考。

【關(guān)鍵詞】 泵送混凝土 裂縫 質(zhì)量控制

1.前言

近年來，泵送混凝土在各種建筑施工中得到廣泛應用，不但提高了工效，節(jié)約了施工成本，同時還解決了施工現(xiàn)場復雜、高空施工輸送混凝土的問題。但是某些工程表明，泵送混凝土強度不足、凝結(jié)異常時有發(fā)生，特別是裂縫普遍存在，在一定程度上影響結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性。因此，認真對待泵送混凝上裂縫的研究，采取合理的處理方法，是一項非常重要的工作。筆者根據(jù)多年的施工經(jīng)驗，對泵送混凝土施工過程中裂縫的預防與處理加以探討。 2.泵送混凝土的特點

2.1 原材料和配合比

2.1.1 水泥用量較多

強度等級C20-C60的混凝土水泥用量范圍為350—550kg/m3。

2.1.2 超細摻合料時有添加為改善混凝土性能，節(jié)約水泥和降低造價，混凝土中摻加粉煤灰、礦渣、沸石粉等摻合料。

2.1.3 砂率偏高，砂用量多

為保證混凝土的流動性、粘聚性和保水性，以便運輸，泵送和澆筑，泵送混凝土的砂率要比普通流動性混凝土增大砂率6%以上，約為38—45%。

2.1.4 石子最大粒徑

為滿足泵送和抗壓強度要求，與管道直徑比為1：2.5（卵石），1：3（碎石）

2.1.5 水灰比

水灰比宜為0.4—0.6。

2.1.6 泵送劑

多為高效減水劑復合以緩凝劑、引氣劑等對裂縫也有影響。

2.2 工藝

（1）混凝土拌制在攪拌站（樓）進行，原材料計量準確，攪拌均勻，但也偶有失控情況。

（2）多數(shù)攪拌站未設(shè)細摻合料、粉狀泵送劑、粉狀膨脹劑稱量和料倉，采用容積法，使計量和分散存在問題，影響混凝土的均勻性。

（3）當混凝土拌合物過干、過稀、運輸時間過長、停留時間過長且未進行攪拌均勻前入泵時，混凝土拌合物干稀不均。

（4）每個運輸車中混凝土的坍落度相差過大，加入泵車內(nèi)輸送時，會使?jié)仓幕炷辆鶆蛐宰儾睢?/p>

（5）對于大體積混凝土施工，當技術(shù)措施不當或不完善時，易產(chǎn)生溫度裂縫。

3.變形裂縫產(chǎn)生的原因和特征

3.1溫度裂縫

3.1.1產(chǎn)生的原因和特征

水泥水化過程中產(chǎn)生大量的熱量，每克水泥放出502J的熱量.如果以水泥用量350—550kg/m3。來計算，每m 混凝土將放出17500～27500KJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度升高，在澆筑溫度的基礎(chǔ)上，通常升高35℃左右。按我國施工驗收規(guī)范規(guī)定澆筑溫度為28℃ 可使混凝土內(nèi)部溫度達到65℃左右。因為混凝土內(nèi)部和表面的散熱條件不同，混凝土中心溫度低，形成溫度梯度和溫度應力。溫度應力和溫差成正比，當這種溫度應力超過混凝土的內(nèi)外約束應力 （包括混凝土抗拉強度）時，就會產(chǎn)生裂縫。這種裂縫的糕 是初期出現(xiàn)的裂縫很細，隨著時間的發(fā)展而繼續(xù)擴大，甚至達到貫穿的情況。

3.1.2影響因素和防治措施

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)?；炷猎胶?，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，溫度應力也越大，因而引起裂縫的危險性也越大，這就是大體積混凝土易產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因。因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。

3.2沉陷（塑性）收縮裂縫

3.2.1產(chǎn)生的原因和特征

在泵送混凝土現(xiàn)澆的各種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，特別是板、墻等表面系數(shù)大的結(jié)構(gòu)之中，經(jīng)常出現(xiàn)一種早期裂縫。這種裂縫為斷續(xù)的水平裂縫，裂縫中部較寬、兩端較窄、呈梭狀。裂縫經(jīng)常發(fā)生在板結(jié)構(gòu)的鋼筋部位、板肋交接處、粱板交接處、梁柱交接處、結(jié)構(gòu)變截面的地方。這種裂縫產(chǎn)生的原因主要是混動性過大和流動性不足以及不均勻，在凝結(jié)硬化前沒有沉實或者沉實不夠，當混凝土沉陷時受到鋼筋、模板抑制以及模板移動、基礎(chǔ)沉陷所致。

3.2.2影響因素和防止措施

a.要嚴格控制混凝土單位用水量在170kg/m以下，水灰比在0.6以下，在滿足泵送和澆筑要求時，宜盡可能減少坍落度；b.摻加適量、質(zhì)量良好的泵送劑和摻合料，可改善工作性和減少沉陷；c.混凝土攪拌時間要適當，時間過短、過長都會造成拌合物均勻性變壞而增大沉陷；d.混凝土澆筑時，下料不宜太快，防止堆積或振搗不充分； e.混凝土應振搗密實，時間以1O一15秒欣為宜，在柱、梁、墻和板的變截面處宜分層澆筑、振搗。在混凝土澆筑l～1.5小時后，混凝土尚未凝結(jié)之前，對混凝土進行兩次振搗，表面要壓實抹光；在炎熱的夏季和大風天氣，為防止水分激烈蒸發(fā)，形成內(nèi)外硬化不均和異常收縮引起裂縫，應采取措施緩凝和復蓋。

3.3干縮裂縫

3.3.1產(chǎn)生的原因和特征

干燥收縮的主要原因是水分在硬化后較長時間產(chǎn)生的水分蒸發(fā)引起的?；炷恋母稍锸湛s由于集料的干燥收縮很小，因此主要是由于水泥石干燥收縮造成的。水泥石干燥收縮理論有毛細管張力學說、表面吸附學說和夾層水學說等，不論哪種學說，都是水分蒸發(fā)引起的?；炷恋乃终舭l(fā)、干燥過程是由外向內(nèi)、由表及里，逐漸發(fā)展的。由于混凝土蒸發(fā)干燥非常緩慢，產(chǎn)生干燥收縮裂縫多數(shù)在一個月以上，有時甚至一年半載，而且裂縫發(fā)生在表層很淺的位置，裂縫細微，有時呈平行線狀或網(wǎng)狀，常常不被人們注視。但是應當特別注意，由于碳化和鋼筋銹蝕的作用，干縮裂縫不僅嚴重損害薄壁結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性，也會使大體積混凝土的表面裂縫發(fā)展成為更嚴重的裂縫，影響結(jié)構(gòu)的耐久性和承載能力。

3.3.2影響因素和防止措施

（1）水泥品種。一般來說，水泥的需水量越大，混凝土的干燥收縮越大。所以，從減少收縮的角度出發(fā)，宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥。

（2）水泥用量?；炷粮稍锸湛s隨著水泥用量的增加而增大，但是增加量不顯著。在有可能減少水泥用量時，還是盡可能降低水泥用量，因為泵送混凝土的水泥用量偏高， 混凝土的水泥用量一般約為300-400kg/m3 。

（3）用水量。沉陷裂縫、干縮裂縫都是由于混凝土單方用水量過大、混凝土過稀、坍落度過大，而且水分蒸發(fā)過快、過多造成的。在混凝土配合比設(shè)計中應盡可能將單方混凝土用水量控制在170kg/m3以下，對于澆筑墻體和板材的單方混凝土用水量的控制尤為重要。特別值得注意的是，施工混凝土的坍落度（即用水量）絕對不允許大于配合比設(shè)計給定的坍落度（即用水量）。

（4）砂率?；炷恋母稍锸湛s隨著砂率的增大而增大，但增加的數(shù)值不大。泵送混凝土宜加大砂率，但不是籠統(tǒng)的和無限的，也應在最佳砂率范圍內(nèi)，可以通過理論計算和工程實踐確定。

（5）摻合料。礦渣、硅藻土、煤矸石、火山灰、赤頁巖等粉狀摻合料，摻加到混凝土中，一般都會增大混凝土的干燥收縮值。但是質(zhì)量良好、含有大量球形顆粒的一級粉煤灰，由于內(nèi)比表面積小、需水量少，故能降低混凝土干燥收縮值。

（6）養(yǎng)護時間和方法?；炷翝仓媸艿斤L吹日曬，表面干燥過快，產(chǎn)生較大的收縮，受到內(nèi)部混凝土的約束，在表面產(chǎn)生拉應力而開裂。如果混凝土終凝之前進行早期保溫、保溫養(yǎng)護，對減少干燥收縮有一定作用。

4.結(jié)束語

泵送商品混凝土.特別是在高強度 大流動性條件下，由于水泥用量多、單位用水量大、砂率高和摻化學外加劑使混凝土干燥收縮產(chǎn)生裂縫的潛在危險大，對此必須引起足夠重視。我們要對建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫進行認真研究，區(qū)別對待，采用合理的方法進行處理，還要在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證建筑的安全與穩(wěn)定。