淺談泵送混凝土的質量控制及塑性裂縫的預防

薛和平

（襄城縣工程質量監督站，河南 襄城 461700）

隨著我國建筑業的蓬勃發展，高層建筑的不斷增多，特別是在商品混凝土的普及和推廣應用后，泵送混凝土技術在工程施工中越來越多地被采用。泵送混凝土具有輸送混凝土能力大、速度快、縮短工期、降低費用及能連續作業的特點，尤其對于高層建筑和大體積基礎混凝土的施工，更能顯示出它的優越性。

但是，泵送混凝土在工程的實際運用中，常有出現泵送混凝土強度不足，凝結異常以及出現裂縫的現象，在一定程度上影響了工程的質量，因而應當引起足夠的重視。本文重點是研究泵送混凝土對混凝土的原材料、配合比及施工操作的要求，提出解決泵送混凝土質量問題的一些心得，以及對泵送混凝土裂縫處理的一些方法。

1 原材料和配合比的要求

1.1 粗骨料的選擇

粗骨料的最大粒徑應根據輸送管內徑的大小嚴格限制，最大粒徑與輸送管內徑之比，輸送高度50M以下的宜為1：3（碎石）或1：2.5（卵石）；輸送高度 50～100M的宜為 1：3～1：4；輸送高度100M以上的宜為1：4～1：5。為了防止混凝土泵送時堵塞，應優先選用天然連續級配的粗骨料，使混凝土有較好的可泵性，減少用水量及水泥用量，以達到減少水化熱的目的。

1.2 細骨料的選擇

為了使得混凝土的流動性滿足要求，骨料應有良好的級配。為了防止混凝土的離析，粒徑在0.315mm以下的細骨料的比例應適當加大。通常，通過0.315mm篩孔的砂宜不少于15%，而且優先選用中砂。如采用細砂，細度模數不低于2。實踐證明，采用細度模數2.8的中砂比使用細度模數2.3的中砂，可以減少水泥用量30～35kg/m3，減少水用量20～25kg/m3，從而減低水化熱及混凝土的收縮。

1.3 砂率

砂率的選擇在泵送混凝土的配合比設計中也很重要。砂率太小，混凝土容易產生離析。砂率太大，管內的摩阻力大，且會影響混凝土的強度，增大混凝土的收縮。泵送混凝土的砂率應比普通混凝土的砂率較高，宜控制在40～50%，高強泵送混凝土砂率選用28～35%比較適合。

1.4 水泥用量

保水性好、泌水小的普通硅酸鹽水泥均可用于泵送混凝土。而礦渣硅酸鹽水泥因其保水性差、泌水大，采用時須采取一定的措施，提高其性能。水泥的用量每立方米不宜少于300kg，水泥用量太少，混凝土容易產生離析現象。但是，大體積混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，造成混凝土內部和表面的溫差。因而，水泥的用量必須加以控制，盡量將水泥用量控制在450kg/m3以下。

1.5 混凝土的坍落度

混凝土的坍落度宜采用8～18cm。具體施工的坍落度大小可根據所采用的設備、建筑層高、輸送管道長短、彎道多少、不同外加劑的加入而確定。值得指出注意的是，施工混凝土的坍落度是不允許大于配合比設計給定的坍落度的。

水灰比小于0.45時，混凝土的流動阻力很大，可泵性差。水灰比太大，阻力減小，但混凝土又容易發生離析，干燥收縮越大，因此水灰比宜選用0.5～0.6。而高層建筑混凝土的設計強度通常較高，為了配制高強度等級的混凝土，一般采用較小的水灰比，控制在0.30～0.38之間。為了解決因水灰比太小引起的混凝土流動阻力太大的矛盾，可在高強泵送混凝土中加入適量的泵送劑增加混凝土的流動性。

1.6 外加劑和摻合料的選擇

在泵送混凝土中摻加泵送劑、減水劑，特別是同時摻加粉煤灰的雙摻技術不會增加泵送混凝土的干燥收縮，但是對于某些有引氣作用的泵送劑、減水劑，則有增加泵送混凝土的干燥收縮的可能。因而，應選用干燥收縮小的泵送劑或減水劑。

在混凝土中摻加粉煤灰可節約大量的水泥和細骨料。實踐證明，在混凝土中合理使用一噸粉煤灰可以取代0.6～0.9噸的水泥，并取代10%左右的細骨料。摻加粉煤灰同時可以減少用水量，增加混凝土的密實性，改善混凝土拌和物的和易性，增強混凝土的可泵性，減少混凝土的徐變，提高混凝土的抗滲能力，降低混凝土干燥收縮值。粉煤灰作為混凝土的摻和料，用在大體積泵送混凝土時，其作用和效果都是很明顯的。

2 對施工操作的要求

泵送混凝土的施工操作正確與否對其質量影響是很重要的，為保證混凝土強度，減少或杜絕裂縫的出現，泵送混凝土在施工過程中可參考采取如下措施：

2.1 水泥進場時，必須抽樣測定，必須滿足混凝土設計強度等級要求。原材料采用重量計，誤差不超過施工規范所容許的偏差。

2.2 盡量采用曲率半徑較大的大彎頭，減少彎頭數量，縮短泵管，尤其是樓面的水平管道，減少泵送阻力。

2.3 混凝土的供應充足，保證混凝土泵送連續施工。

2.4 泵送混凝土前，先泵送清水，清洗管道，然后泵送1：2的水泥砂漿，潤滑管道，最后泵送混凝土，開始時，慢速泵送，逐步加速，待運轉正常后，以正常速度進行泵送。泵送應盡量避免停泵，如泵送因特殊情況中途必須中斷時，每隔4～5分鐘，使泵正反運轉幾次，同時開動料斗的攪拌器，使混凝土保持運動狀態，防止混凝土離析。

2.5 樓面澆筑混凝土，先澆筑水平距離最遠處的混凝土，然后邊澆筑邊拆管，由遠及近，這樣水平管道隨著混凝土澆筑工作的逐步完成而由長變短。地面水平輸送管與垂直的長度比控制在1/2～1/3，且在地面水平管中必須安裝液控的截止閥，防止停泵時混凝土倒流。

2.6 混凝土輸送管在輸送混凝土過程中，如發生堵塞現象時，采用返泵的方法清除。如返泵未能清除，必須找到堵塞的部位拆管清除，然后重新安裝管道進行泵送，拆管前，應反泵清除管內殘余應力方可拆管。

2.7 混凝土振動方面可加強措施，在已澆筑的混凝土終凝前進行二次振動，排除混凝土因泌水在石子、鋼筋下部形成的空隙和水分，從而提高粘結力和抗拉強度，并減少混凝土內部的氣孔，提高混凝土的抗裂性。

2.8 混凝土澆筑后的養護是十分重要的。對澆筑后的混凝土的養護主要是保持適當的溫度和濕度條件。保溫可以減少混凝土表面的熱擴散，降低溫差，防止混凝土表面出現裂縫。

3 裂縫預防及處理方法

筆者在近幾年的建設工程質量監督中，發現商品混凝土和泵送混凝土都很容易出現早期塑性裂縫的現象。混凝土塑性裂縫產生的原因比較復雜，在此筆者不作詳細分析。對在實際施工過程中由于施工單位所采用的措施不夠得當，以至混凝土早期失水或不均勻失水造成的塑性裂縫，若加以重視是可以避免的。混凝土塑性裂縫一般可分為塑性沉降裂縫和塑性收縮裂縫。防止塑性沉降裂縫比較可行的措施是及時對混凝土特別是對容易產生塑性沉降裂縫的部位進行二次復振。防止塑性收縮裂縫比較可行的措施是對澆筑后的混凝土及時養護，防止混凝土水分揮發速度過快而產生裂縫。

對施工不當造成已經產生的混凝土塑性裂縫，若在混凝土仍然是潮濕狀態時，可采取的處理措施有：

如產生的裂縫尺寸很小時，可以采取掃入水泥和膨脹劑的混合物填充到裂縫中的措施。

如產生的裂縫尺寸稍大一些時，可以沿著產生的裂縫注入具有膨脹性能的水泥漿。

如產生的裂縫尺寸再大一些時，可以直接澆筑具有微膨脹的水泥砂漿，該水泥砂漿采用的水灰比應與原混凝土采用的水灰比相同。

若混凝土已經到了硬化狀態，且已十分干燥，可考慮采用環氧樹脂水泥砂漿或聚合物水泥砂漿灌縫。而對于那些對強度要求不高的混凝土構件，還可以采用柔性材料如各種防水密封膠等進行密封，以防止滲水和鋼筋銹蝕。

[1]混凝土質量控制標準(GB50164)[S].中國建筑工業出版社出版.

[2]混凝土外加劑應用技術規范(GB50119)[S].中國建筑工業出版社出版.

[3]陳肇元，朱金銓，吳佩剛.高強混凝土及其應用[M].清華大學出版社，1992.