泵送混凝土裂缝的成因与防治

2015-04-16朱文昌赵磊彭本峰

建材与装饰 2015年12期

关键词：泵送骨料用量

朱文昌　赵磊　彭本峰

（济南铁路房产建设集团有限公司淄博分公司）

泵送混凝土裂缝的成因与防治

朱文昌赵磊彭本峰

（济南铁路房产建设集团有限公司淄博分公司）

阐述了在施工过程中产生混凝土裂缝的原因，并根据不同原因介绍了裂缝的防治措施，以提高工程建设质量。

工程施工；泵送混凝土；裂缝；成因；对象

1　前言

随着社会经济的发展及生产力的不断提高，混凝土泵送技术在施工生产中的应用已经越来越普及，虽然使用泵送混凝土施工方便、进度加快、且对工程质量有保证，但如果在施工中对泵送控制不当，很容易产生施工裂缝，在一定程度上影响机构的抗渗性和耐久性。

2　混凝土的原材料及配合比

（1）泵送混凝土的配合比设计，是在使用普通方法施工的混凝土的配合比设计所遵守的相关规定的基础上，结合混凝土拌合物在泵压作用下，由管道输送的特点，对其水泥用量、塌落度、砂率等方面做了特殊处理，使其满足泵送的要求。

（2）为了防止混凝土泵送时管道堵塞，严格控制了粗骨料的最大粒径与输送管直径之比，在高层建筑施工中，根据泵送的高度，控制在5～25mm，远小于普通混凝土的粗骨料粒径。

（3）泵送混凝土的水泥用量，是根据输送管直径、泵送距离及骨料的使用情况所决定的，由于泵送混凝土所使用的粗骨料粒径偏小，造成水泥用量的增加。

（4）为了改善混凝土的可泵性，除了规定细骨料宜用中砂外，还对通过0.315mm筛孔砂的含量不得少于15%作了严格的规定，从而使特细砂的含量，较普通混凝土加大。

（5）在泵送混凝土中掺加粉煤灰不仅可以减少水泥的用量，而且其中所含的SiO2在水泥中的碱性物质“激发”下，表现出水化硬化能力的活性来。

（6）为了满足泵送的工艺要求，混凝土的塌落度设计时的取值，是与泵送高度相关的。高度愈高，塌落度愈大，塌落度大，意味着用水量的增加或减水剂的掺加。

（7）外加剂的使用，能使混凝土按使用要求而改性。例如：减水剂的使用能大幅度的降低水灰比和提高强度，快速的提高拌合物的和易性，是塌落度加大。缓凝剂的使用，为混凝土的预拌、运输、浇筑提供了可能性。

3　混凝土裂缝产生的原因分析

3.1客观因素

3.1.1温度引起的裂缝

因为混凝土本身热胀冷缩的特征，若外部环境或者结构内部温度产生变化后，混凝土会出现变形。如果变形受到外力束缚，将会在结构内形成应力，若这一应力大于混凝土的抗拉强度，则会形成温度裂缝。

3.1.2收缩引起的裂缝

混凝土结构最明显的特征为其厚度低于长度和宽度，暴露于空气中的面积在很大程度上超出了其结构。在进行混凝土浇筑时，水分蒸发面积较大，特别是高温、刮风以及相对湿度较小的气候环境中，混凝土表面水分蒸发较快，体积收缩较大，而内部湿度和体积变化小，所以表面收缩变形受外力影响，产生拉应力，导致混凝土表面形成干缩裂缝。

3.1.3钢筋位置不正确产生的裂缝

因为施工管理工作失误，楼板支座附近的负弯矩钢筋绑扎作业完成之后，进行楼板混凝土浇筑以前，上方的一些钢筋会遭到作业人员直接踩踏而造成下沉，如果不能第一时间纠正，其抗负弯矩的作用就无法充分发挥，楼板有效高度会下降，引起裂缝的产生。

3.1.4施工材料引起的裂缝

混凝土的组成部分有水泥、砂、骨料以及拌合水等，如果配置混凝土的相关材料不合格，非常容易引起结构裂缝的产生。

3.2主观因素

（1）质量意识不足，预防措施不到位，管理工作不力是形成裂缝的主观因素。外加剂掺量不准确或者混凝土搅拌不均匀都会导致混凝土凝固时间增加，从而让其中含有的水分过快蒸发，导致水泥内的凝胶体干燥而收缩，最终出现干缩裂缝。润滑管壁的水泥浆以及水泥砂浆集中布料，导致局部水泥超标，加剧了裂缝的形成。

（2）在混凝土进行浇筑时非常容易出现输送管道堵塞的问题，特别是拆下的输送管中的混凝土掉落于尚未浇筑的地方，因为难以清理或者清理工作不到位而让混凝土变得松散，特别是初凝的混凝土和新浇筑的混凝土无法紧密结合，进而出现干缩裂缝。

4　混凝土裂缝的防治

泵送混凝土所使用的原材料及配合比设计，是泵送技术及工艺所要求的，而混凝土结构自身的特点是固有的，虽然它们有着产生裂缝的各种内在原因，但均是无法克服的，我们所能做的，只能是对症下药。

4.1客观因素产生裂缝的防治

4.1.1温度裂缝的防治

混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土越厚、水泥用量越大，水化热越高的水泥，其内部温度越高，形成温度应力越大，产生裂缝的可能性越大。

对于大体积混凝土，其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，因而引起裂缝危险性也越大，这就是的体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。

由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。

4.1.2收缩裂缝及沉降裂缝的防治

对于上述两种裂缝，我们一般选择下面几种对策来预防：

①要选择正确的振捣方法，泵送混凝土的振捣，除了依照一般混凝土的振捣方法——振动棒移动间距控制在400mm左右，振捣时间一般控制在30s之内，间隔30min左右实施二次振捣，这样做的主要目的是为了提升混凝土密度，尽量减少结构构件中的水泡以及缩水裂缝；②二次抹压施工技术，混凝土浇筑振捣之后，使用铁滚筒进行碾压，2～3次之后当混凝土初凝与终凝之间分别使用木抹搓毛抹压，首次进行普遍性的抹压，第二次时重点对可能产生裂缝的区域拍打，让其二次液化，从而弥合裂缝，进而实现收缩裂缝的目的；③当外部气候环境为高温、低湿度时，对混凝土表面进行搓毛之后，第一时间洒水养护同时选择塑料薄膜进行覆盖，从而让混凝土表面处于湿润状态，即便是在气温湿度条件适宜的天气，也必须要在其终凝之前做好洒水养护工作；④冬天施工的情况，对混凝土进行搓毛之后要第一时间选择薄膜进行覆盖，确保其水分不会被过快的蒸发，保证水泥水化反应的过程中有足够的水分，就能够有效的清除干缩裂缝。

4.1.3钢筋位置不正确产生的裂缝的防治

为了避免因为钢筋位置不准确而形成的裂缝，我们可以在楼板负弯矩钢筋位置摆放撑脚以及马凳支架，支架的间距应低于1m，钢筋垫块形成之后与浇筑混凝土之前应搭建走道，避免作业人员直接行走于钢筋之上，保证负弯矩钢筋始终处于正确的位置，同时间隔2m处应设置钢筋标志，控制好楼板厚度。

4.1.4正确选用混凝土原材料和配合比

（1）水泥品种选择和水泥用量管理，大体积混凝土出现裂缝的原因是由于水泥水化热集聚，导致混凝土早期升温与后期降温，其结构内部与混凝土表面产生温差，降低温差的主要方法是选择中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥。

（2）添加掺合料，大量工程实践说明，在混凝土内加入一定量的优质粉煤灰，不仅可以代替部分水泥，同时因为粉煤灰颗粒的滚珠效应，还能够发挥出润滑作用，能够有效的改善混凝土拌合物的保水性以及流动性。

（3）添加外加剂，通过这一措施能够起到减水、增塑以及缓凝的作用，能够有效的改善拌合物的保水性。因为外加剂具有减水能力，在降低用水量以及增强混凝土强度的同时，还能够减少水化热，延迟放热峰值时间，进而起到降低裂缝的作用。

（4）选择更加优质的骨料。按照混凝土结构最小断面具体尺寸以及泵送管道的内径，科学选择粒径较大的骨料，优先选择天然连续级配粗骨料，保证混凝土的泵送性，降低用水量以及水泥用量。

4.2主要因素产生裂缝的防治

①要建立完善施工质量保障机制，制定科学合理的预防对策；②在部分泵送混凝土搅拌站，一直就存在混凝土材料保管工作不到位的情况，导致混凝土材料受潮结块或者过期失效，为以后的浇筑作业埋下了非常大的隐患。因此必须要做好泵送混凝土搅拌站的管理工作，狠抓质量源头；③外加剂掺量不准确的主要因素是因为机械设备的故障，所以还应当做好机械设备的日常维护管理工作，确保其处于最佳的工作状态；④积极开展施工劳力组织工作，委派专人开展混凝土二次搓毛和养护覆盖工作。