浅谈泵送混凝土的质量控制及裂缝的防范.pdf

浅谈泵送混凝土 的质量控制及裂缝的防范 叶海军 l 6 1 【 混 凝 土施 工 】 腮躜羁固蠲稠驻国固垦圆圈 绝囤囱目 叶 海 军 ( 新疆兵团第五建筑安装工程公司， 新疆 石河子 8 3 2 o o o ) 摘要 文章通过事例、 阐述 了泵送混凝 土结构裂缝 的情况、 分析 了泵送混凝土裂缝 产生的原 因 与种 类 、 并提 出了修补 方 法和 防 范措 施 。 ( 关键词 混凝土工程； 裂缝原 因分析 ； 预防处理技术 中图分类号 ： T V 4 3 1 文章标识码： B 文章编号： 1 0 0 9 0 0 8 8 ( 2 0 1 1 ) O 4- 0 1 6 1 0 2 随着现代建筑施工技术 的进步和发展 ， 我 国泵送 混凝土施工技术已广泛使用 、 由于用泵输送混凝土拌 合物 ， 可一次连续完成水平运输和垂直运输 ， 并 可连续 浇筑， 因而广泛使用。它可加快施工进度 ， 提高工效 ， 节约场地 ， 同时， 也减少了对环境 的污染。采用混凝土 集中搅拌不仅能改善混凝土的施工性 能、 施工质量 和 提高文明施工程度 ， 而且也能减少收缩、 防止开裂、 提 高抗渗性。但由于比普通混凝 土流动性大、 砂率大及 较高的水泥用量 ， 也出现了混凝土表面易产生的裂缝、 混凝土收缩值较大等问题 ， 影响了混凝土的耐久性。 1 常见混凝土裂缝质量 问题 1 1 温度 裂缝 特征和 原 因 水泥水化是一个放热的化学反应过程 ， 其间 ， 产生 一 定的水化热。且大部分水泥水化热在 3 d内释放 出 来 。混凝土是热的不 良导体 ， 特别是大体积混凝土 ， 产 生的大量水化热不容易散发 ， 内部温度不断上升 ， 而混 凝土表面散热快 ， 使混凝土内外截面产生温度梯度 ， 特 别是昼夜温差大的新疆北部地区， 内外温度差别更大 ， 内部混凝土热胀变形产生压力 ， 外部混凝土冷缩变形 产生拉力 ， 由于此时混凝土拉抗强度较低 ， 当混凝土 内 部拉应力超过其抗拉强度时， 混凝 土便产生裂缝。这 种裂缝的特点是裂缝 出现在混凝土浇筑后 的 2 5 d 初期出现的裂缝很细， 随着时间的发展而继续扩大 ， 甚 至达到贯穿 的情况 1 2干缩裂缝特征和原因 混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石干燥收缩造 成的。混凝土的水分蒸发 、 干燥过程是 由外向内、 由表 及里 ， 逐渐发展的。由于混凝土蒸发干燥非常缓慢 ， 裂 缝多数持续时间较长 ， 而且裂缝发生在表层很浅 的部 位 ， 裂缝细微 ， 有时呈平行线状或 网状。但是 ， 由于碳 化和钢筋锈蚀的作用 ， 干缩裂缝 不仅严重损 害薄壁结 构的抗渗性和耐久性 ， 也会使 大体积混凝土 的表面裂 缝发展成为更严重的裂缝 ， 影 响结构 的耐久性和承载 能力。 1 3塑性( 沉陷) 收缩裂缝特征和原因 在泵送混凝土现浇 的各种钢筋混凝土结构 中， 特 别是板、 墙等表面系数大 的结构 中， 经常 出现断续的水 平裂缝 ， 裂缝中部较宽、 两端较窄 ， 呈梭状。裂缝经常 发生在板结构的钢筋部位、 板肋交接处、 梁板交接处 、 梁柱交接处及结构变截面等部位 。裂缝产生的原因主 要是混凝土流动性不足 以及振捣不均匀 ， 在凝结硬化 前没有沉实或者沉实不够 ， 当混凝土沉陷时受到钢筋、 模板抑制所致 。裂缝在混凝土浇筑后 13 h出现 ， 裂 缝的深度通常达到钢筋上表面。 2 裂缝的控制预 防 2 1 温度裂缝的控制措施 混凝土内形成 的温度应 力与其 结构尺 寸相关 ， 在 一 定尺寸范围内， 混凝土结构尺寸越大 ， 温度应力也越 大， 因而， 引起裂缝的危险性也越大， 这就是大体积混 凝土易产生温度裂缝 的主要 原 因。因此 ， 防止大体积 混凝土出现裂缝最根本 的措施就是控制混凝土 内部和 表面的温度差。减少温差的措施是选用中热硅酸盐水 泥 ， 在掺加泵送剂或粉煤灰时 ， 也可选用矿渣硅酸盐水 泥。同时， 应当严格控制混凝土 的出机温度和浇筑温 1 6 2 内 蒙 古 水 利 2 0 1 1 年第 4 期( 总第 1 3 4 期) 度。对于出机温度 和浇筑温度 的控制 ， 混凝土 质量 控制标准 ( G B 5 0 1 6 4 9 2 ) 中明确规定： 高温季节施工 时 ， 混凝土最高浇筑温度 ， 不宜超过 3 5 为了降低混 凝土的出机温度和浇筑温度， 可以采取下面的办法： 降低原料温度 ， 每 1 m 混凝土中集料所 占重量最大 ， 所以， 最有效的办法是降低集料温度。在气温较高时， 为了防止太 阳直接照射 ， 可以在砂石堆场搭设 简易遮 阳棚 ， 必要时可向集料喷淋雾状水 ， 或者， 在使用前用 冷水冲洗集料； 在搅拌混凝土时加冰块冷却； 生产 砼时避开当天高温时段； 对搅拌运输车罐体、 泵送管 道采取保温、 冷却措施 混凝土基层用水降温或加 温 。 2 2干缩裂缝防治措施 ( 1 ) 用水量。混凝土的干燥收缩受用水 量的影响 最大 ， 在 同一水泥用量条件下 ， 混凝土的干燥收缩和用 水量成正比， 且为直线关 系； 水灰 比越大 ， 干燥收缩越 大 。塑性收缩裂缝 、 干缩裂缝都是 由于混凝土单方用 水量过大、 坍落度过大 ， 而且 ， 水分蒸发过快造成 的。 因此， 严格控制泵送混凝土的用水量是减少裂缝 的根 本措施。为此 ， 在混凝土配合 比设计 中应尽可能将单 方混凝土用水量控制在最佳程度 ， 对于浇筑墙体和板 材 的单方混凝土用水量的控制尤为重要。为了降低用 水量 ， 掺加适当数量减水率高 、 分散性能好 的外加剂是 非常必要的。 ( 2 ) 砂率。混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而 减小 ， 但增加的数值不能过大。泵送混凝土宜加大砂 率， 但应在最佳砂率范围内。 ( 3 ) 外加剂影响。加人泵送混凝土中的外加剂一 般有高效减水剂 ， 但高效减水剂与水泥有相容性 问题 ， 某些水泥不能配制低水灰比高流动性的混凝土 。 ( 4 ) 气温对坍落度损失 的影 响。气温升高 ， 一方 面水泥的水化反应加快 ， 坍落度损失增大 ， 另一方面 ， 升温后引起的水分挥发增大 ， 也将导致坍落度的损失。 因此， 夏季高气温施工时， 除用湿草袋等遮盖输送管， 避免阳光照射外， 防止混凝土干缩裂缝。也可适当增 大混凝土坍落度。 2 3 塑性( 沉陷 ) 收缩裂缝的防治措施 要严格控制混凝土单位用水量在、 水灰比在 0 6以下， 掺加适量、 质量 良好的泵送剂和掺合料 ， 可 改善工作性和减少沉陷； 混凝土浇筑时， 下料不宜太 快， 搅拌时间要适当： 混凝土应振捣密实、 在柱、 梁、 墙和板的变截面处宜分层浇筑 、 振捣。在混凝土浇筑 后 ， 混凝土尚未初凝结之前， 对 混凝土进行两次振捣， 表面要压实； 为防止水分蒸发， 形成内外硬化不均和 异常收缩引起裂缝， 应采取措施缓凝和覆盖。基层 要稳定、 模板要牢固、 钢筋保护层要符合规范规定。混 凝土振捣要密实 。 ， 2 4 泵送混凝土注意事项 ( 1 ) 泵送混凝土施工中的堵管 。泵机的选择应适 合混凝土工程特点、 要求 的最大输送距离 ， 最大输送量 及混凝土浇筑的计划要求。泵机选择不当时， 压力达 不到要求 ， 过大过小都有造成堵管的可 能。输送管使 用后 ， 如未及时用水清洗干净 ， 管中所余混凝土在下次 使用时， 必然增大管壁的摩阻力， 造成堵管。 ( 2 ) 混凝土组成材料及配比。水泥品种和用 量 。在泵送混凝土中， 水泥砂浆起到润滑输送管道和 传递压力的作用 ， 所以， 水 泥用量非常重要 ， 水泥用量 过少 ， 混凝土的和易性差 ， 泵送阻力大 ， 泵和输送管的 磨损亦加剧 ， 容易产生堵管。水泥用量过多 ， 混凝土的 粘性增大 ， 也会增大泵送阻力。为此 ， 应在保证混凝土 设计强度和顺利泵送的前提下尽量减少水泥用量。 骨料的最大粒径与级配。粗骨料最大粒径的选择应适 合工程配合 比要求。骨料的级配不仅影响混凝土硬化 后的性能， 同时也会影响和易性。砂率。砂率过小 时， 泵送混凝土易在输送管 中弯管位置堵塞 ， 为此 ， 泵 送混凝土与普通混凝土相比， 宜适当提高砂率， 以适应 管道输送的需要。但砂率过高时， 不仅会降低和易性， 同时 ， 也会影响混凝土硬化性能， 故应在可泵性和满足 混凝土配合比的情况下尽量降低砂率。掺合料。加 入泵送混凝土中的掺合料主要有粉煤灰 。粉煤灰掺人 混凝土中起润滑作用 ， 可 以改善混凝土拌和物的和易 性， 大大提高混凝土的流动性， 有利于泵送， 但掺量宜 由试验确定 ， 过多不利于混凝土的强度。 ( 编校： 杨亚军) 收稿 日期 ： 2 0 1 1 0 6 2 2 作者简介： 叶海军( 1 9 5 9 一 ) ， 从事建筑安装工作。