泵送混凝土的特點和裂縫控制措施探討

金建

【摘要】 本文介紹了泵送混凝土的特點，提出了如何控制泵送混凝土裂縫的幾點看法，供大家參考。

【關鍵詞】 泵送混凝土 裂縫 質量控制

1.前言

近年來，泵送混凝土在各種建筑施工中得到廣泛應用，不但提高了工效，節約了施工成本，同時還解決了施工現場復雜、高空施工輸送混凝土的問題。但是某些工程表明，泵送混凝土強度不足、凝結異常時有發生，特別是裂縫普遍存在，在一定程度上影響結構的抗滲性和耐久性。因此，認真對待泵送混凝上裂縫的研究，采取合理的處理方法，是一項非常重要的工作。筆者根據多年的施工經驗，對泵送混凝土施工過程中裂縫的預防與處理加以探討。 2.泵送混凝土的特點

2.1 原材料和配合比

2.1.1 水泥用量較多

強度等級C20-C60的混凝土水泥用量范圍為350—550kg/m3。

2.1.2 超細摻合料時有添加為改善混凝土性能，節約水泥和降低造價，混凝土中摻加粉煤灰、礦渣、沸石粉等摻合料。

2.1.3 砂率偏高，砂用量多

為保證混凝土的流動性、粘聚性和保水性，以便運輸，泵送和澆筑，泵送混凝土的砂率要比普通流動性混凝土增大砂率6%以上，約為38—45%。

2.1.4 石子最大粒徑

為滿足泵送和抗壓強度要求，與管道直徑比為1：2.5（卵石），1：3（碎石）

2.1.5 水灰比

水灰比宜為0.4—0.6。

2.1.6 泵送劑

多為高效減水劑復合以緩凝劑、引氣劑等對裂縫也有影響。

2.2 工藝

（1）混凝土拌制在攪拌站（樓）進行，原材料計量準確，攪拌均勻，但也偶有失控情況。

（2）多數攪拌站未設細摻合料、粉狀泵送劑、粉狀膨脹劑稱量和料倉，采用容積法，使計量和分散存在問題，影響混凝土的均勻性。

（3）當混凝土拌合物過干、過稀、運輸時間過長、停留時間過長且未進行攪拌均勻前入泵時，混凝土拌合物干稀不均。

（4）每個運輸車中混凝土的坍落度相差過大，加入泵車內輸送時，會使澆筑的混凝土均勻性變差。

（5）對于大體積混凝土施工，當技術措施不當或不完善時，易產生溫度裂縫。

3.變形裂縫產生的原因和特征

3.1溫度裂縫

3.1.1產生的原因和特征

水泥水化過程中產生大量的熱量，每克水泥放出502J的熱量.如果以水泥用量350—550kg/m3。來計算，每m 混凝土將放出17500～27500KJ的熱量，從而使混凝土內部溫度升高，在澆筑溫度的基礎上，通常升高35℃左右。按我國施工驗收規范規定澆筑溫度為28℃ 可使混凝土內部溫度達到65℃左右。因為混凝土內部和表面的散熱條件不同，混凝土中心溫度低，形成溫度梯度和溫度應力。溫度應力和溫差成正比，當這種溫度應力超過混凝土的內外約束應力 （包括混凝土抗拉強度）時，就會產生裂縫。這種裂縫的糕 是初期出現的裂縫很細，隨著時間的發展而繼續擴大，甚至達到貫穿的情況。

3.1.2影響因素和防治措施

混凝土內部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、用量有關。混凝土越厚，水泥用量越大，水化熱越高的水泥，其內部溫度越高，形成溫度應力越大，產生裂縫的可能性越大。對于大體積混凝土，其形成的溫度應力與其結構尺寸相關，在一定尺寸范圍內，混凝土結構尺寸越大，溫度應力也越大，因而引起裂縫的危險性也越大，這就是大體積混凝土易產生溫度裂縫的主要原因。因此防止大體積混凝土出現裂縫最根本的措施就是控制混凝土內部和表面的溫度差。

3.2沉陷（塑性）收縮裂縫

3.2.1產生的原因和特征

在泵送混凝土現澆的各種鋼筋混凝土結構中，特別是板、墻等表面系數大的結構之中，經常出現一種早期裂縫。這種裂縫為斷續的水平裂縫，裂縫中部較寬、兩端較窄、呈梭狀。裂縫經常發生在板結構的鋼筋部位、板肋交接處、粱板交接處、梁柱交接處、結構變截面的地方。這種裂縫產生的原因主要是混動性過大和流動性不足以及不均勻，在凝結硬化前沒有沉實或者沉實不夠，當混凝土沉陷時受到鋼筋、模板抑制以及模板移動、基礎沉陷所致。

3.2.2影響因素和防止措施

a.要嚴格控制混凝土單位用水量在170kg/m以下，水灰比在0.6以下，在滿足泵送和澆筑要求時，宜盡可能減少坍落度；b.摻加適量、質量良好的泵送劑和摻合料，可改善工作性和減少沉陷；c.混凝土攪拌時間要適當，時間過短、過長都會造成拌合物均勻性變壞而增大沉陷；d.混凝土澆筑時，下料不宜太快，防止堆積或振搗不充分； e.混凝土應振搗密實，時間以1O一15秒欣為宜，在柱、梁、墻和板的變截面處宜分層澆筑、振搗。在混凝土澆筑l～1.5小時后，混凝土尚未凝結之前，對混凝土進行兩次振搗，表面要壓實抹光；在炎熱的夏季和大風天氣，為防止水分激烈蒸發，形成內外硬化不均和異常收縮引起裂縫，應采取措施緩凝和復蓋。

3.3干縮裂縫

3.3.1產生的原因和特征

干燥收縮的主要原因是水分在硬化后較長時間產生的水分蒸發引起的。混凝土的干燥收縮由于集料的干燥收縮很小，因此主要是由于水泥石干燥收縮造成的。水泥石干燥收縮理論有毛細管張力學說、表面吸附學說和夾層水學說等，不論哪種學說，都是水分蒸發引起的。混凝土的水分蒸發、干燥過程是由外向內、由表及里，逐漸發展的。由于混凝土蒸發干燥非常緩慢，產生干燥收縮裂縫多數在一個月以上，有時甚至一年半載，而且裂縫發生在表層很淺的位置，裂縫細微，有時呈平行線狀或網狀，常常不被人們注視。但是應當特別注意，由于碳化和鋼筋銹蝕的作用，干縮裂縫不僅嚴重損害薄壁結構的抗滲性和耐久性，也會使大體積混凝土的表面裂縫發展成為更嚴重的裂縫，影響結構的耐久性和承載能力。

3.3.2影響因素和防止措施

（1）水泥品種。一般來說，水泥的需水量越大，混凝土的干燥收縮越大。所以，從減少收縮的角度出發，宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥。

（2）水泥用量。混凝土干燥收縮隨著水泥用量的增加而增大，但是增加量不顯著。在有可能減少水泥用量時，還是盡可能降低水泥用量，因為泵送混凝土的水泥用量偏高， 混凝土的水泥用量一般約為300-400kg/m3 。

（3）用水量。沉陷裂縫、干縮裂縫都是由于混凝土單方用水量過大、混凝土過稀、坍落度過大，而且水分蒸發過快、過多造成的。在混凝土配合比設計中應盡可能將單方混凝土用水量控制在170kg/m3以下，對于澆筑墻體和板材的單方混凝土用水量的控制尤為重要。特別值得注意的是，施工混凝土的坍落度（即用水量）絕對不允許大于配合比設計給定的坍落度（即用水量）。

（4）砂率。混凝土的干燥收縮隨著砂率的增大而增大，但增加的數值不大。泵送混凝土宜加大砂率，但不是籠統的和無限的，也應在最佳砂率范圍內，可以通過理論計算和工程實踐確定。

（5）摻合料。礦渣、硅藻土、煤矸石、火山灰、赤頁巖等粉狀摻合料，摻加到混凝土中，一般都會增大混凝土的干燥收縮值。但是質量良好、含有大量球形顆粒的一級粉煤灰，由于內比表面積小、需水量少，故能降低混凝土干燥收縮值。

（6）養護時間和方法。混凝土澆筑面受到風吹日曬，表面干燥過快，產生較大的收縮，受到內部混凝土的約束，在表面產生拉應力而開裂。如果混凝土終凝之前進行早期保溫、保溫養護，對減少干燥收縮有一定作用。

4.結束語

泵送商品混凝土.特別是在高強度 大流動性條件下，由于水泥用量多、單位用水量大、砂率高和摻化學外加劑使混凝土干燥收縮產生裂縫的潛在危險大，對此必須引起足夠重視。我們要對建筑結構出現的裂縫進行認真研究，區別對待，采用合理的方法進行處理，還要在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展，保證建筑的安全與穩定。