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浅谈泵送混凝土裂缝成因及预防措施

2013-04-29张育智

科技创新与应用 2013年9期
关键词:预防措施成因裂缝

摘 要:泵送混凝土,是个新兴的名词,是在现代建筑工程施工技术进步的大环境下产生的,我国早在改革初期就开始使用这项技术了。它是指混凝土拌合物用混凝土泵随着管道进行输送并浇筑的一种技术。如今,泵送混凝土技术已经被人们熟知,并得到了普及与应用。本文透过国家的技术指标,根据泵送混凝土本身具有的特性与具体施工条件,分析了泵送混凝土产生裂缝的原因及种类,并据此提出了一些预防措施。

关键词:泵送混凝土;裂缝;成因;预防措施

1 引言

泵送混凝土,是个新兴的名词,是在现代建筑工程施工技术进步的大环境下产生的,我国早在改革初期就开始使用这项技术了。它是指混凝土拌合物的坍落度不低于100mm并用管道进行输送并浇筑的一种技术。泵送混凝土必須满足强度和耐久度的要求,满足泵送工艺的要求,即要求混泥土有较好的可泵性,在泵送过程中有良好的流动性、阻力小、不离析、不易沁水、不堵塞管道等性质。如今,泵送混凝土技术已经被人们熟知,并得到了普及与广泛的应用。泵送混凝土,之所以得到了这么广泛的应用,是因为它具有许多的优点:污染少、占地小、工效高,还能减少收缩、开裂,提高混凝土的施工性能。然而,泵送混凝土由于本身具有的特性与具体施工条件的限制,导致容易产生裂缝,从而致使抗渗和耐久性能也会受到影响。本文析了泵送混凝土产生裂缝的原因及种类,并据此提出了一些预防措施。

2 成因及措施

2.1 温度裂缝

温度裂缝大多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土中的水泥在化学反应发生的过程中,释放出大量的热量,这种水化热大量地聚积在混凝土的内部,却不容易释放出去,使得温度一下子上升得很快。然而,混凝土的表面的散热性比内部来得快得多。这样一来,内外部的温差就产生了,混凝土的表面就有了拉应力,一旦混凝土的抗拉强度的最大值低于这种拉应力的话,混凝土的表面就会出现裂缝。这种裂缝的形状没有规律,只是它的宽度与温度变化有很大的关系,夏天窄,冬天宽。通常会出现在温差较大的混凝土表面又或者是大体积混凝土的表面。但在裂缝出现的初期,一般来说,一开始裂缝还是很细的,随着时间的推移,裂缝会越来越大,甚至出现贯穿的现象。

对于这种温度裂缝,我们采取的预防措施主要有:选用水化热低的混凝土,水泥用量减少,把混凝土的水灰比降低到0.6以下;通过添加一些外加剂来减慢混凝土中混合物的流动性,降低水化热,延迟混凝土温度上升的时间;用“二次风冷”来替代原有的“三冷技术”,改进传统的搅拌工艺,使浇筑时混凝土的温度有所下降;浇筑后,养护时间加以一定地延长,及时洒水,加强监管,保证混凝土表面得以缓慢冷却。

2.2 干缩裂缝

浇筑后,混凝土表面还是会处于一种塑性状态,由于混凝土中的材料的干燥收缩性小,一遇到表面过快地蒸发了水分的情况,就容易导致裂缝的产生。这种裂缝常常一开始不被人们所注意,因为整个干燥过程呈逐层发展状态,由外向内,所以初期总是很细微。但是,如果不留意的话,长期受到钢筋锈蚀和碳化的影响,却会使这种开始非常微小的裂缝变成损害薄壁结构的抗渗性和耐久性的更严重的裂缝,影响很大。

针对这种干缩裂缝,我们采取的预防措施主要有:混凝土的干燥程度与水泥的种类有很大的关系,不同的水泥种类,会导致混凝土不同的干燥程度。因此,我们要选择合适的水泥种类,比如,粉煤灰水泥、中低热水泥等,这些水泥种类极小的影响混泥土的干燥程度。

既然混凝土的干燥程度与水泥的用量有很大的关系,虽然增加量不是那么明显,但是水泥的用量还是需要有一定的控制,因为用的水泥量越多,混泥土的干燥程度就越大,容易产生干缩裂缝。因此,水泥的用量必须严格按照配比。

添加一些化学试剂来减缓混凝土的干燥速度。这些化学试剂主要是指泵送剂、减水剂等,其中,有一种叫做粉煤灰的双掺技术效果特别明显。但是,并不是所有的泵送剂、减水剂都具有减缓混凝土的干燥速度的作用,有些甚至会起到增大的作用。因此,我们在选用这些化学添加剂的时候,要注意选用那些能起到减缓混凝土的干燥速度的试剂。化学试剂的用量也不是越多效果就越好,用量多了,有时候会适得其反,所以我们必须严格按照说明,使用适合的化学剂量。

选择正确的养护时间与养护方法。混凝土完成浇筑后,长期日晒雨淋,会加快表面的干燥过程,从而产生较大的收缩而开裂。如果在混凝土凝结之前选择正确的养护时间和养护方法,那么干燥收缩就不会这么严重了,所以选择正确的养护时间和养护方法是非常重要的。

2.3 沉陷裂缝

这是一种早期裂缝,常会出现在用泵送混凝土浇筑的钢筋混凝土结构中,板、墙等表面系数大的尤其多。这种裂缝通常发生在部位的交接处,断断续续,中间宽,两头窄。这种沉陷裂缝主要是由于在混凝土凝结之前没有压实,导致流动性不足,同时又受到钢筋、模板抑制及模板移动、基础沉陷,就产生了这种裂缝。这种裂缝一般出现在混凝土浇筑后的三小时之内,深度之深,可以到达钢筋表面。

对于这种沉陷裂缝,我们采取的预防措施主要有:混凝土浇筑进行时要防止地基被水浸泡;必须使用强度、刚度好的模板;控制模板拆除的时间,并留意顺序;模板安装于冻土之上时采取一定的预防措施。

2.4 化学反应引起的裂缝

化学反应引起的裂缝,主要说的还是碱骨料反应引起的裂缝。拌合混凝土后产生的碱性离子与骨料中的活性离子发生化学反应,从而因为吸收了大量的水分使体积膨胀,形成了开裂。这种裂缝通常不容易被我们发现,会出现在使用的过程中。但是一旦发生这种裂缝,就很难补救。

对于这种化学反应引起的裂缝,我们采取的预防措施主要有:砂石骨料的碱活性要小;水泥的碱性要低,添加的试剂要低碱或无碱;碱骨料反应要通过使用合适的掺和料来抑制。

除了上面所提及的四大类裂缝,有一些裂缝是人为造成的。比如,施工操作不规范、质量意识不高、混凝土配比不好等,都能引起裂缝的产生。这些认为造成的裂缝是可以进行预防的,操作人员必须严格遵循规则,提高的操作水平,提升质量意识。

2.5 有关裂缝的处理

混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:表面修补法,嵌缝法,结构加固法。表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性防水材料为聚合物水泥砂浆。结构加固法是指当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采用加固法对混凝土结构进行处理。

3 结束语

由上不难看出,泵送混凝土裂缝产生的原因有很多,有材料本性特性的影响,也有人为的因素。裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此不管是何种原因引起的裂缝,都应该从源头上抓起,降低水泥的用量,控制好温度,添加合适的试剂,从每个环节入手,消除潜在的危害,确保工程保质保量地完成。

参考文献

[1]徐至钧.混凝土结构裂缝预防与修复[M].机械工业出版社,2011(1).

[2]徐有邻,顾祥林.混凝土结构工程裂缝的判断与处理[M].中国建筑工业出版社,2011(3).

[3]马保国.新型泵送混凝土技术及施工[M].化学工业出版社,2010(8).

[4]姚燕.高性能混凝土的体积变化及裂缝控制[M].中国建筑工业出版社,2011(2).

作者简介:张育智(1983,5-),男,汉族,浙江省衢州市人,助理工程师,大专,研究方向:混凝土配制及质量控制。

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