泵送混凝土施工裂缝的原因预控措施

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【摘 要】众多工程实践表明,泵送混凝土属于大流动性混凝土,具有坍落度大,水泥用量多,含砂率高的特点,因此,施工混凝土结构产生裂缝的概率极高.通过多年工程应用实践,对泵送混凝土施工裂缝形成的原因及预防措施进行分析.

【关 键 词 】泵送混凝土;施工;裂缝;原因;预控措施

现在泵送混凝土已成为建筑施工中极其重要的输送手段,尤其是高层和大体积混凝土浇筑中极其普遍,泵送混凝土达到了提高施工进度,节省工期及费用的良好效果.但是众多工程实践表明,泵送混凝土属于大流动性混凝土,具有坍落度大,水泥用量多,含砂率高的特点,因此,施工混凝土结构产生裂缝的概率极高.

1.温度裂缝

1.1 裂缝形成的主要原因

混凝土是热的不良导体,传热速度缓慢,因此在混凝土凝结硬化初期,由于内部水泥水化放热聚集的热量大,造成混凝土内部及外部温差很大,最高可达到40t以上,形成内外温差梯度,导致混凝土内部热胀超过表面膨胀变形,使混凝土表面出现较大的拉应力而开裂.温度裂缝多发生在混凝土浇筑后的3~6d之间,缝宽多数在0.1~1mm之间.裂缝的走向无规律性,多数在结构表面较浅范围内,也有少数较深的达到结构的内部,如果是贯穿性温度缝将会给混凝土结构有很大的危害性.

1.2 温度缝的预防措施

在使用材料方面,严格控制原材料和降低水泥水化热.选择中低热水泥品种,实践表明是控制混凝土温度升高的最根本方法:选择级配连续性好的骨料,增加拌合物的和易性能较好控制混凝土的升温,在施工条件允许的情况下,尽可能采用粒径较大的粗骨料,同时掺入适量的外加剂和掺和料.

在设计和施工措施,控制混凝土的出罐温度,对出罐温度影响最大的因素是石子和砂子的入罐温度,采取预冷骨料,遮挡防晒,洒水降温或加冰碴拌和,运输时对罐车采取遮盖和保温措施;掌握安排好施工浇筑时间,夏天尽量避开高温时期浇筑大体积混凝土,控制混凝土的入模温度,分层浇筑使内外温差减小;浇筑完成后及时覆盖保湿保温,要避免浇筑后的长时间裸露在太阳光下的暴晒;也要防止初冬的寒流袭击,影响混凝土强度的增长和加快降温.

2.混凝土塑性裂缝预防

2.1 塑性裂缝形成原因

在混凝土浇筑以后至终凝之前,粗骨料在振捣棒和重力作用下不断下沉,水泥浆及气泡逐渐上浮,当受到内部钢筋及各种埋件的阻挡不均匀沉降时,即产生拉应力而引起变形开裂.沉降裂缝在浇筑后的24h内表面无泛水后即出现,直至混凝土终凝硬化才停止发展.这种裂缝常出现在钢筋和预埋附近,结构截面变换处,裂缝形状宽且浅呈菱形,宽度一般在1~3mm之间,深度会达到钢筋的表面.

2.2 塑性裂缝的预防措施

要减少混凝土的拌和用水,使单位用水量降至165kg/m3左右,水灰比小于0.5以下,在满足施工和易性条件下,尽量减少坍落度;掺入合格的掺合料和外加剂,改善混凝土的性能和沉陷量;混凝土的搅拌时间不能太短,过短或太长都会造成不均匀而加大沉降;在混凝土入模浇筑时下料不要过快,防止下料处堆积过厚,振捣不密实;浇筑要按顺序进行,分层振捣密实;在柱、梁和板的变截面处需分层下料分层振捣,最好在终凝前再进行二次振捣效果更明显.


3.混凝土的干燥收缩裂缝预防

3.1 裂缝形成的原因

混凝土在干燥环境中因其内部吸附水分的蒸发而引起结构体的收缩.毛细管内水分蒸发后由于毛细管压力增加而引起收缩,使混凝土表面产生拉应力,当拉应力大于混凝土的抗拉强度时,就会在最薄弱处干燥裂缝.这种裂缝为表面性的,裂缝宽度多在0.05~0.3mm之间,其形成没有规律,在混凝土的表面最为常见.

3.2 预防裂缝的措施

在材料使用方面,水泥是首选和最重要的材料,应选择P.042.5R普通硅酸盐水泥、矿渣、粉煤灰水泥较好.粗骨料最大粒径要满足结构钢筋间距和泵送管径的要求,粒径增大可减少水泥及用水量,从而可减少混凝土的自收缩,而且要求粗骨料连续级配好,针片状及软弱颗粒含量小于8%,以保证混凝土的整体强度;细骨料用量比例要适中,泵送混凝土中掺入减水剂,降低混凝土的收缩;混凝土中掺入粉煤灰、矿渣可以增加混凝土的密实度和可泵性.

在施工控制方面,实践表明采用二次抹压技术对提高混凝土密实度和抗裂十分有利.二次抹压是在混凝土初凝前对表面进行第二次抹压,消除混凝土干缩收缩和塑性收缩出现的表面裂缝,增加密实性.

4.施工控制裂缝

4.1 施工裂缝产生的原因

施工企业为加快进度和赶工需求,往往在混凝土浇筑后没有达到上人的最低强度,即规范规定的1.2MPa就上人准备后续施工或吊装堆放材料.此时混凝土正进入强度增长初期,没有任何抗拉强度,当模板或支柱松动下沉,或临时地段堆料过多,在薄弱部位产生不规则长向裂缝.泵送混凝土在按序分层浇筑时,需要经常移动输送管的位置,牵扯软管布料及清理杂物,操作人员来回在布好的板筋上走动,使板筋下沉或预埋件位移.另外输送管下部的钢筋及模板,因不停受到输送管的振动和冲击,使配管下部的模板和钢筋沿管道走向变位移动,使已浇筑抹好的混凝土开裂.

4.2 施工预防裂缝措施

混凝土在浇筑前钢筋要在自检合格的基础上报监理验收,为保证配管和布料方便,应在浇筑部位另设配管和布料设施,以防踩踏钢筋;对输送管道下面受泵冲击影响较大的部位,应用拉条等牵拉固定,防止模板和钢筋变位.混凝土浇筑完成后及时覆盖保湿,控制混凝土上模板吊材料.

5.对裂缝的处理

在后期当混凝土的裂缝需要处理时,应结合具体施工条件和环境,寻求引起裂缝的主要原因,进行切实有效的补偿处理.对表面较浅缝,可将缝周围凿毛,或沿缝凿成V形槽,冲洗干净刷素水泥浆一道,用1:1.5水泥砂浆涂抹压平;注意养护这是修补质量好坏的关键.当裂缝宽度>0.1mm以上时,可以采取压注环氧树脂方法修补.当裂缝宽度>0.3mm以上时,可采取水泥压力灌浆补缝;对结构强度有影响的裂缝,要通过鉴定,请有资质的专业公司补强加固.

结语

在大量工程应用中,泵送混凝土的裂缝形成和产生的原因是多种多样的.预防和控制裂缝主要从材料的选择、设计构造措施和施工成型过程和浇筑后的养护进行,任何环节的不慎均会引起裂缝的形成和发展,给结构造成一定的不良影响,重视过程质量控制是最重要的控制措施.

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