泵送混凝土裂縫的防治措施

高廣慶，賈鳳君

（依蘭縣水務(wù)局，黑龍江 依蘭 154800）

泵送混凝土技術(shù)以其效率高、費(fèi)用低、節(jié)省勞動力、水平和垂直運(yùn)輸可一次連續(xù)完成，適用狹窄施工現(xiàn)場等優(yōu)點(diǎn)越來越受到人們的重視。但由于泵送混凝土原材料組成的變化，使得混凝土收縮量增大；加之對泵送混凝土施工工藝落實(shí)不夠，極易產(chǎn)生混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫，直接影響建筑物的正常使用，不及時處理還將影響結(jié)構(gòu)的耐久性能。控制泵送混凝土裂縫，應(yīng)從混凝土的生產(chǎn)和施工及設(shè)計(jì)等幾個方面采取相應(yīng)的技術(shù)措施。

1 優(yōu)化設(shè)計(jì)

現(xiàn)澆板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，除考慮強(qiáng)度要求外，還應(yīng)進(jìn)行撓度及裂縫驗(yàn)算，考慮施工不均勻性及混凝土本身的收縮因素，適當(dāng)留些安全儲備，即能抵抗意外的附加應(yīng)力，提高板的抗彎、抗剪能力。

宜采用較小直徑加大密度的方式進(jìn)行配筋。為防止溫度及收縮引起的次應(yīng)力影響，適當(dāng)提高配筋率，這樣可提高混凝土結(jié)構(gòu)體的極限拉伸變形及混凝土抵抗干縮變形的能力，防止因混凝土自身收縮出現(xiàn)大量的應(yīng)力集中點(diǎn)，導(dǎo)致局部出現(xiàn)塑性變形產(chǎn)生裂縫。另外，適當(dāng)考慮設(shè)置構(gòu)造配筋，在板的上部跨中配置通長的分布鋼筋。合理設(shè)置伸縮縫防止在薄弱部位產(chǎn)生裂縫，考慮對建筑物在應(yīng)力集中部位產(chǎn)生拉應(yīng)力使樓板面產(chǎn)生斜裂縫加以設(shè)防。同時考慮在樓板中電氣導(dǎo)管敷設(shè)密集處的上部及下部敷設(shè)鋼絲網(wǎng)，寬度每邊應(yīng)大于管區(qū)100 mm為宜，以此作為構(gòu)造措施。

2 原材料的選擇和混凝土配合比的優(yōu)化

1）細(xì)骨料。細(xì)骨料的選擇，應(yīng)嚴(yán)格控制砂的細(xì)度模數(shù)、含泥量和泥塊含量；當(dāng)細(xì)骨料級配較差時，宜用粒徑不同的幾種細(xì)骨料進(jìn)行調(diào)配，選擇其最佳級配；對抗裂性要求較高的混凝土，宜選取含泥量小于規(guī)范SL251—2000附錄A中含泥量小于3%不許存在泥塊、泥塊含量小于0.5%的中砂。

2）粗骨料。粗骨料宜選擇空隙率較小、級配良好的骨料，可用幾種粒徑不同的粗骨料進(jìn)行骨料級配的優(yōu)化，選取緊密密度最大的級配為最佳級配。粗骨料巖石種類也可對混凝土的干縮性和冷縮性發(fā)生重要影響。

3）水泥。水泥宜優(yōu)先選擇質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)批量大的大型水泥廠生產(chǎn)的水泥，其品種優(yōu)先選擇的次序是：低堿水泥、硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，同時要求水泥的保水性要好；大體積混凝土宜選用低熱水泥。無特殊要求時，不宜選用早強(qiáng)水泥、含堿量較大的水泥、細(xì)度較細(xì)的水泥或超細(xì)水泥。

4）摻合料。摻合料的選擇，國內(nèi)當(dāng)前用的摻合料主要是粉煤灰，可以提高混凝土的和易性，大大改善混凝土工作性能，同時可代替水泥，降低水化熱，減緩混凝土的升溫過程，改善混凝土的抗裂性能。宜優(yōu)選質(zhì)量穩(wěn)定的Ⅰ級灰，摻加量以不影響混凝土強(qiáng)度、耐久性為宜。但混合材料使用不當(dāng)，也可能延緩混凝土的強(qiáng)度發(fā)展或增大混凝土的干縮性，對此需通過試驗(yàn)研究確定。

5）外加劑。泵送混凝土中外加劑起著不可替代的作用，但外加劑應(yīng)用不當(dāng)會直接引起混凝土種種質(zhì)量問題。選擇外加劑時，其品種與摻量應(yīng)根據(jù)混凝土性能要求、施工及氣候條件等因素確定；應(yīng)注意外加劑之間的匹配以及與水泥的適用性；另外，一般外加劑是增加混凝土收縮的，這一性質(zhì)對裂縫控制是不利的，故特別要注意外加劑對收縮的影響。由水泥、摻合料、外加劑組成的水硬性膠凝材料，其品種和組成應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)選，宜進(jìn)行材料之間的相互適應(yīng)性試驗(yàn)和原材及水硬性膠凝材料漿體的抗裂性能試驗(yàn)。

6）配合比優(yōu)化。

a）最小水泥（膠凝材料）用量原則。在滿足混凝土強(qiáng)度和工作性要求的前提下，選擇最小水泥（膠凝材料）用量，以其增大骨料體積，提高混凝土的體積穩(wěn)定性和抗裂性。

b）最大骨料堆積密度原則。按混凝土填充理論，宜重視混凝土中骨料的級配設(shè)計(jì)，以獲取骨料的最大緊密密度、最小空隙率，減少膠凝材料的用量和混凝土的砂率。

c）適當(dāng)水膠比原則。混凝土水膠比過小過大，都會劣化混凝土的抗裂性能。根據(jù)試驗(yàn)研究和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，一般混凝土水膠比宜為0.4～0.55。

以上3條原則不是相互獨(dú)立的，而是相互關(guān)聯(lián)的，在混凝土配合比優(yōu)化時應(yīng)綜合考慮，另優(yōu)化后的混凝土配合比宜進(jìn)行抗裂性能驗(yàn)證試驗(yàn)。

3 采取施工技術(shù)措施加強(qiáng)質(zhì)量控制

1）嚴(yán)格管理，確保泵送混凝土入模質(zhì)量。由于目前現(xiàn)場較為普遍的是采用商品混凝土，作為施工單位不能直接對混凝土攪拌過程及其量進(jìn)行控制，因此對混凝土應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求和實(shí)際情況向混凝土供應(yīng)單位提出技術(shù)要求（或技術(shù)交底），對混凝土澆筑過程進(jìn)行嚴(yán)格管理，確保混凝土質(zhì)量的可追溯性。混凝土的拌制和加工必須作到計(jì)量準(zhǔn)確，同時應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸距離控制好出廠的坍落度以確保混凝土的入模的坍落度。對于罐車到達(dá)現(xiàn)場混凝土坍落度達(dá)不到要求，應(yīng)予以清退，嚴(yán)禁二次加水?dāng)嚢枋褂谩?/p>

2）減少溫度和濕度對混凝土塑性收縮的影響。環(huán)境因素對混凝土表面水的蒸發(fā)起著關(guān)鍵性的作用，施工現(xiàn)場的溫度、濕度和風(fēng)速對混凝土表面的蒸發(fā)干燥有很大的影響，特別是相對濕度。一般在溫度升高、相對濕度降低后，混凝土的塑性收縮開裂情況有明顯的加重，初裂時間提前、裂縫的寬度加大、裂紋長度增加、裂縫總量增加。因此，混凝土澆筑后若處于高溫、低濕的環(huán)境中，應(yīng)注意減少或避免混凝土表面的陽光直射、降低混凝土表面的風(fēng)速，以減少混凝土表面水蒸發(fā)速度，從而預(yù)防、減少塑性收縮裂縫產(chǎn)生。

3）嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。包括是、澆筑順序，一次澆筑層厚，施工縫的留置與處理，布料的位置，密集鋼筋處下料與振搗，預(yù)埋管線的處理，預(yù)留洞口鋼筋配置，模板的承載力、剛度和穩(wěn)定性，支撐的可靠性，鋼筋的綁扎、位置及固定等等。以上工作若落實(shí)不到位，也易產(chǎn)生各種裂縫，故在施工中亦要引起重視。

4）施工荷載的控制。施工荷載為施工過程中因施工條件限制不可避免地附加在結(jié)構(gòu)上的所有外力因素的總和，比如模板及其支攪拌系、鋼筋、布料機(jī)等，往往是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時難以準(zhǔn)確預(yù)估的因素，其荷載效應(yīng)在一定程度上往往比正常使用荷載更為不利，其作用更容易使得混凝土在其硬化過程中尚未達(dá)到一定強(qiáng)度值而產(chǎn)生受力裂縫，因此需對構(gòu)件的承載力、剛度和這些荷載可能導(dǎo)致出現(xiàn)的裂縫寬度進(jìn)行驗(yàn)算，同時施工過程中需嚴(yán)格地控制這些荷載。

5）采用二次振搗、二次抹面工藝。第一次振搗，混凝土入模后采用插入式振搗器，振搗梁內(nèi)混凝土至板底，振動棒移動間距宜為400 mm左右，振搗時間宜為15～30 s。第二次振搗可間隔20～30 min后進(jìn)行，根據(jù)試驗(yàn)人員在現(xiàn)場測出的混凝土出機(jī)后坍落度損失到30～50 mm的時間作為第二次振搗應(yīng)完成時間，在這個時間內(nèi)用平板振搗器按第一時間振搗順序進(jìn)行第二次振搗，二次振搗的時間應(yīng)控制在上述測的時間內(nèi)，不得隨意拖延，避免混凝土初凝后振搗產(chǎn)生振動破壞與鋼筋的結(jié)合，使混凝土出現(xiàn)早期破壞。在第二次振搗后，立即用鐵滾子在混凝土表面進(jìn)行碾壓趕漿，用刮杠將板面混凝土找平，然后在用木抹子進(jìn)行第一次抹面；第二次抹面在混凝土終凝前用手指按稍軟，抹子能抹光時進(jìn)行。通過以上方法不僅可提高混凝土的密實(shí)性、均勻性，還可預(yù)防或減少收縮裂縫產(chǎn)生。

6）采取有效的混凝土養(yǎng)護(hù)措施。在二次抹面后，立即用塑料薄膜蓋在混凝土板表面，待混凝土終凝后3～5 h。在上面蓄水20～30 mm深進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；或在終凝前用濕草包覆蓋，派專人灑水。這樣做不但可以防止混凝土表面免遭日曬與熱風(fēng)造成的混凝土表面以及表面溫差產(chǎn)生干裂縫。混凝土表面不便澆水或采用覆蓋養(yǎng)護(hù)時，宜涂刷養(yǎng)護(hù)劑；低溫季節(jié)，采用暖棚法或保溫法施工時，混凝土養(yǎng)護(hù)期內(nèi)應(yīng)始終使混凝土處于潮濕狀態(tài)，覆蓋材料宜采用保濕保溫良好的材料。

7）摻加合成纖維。對混凝土結(jié)構(gòu)中容易產(chǎn)生裂縫的部位（預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨固區(qū)域、凹角、洞口等應(yīng)力集中處以板面、梁側(cè)、墻面等容易發(fā)生干縮裂縫處），宜采用摻入合成纖維（聚酰氨纖維、聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維等）的方法控制裂縫。合成纖維的摻入量根據(jù)工程需要通過試驗(yàn)確定，一般可為 0.4～3 kg/m。

綜上所述，泵送混凝土，特別是在高強(qiáng)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(xué)外加劑，使混凝土產(chǎn)生裂縫的潛在危險(xiǎn)大，對此必須引起足夠重視。要從泵送混凝土的配合比、施工技術(shù)措施、施工過程控制等方面層層把關(guān)，嚴(yán)格防治。