淺談泵送砼裂縫原因及防治

1、淺談泵送砼裂縫原因及防治    【摘 要】泵送混凝土不僅能改善混凝土的施工性能，而且也能減少收縮、提高抗?jié)B性、增強(qiáng)耐久性。但是，據(jù)一些工程表明，泵送混凝土存在強(qiáng)度不足、凝結(jié)異常的現(xiàn)象，特別市裂縫存在最為普遍，在一定程度上影響了建筑的安全和使用，應(yīng)當(dāng)引起高度重視。本文重點(diǎn)分析了泵送砼裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施。 【關(guān)鍵詞】裂縫；砼；防治 泵送砼裂縫產(chǎn)生的原因和防范策略 1 環(huán)境因素引起的溫度裂縫 1.1 裂縫產(chǎn)生的原因和特征 水泥水化過程中產(chǎn)生大量的熱量，每立方米砼將放出1750027500kJ的熱量，使砼內(nèi)部溫度升高，通常升高35左右。我國施工驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定

2、澆筑溫度為28時(shí)，即可使砼內(nèi)部溫度達(dá)到63左右，在我國南方廣大地區(qū)澆筑基礎(chǔ)溫度下，砼內(nèi)部溫度有時(shí)還會更高。砼內(nèi)部的最高溫度大約發(fā)生在澆筑后的35天，因砼內(nèi)部和表面的散熱條件不同，造成溫度變形和溫度應(yīng)力，當(dāng)溫度應(yīng)力超過砼的內(nèi)外約束應(yīng)力時(shí)，就會產(chǎn)生裂縫。這種裂縫的特點(diǎn)是出現(xiàn)在砼澆筑后的35天，初期裂縫很細(xì)，隨著時(shí)間的發(fā)展而擴(kuò)大，有的達(dá)到貫穿的情況。 砼內(nèi)部的溫度與砼澆筑厚度及水泥品種、用量有關(guān)。砼越厚、水泥用量越大。用高水化熱的水泥，其內(nèi)部溫度越高，形成溫度應(yīng)力就越大，產(chǎn)生裂縫的可能性就越大。大體積砼，其形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)。在一定尺寸范圍內(nèi)，砼結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力也越大，因而引起裂縫

3、的危險(xiǎn)性也越大。這就是大體積砼易產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因。 1.2 防治裂縫出現(xiàn)的措施 防止大體積砼出現(xiàn)裂縫最根本的措施就是合理進(jìn)行分層或分塊施工，并在砼原材料、配合比選用及泵送施工工藝等方面控制砼內(nèi)部和表面的溫度差。 （1）合理進(jìn)行砼分層分塊澆注：砼澆筑前，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)尺寸、澆注面積的大小及約束情況等合理進(jìn)行砼澆筑的工作面劃分，保證分層分塊滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。大體積砼分層分塊不宜過厚過大，以避免產(chǎn)生溫度裂縫。 （2）對砼原材料和配合比的合理選用。據(jù)試驗(yàn)研究和實(shí)踐表明：每立方砼的水泥用量每增減10kg，其水化熱將使砼的溫度相應(yīng)升高或降低1。因此，根據(jù)工程結(jié)構(gòu)實(shí)際承受荷載的情況，對結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和

4、剛度進(jìn)行復(fù)核與驗(yàn)算，在取得設(shè)計(jì)單位的同意后，可用60d或90d抗壓強(qiáng)度代替28d抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度。 （3）添加粉煤灰如果強(qiáng)度允許，將水泥用量控制在450kg/m3以下。當(dāng)考慮用粉煤灰來調(diào)整時(shí)，砼中添加一定數(shù)量優(yōu)質(zhì)的粉煤灰后，粉煤灰顆粒具有滾珠效應(yīng)，起到潤滑作用，可改善砼拌和物的流動性、粘聚性和保水性，從而改善砼可泵性。 （4）改善砼出機(jī)溫度控制和澆筑溫度。為了控制砼的總溫升，減少大體積工程構(gòu)件的內(nèi)外溫差，控制砼的出機(jī)溫度和澆筑溫度是一個(gè)重要措施。降低砼的出機(jī)溫度，最有效的方法是降低原材料溫度，即降低砂石溫度。因?yàn)樯笆葻彷^小，每立方砼中砂石所占重量最大，降低沙石的溫度為首選。辦法是：氣溫較

5、高時(shí)，防止太陽直接照射，或在砂石堆場搭設(shè)簡易遮陽棚并采用地弄供料，必要時(shí)可向料堆噴水，在攪拌砼時(shí)加冰塊冷卻。此外，泵送管道保溫、冷卻、施工面搭遮陽棚也是有效的措施。 2 砼塑性 （沉陷）收縮裂縫 2.1 產(chǎn)生的原因和特征 在板、墻等表面系數(shù)大的結(jié)構(gòu)中使用泵送砼現(xiàn)澆施工，會經(jīng)常出現(xiàn)一種早期裂縫。這種裂縫為斷續(xù)的水平裂縫。裂縫中部較寬、兩端較窄，呈梭狀，裂縫經(jīng)常發(fā)生在板結(jié)構(gòu)的鋼筋部位、板肋交接處、梁板交接處、梁柱交接處、結(jié)構(gòu)變截面的地方。裂縫產(chǎn)生的主要原因是砼流動性過大或流動性不足或砼拌制不均勻所致，或者由于凝結(jié)硬化前沒有振實(shí)或者振實(shí)不夠。當(dāng)砼沉陷時(shí)受到鋼筋、模板抑制以及模板移動、基礎(chǔ)沉陷所引起的

6、裂縫在砼澆筑后13小時(shí)出現(xiàn)，裂縫深度常達(dá)到鋼筋上表面。 2.2 施工防治措施 （1）嚴(yán)格控制砼水灰比和用水量，在滿足泵送和澆筑要求時(shí)，盡可能減小坍落度。 （2）添加適量、質(zhì)量好的泵送劑和添加劑，改善砼工作性、減小沉陷。 （3）砼攪拌時(shí)間要適當(dāng)，過短、過長時(shí)間都會造成拌和物均勻性變壞而增大沉陷。 （4）砼澆筑時(shí)，下料不宜太快，防止堆積或振搗不充分。 3 砼的干縮裂縫 3.1 產(chǎn)生的原因和特征 干燥收縮的主要原因是砼在硬化后較長時(shí)間產(chǎn)生內(nèi)水分蒸發(fā)引起的。砼的干燥收縮主要是由于水泥石干燥收縮造成的，砼的水分蒸發(fā)、干燥過程是由外向內(nèi)、由表及里，逐漸發(fā)展的。由于砼蒸發(fā)干燥非常緩慢，而且裂縫發(fā)生在表層很淺

7、的位置，裂縫細(xì)微，有時(shí)呈平行線狀或網(wǎng)狀，常常不被人們注意。由于碳化和鋼筋銹蝕的作用，干縮裂縫不僅嚴(yán)重?fù)p害薄壁結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性，也會使大體積砼的表面裂縫發(fā)展成為更嚴(yán)重的裂縫，影響結(jié)構(gòu)的耐久性和承載能力。 3.2 施工防治措施 （1）水泥品種選用：一般來說，砼的水泥量越大，砼的干燥收縮就越大，不同水泥砼干燥收縮按水泥品種排其大小順序?yàn)椋旱V渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、中低熱水泥和粉煤灰水泥。從減少收縮的角度出發(fā)，宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥。 （2）水泥用量：砼干燥收縮隨著水泥用量的增加而增大，不過其增加量不顯著。因泵送砼的水泥用量偏高，在有可能減少水泥用量時(shí)，還是盡可能地降低水泥用量。 （3

8、）用水量：砼的干燥收縮受用水量的影響最大，在同一水泥用量條件下，砼的干燥收縮和用水量成正比；當(dāng)水泥用量較高的條件下，砼的干燥收縮隨著用水量的增加而急劇增大。綜合水泥用量和用水量來說，水灰比越大，干燥收縮越大。沉陷裂縫、干縮裂縫都是由于砼單方用水量過大、砼過稀、坍落度過大，水分蒸發(fā)過快、過多造成的。因此，嚴(yán)格控制泵送砼的用水量是減少裂縫的根本措施。為此，在砼配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能將單方砼用水量控制在 170kg/m3以下。 （4）合理砂率：砼的干燥收縮隨著砂率的增大而增大，但增加的數(shù)值不大。泵送砼宜加大砂率，但不是無限和籠統(tǒng)的，應(yīng)在最佳砂率范圍內(nèi)，可以通過理論計(jì)算和實(shí)際試配確定。 （5）添加劑：一級粉煤灰含有大量球形顆粒，質(zhì)量較好的，其內(nèi)比表面積較小、需水量就少，能降低砼干燥收縮值。