泵送混凝土的特點(diǎn)和裂縫防治措施

方　勇　陳　偉　裘偉陽

摘要：本文介紹了泵送混凝土的特點(diǎn)和裂縫的分類，并提出了相應(yīng)的防治措施，供大家參考。

關(guān)鍵詞：泵送混凝土 裂縫 配合比 外加劑

0 引言

近年來，泵送混凝土在各種建筑施工中得到廣泛應(yīng)用，不但提高了工效，節(jié)約了施工成本，同時(shí)還解決了施工現(xiàn)場復(fù)雜、高空施工輸送混凝土的問題。泵送混凝土勻質(zhì)性好，不僅能改善混凝土的施工性能，對(duì)薄壁密筋結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)少振搗或不振搗施工；而且能減少收縮、防止裂縫、提高抗?jié)B性、改善耐久性。但是某些工程表明，泵送混凝土強(qiáng)度不足、凝結(jié)異常時(shí)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(rèn)真對(duì)待泵送混凝上裂縫的研究，采取合理的處理方法，是一項(xiàng)非常重要的工作。筆者根據(jù)多年的施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)泵送混凝土施工過程中裂縫的預(yù)防與處理加以探討。

1 泵送混凝土的特點(diǎn)

1.1 原材料和配合比 ①水泥用量較多，強(qiáng)度等級(jí)C20-C60的混凝土水泥用量范圍為350—550kg／m³。②超細(xì)摻合料時(shí)有添加為改善混凝土性能，節(jié)約水泥和降低造價(jià)，混凝土中摻加粉煤灰、礦渣、沸石粉等摻合料。③砂率偏高，砂用量多。為保證混凝土的流動(dòng)性、粘聚性和保水性，以便運(yùn)輸，泵送和澆筑，泵送混凝土的砂率要比普通流動(dòng)性混凝土增大砂率6％以上，約為38-45％。④石子最大粒徑。為滿足泵送和抗壓強(qiáng)度要求，與管道直徑比為1：2.5(卵石)，1：3(碎石)-1：4、1：5。⑤水灰比宜為0.4-0.6。⑥泵送劑多采用高效減水劑復(fù)合以緩凝劑、引氣劑等對(duì)裂縫也有影響。

1.2 工藝特點(diǎn) ①混凝土拌制在攪拌站(樓)進(jìn)行，原材料計(jì)量準(zhǔn)確，攪拌均勻，但也偶有失控情況。②多數(shù)攪拌站未設(shè)細(xì)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(jì)量和分散存在問題，影響混凝土的均勻性。③當(dāng)混凝土拌合物過干、過稀、運(yùn)輸時(shí)間過長、停留時(shí)間過長且未進(jìn)行攪拌均勻前入泵時(shí)，混凝土拌合物干稀不均。④每個(gè)運(yùn)輸車中混凝土的坍落度相差過大，加入泵車內(nèi)輸送時(shí)，會(huì)使?jié)仓幕炷辆鶆蛐宰儾?。⑤?duì)于大體積混凝土施工，當(dāng)技術(shù)措施不當(dāng)或不完善時(shí)，易產(chǎn)生溫度裂縫。⑥混凝土大面積板材，在澆筑后防風(fēng)、防曬、養(yǎng)護(hù)不足時(shí)，易產(chǎn)生干縮裂縫。

2 泵送混凝土裂縫的分類

2.1 按裂縫的形狀分類 ①貫穿裂縫：裂縫貫穿結(jié)構(gòu)的整個(gè)斷面，將結(jié)構(gòu)分離，嚴(yán)重破壞結(jié)構(gòu)的整體性，影響結(jié)構(gòu)的功能。②深層裂縫：裂縫延伸部分結(jié)構(gòu)斷面，一般足由混凝土內(nèi)部缺陷引起的，對(duì)結(jié)構(gòu)的性能亦有影響。③表面裂縫：一般出現(xiàn)在大體積混凝土中，危害一般較小，但是它可能發(fā)展為貫穿裂縫。此外，泵送混凝土裂縫還分為縱向裂縫、橫向裂縫、斜向裂縫、剪切裂縫、X型裂縫以及各種小規(guī)則裂縫。

2.2 按裂縫的活動(dòng)狀態(tài)分類 ①穩(wěn)定裂縫：這種裂縫不影響應(yīng)用，如在運(yùn)動(dòng)中可以自愈合的裂縫和處于穩(wěn)定的周期性運(yùn)動(dòng)中的裂縫。②不穩(wěn)定裂縫：裂縫的開度和長度隨時(shí)間的變化而加劇，影響結(jié)構(gòu)物的使用。③死縫：裂縫包括兩類，一是永久愈合的裂縫；二是已經(jīng)開裂的，但開度和長度都不再發(fā)生變化的裂縫。

2.3 按裂縫的成因分類 ①結(jié)構(gòu)性裂縫：由各種外荷載引起的裂縫，也稱荷載裂縫。包括由外荷載的直接應(yīng)力引起的裂縫和在外荷載作用下結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫。②非結(jié)構(gòu)性裂縫：由各種變形變化引起的裂縫，包括溫差、干縮濕脹和不均勻沉降等因素引起的裂縫，足由結(jié)構(gòu)變形受到限制時(shí)內(nèi)應(yīng)力造成的。

3 對(duì)泵送混凝土裂縫的防治與修補(bǔ)措施

3.1 從品種選用和水泥用量上控制 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(shí)盡量選用質(zhì)量穩(wěn)定的旋窯廠生產(chǎn)的硅酸鹽水泥。在保證混凝土強(qiáng)度的前提下盡量減少水泥用量也是降低水化熱、減少內(nèi)外溫差的有效途徑之一。實(shí)驗(yàn)表明，每m³混凝土水泥用量增減10kg，其水化熱使混凝土的溫度相應(yīng)升高或降低1℃ 。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)水泥用量通?？刂圃?50kg～450kg／m³之間。同時(shí)為減少溫差引起的溫度應(yīng)力，可結(jié)合工程實(shí)際情況用60天強(qiáng)度代替28天抗壓強(qiáng)度， 降低水泥用量。同時(shí)，要消除泵送混凝土施工裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)注意原材料質(zhì)量的把關(guān)和混凝土配合比的設(shè)計(jì)。

3.2 防治干縮裂縫的保養(yǎng)維護(hù) 干縮裂縫的澆混凝土表面，若無恰當(dāng)措施，極易失水過快產(chǎn)生干縮裂縫。因此必須進(jìn)行恰當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)。保證新澆筑的混凝土有適宜的硬化條件。要在混凝土澆筑完畢后及時(shí)覆蓋靼料薄膜或濕草袋，對(duì)混凝土進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。接縫處搭接蓋嚴(yán)，避免混凝土水份蒸發(fā)，保持混凝土表面處在濕潤狀態(tài)下養(yǎng)護(hù)。混凝土終凝后繼續(xù)澆水養(yǎng)護(hù)7天。經(jīng)過二次抹壓混凝土初凝后，輕微灑水潤濕，混凝土終凝后，每天分幾次澆水，保持一周時(shí)間使混凝土濕潤。此外，為防止墻、柱、梁等的側(cè)模板過早拆卸，導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生干燥收縮裂縫，應(yīng)在混凝土表養(yǎng)護(hù)液。

3.3 對(duì)水熱化引起的裂縫的處理 為防治水化熱引起的裂縫，施工前應(yīng)計(jì)算升溫峰值、內(nèi)外溫差及降溫速率，制定相應(yīng)的技術(shù)措施，防止和控制溫度裂縫，確保工程質(zhì)量。

3.3.1 降低混凝土入模溫度：降低原材料進(jìn)入攪拌機(jī)的溫度如夏季在水箱內(nèi)加冰塊，降低水溫；粗骨料遮陽防曬，并灑冷水降溫；細(xì)骨料遮陽防曬；散裝水泥提前儲(chǔ)備，避免新出廠水泥溫度過高。采取以上措施最大限度降低混凝土出機(jī)溫度；夏季，混凝土運(yùn)輸車加保溫套或?qū)摅w噴淋冷水降溫。混凝土泵送管道遮陽防曬：混凝土澆筑作業(yè)面遮陽，減少混凝土冷量損失。

3.3.2 降低混凝土水化熱：選擇中低熱品種水泥，優(yōu)先選用。礦渣硅酸基檢測合格后，在封邊粘土內(nèi)沿路基縱向設(shè)置排水盲溝，首先在路基隔離層上面，沿路基縱向每5m設(shè)置第1道排水盲溝；路基填高3層時(shí)，沿路基縱向每5m設(shè)置第2道排水盲溝；以后路基每填高3層時(shí)，沿路基縱向每10m設(shè)置一道排水盲溝。

3.4 塑性沉降裂縫的防止措施 塑性沉降裂縫的防止措施主要包括以下幾點(diǎn)：①要嚴(yán)格控制混凝土單位用水量在

180kg/m以下。水灰比在0.6以下，在滿足泵送和澆筑要求時(shí)，宜盡可能減少坍落度。②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。③混凝土攪拌時(shí)間要適當(dāng)，時(shí)間過短、過長都會(huì)造成拌合物均勻性變壞而增大沉陷。④混凝土澆筑時(shí)，下料不宜太快，防止堆積或振搗不充分。⑤混凝土應(yīng)振搗密實(shí)，時(shí)間以10～15秒/次為宜。澆搗梁板混凝土?xí)r，在梁與板交界處，宜先澆搗梁部位混凝土，振搗密實(shí)后再澆搗板面混凝土，這樣可避免或減少發(fā)生在梁板交界處的沉降收縮裂縫。⑥混凝土澆搗成型后應(yīng)進(jìn)行二次振搗二次抹面。具體的做法是：在混凝土進(jìn)入初凝前(用手輕按混凝土板面能留下指痕)，用平板振動(dòng)器快速復(fù)振一次。再用木抹子壓實(shí)抹平，可以起到減少表面裂縫的效果。

4 結(jié)束語

泵送混凝土，特別是在高強(qiáng)度、大流動(dòng)性條件下，由于水泥用量多，單位用水量大，砂率高和摻化學(xué)外加劑，使混凝土干燥收縮，產(chǎn)生裂縫的潛在危險(xiǎn)大。為此要按施工要求選擇較低的坍落度，在滿足流動(dòng)性和泵送性的條件下，使單位用水量降低到170kg／m³以下，在滿足強(qiáng)度條件下，盡可能降低水泥用量。同時(shí)，應(yīng)選用對(duì)混凝土干燥收縮影響小的泵送劑，必要時(shí)摻加適量膨脹劑。在施工中采用二次振搗，加強(qiáng)抹面和濕養(yǎng)護(hù)也是必不可少的技術(shù)措施。