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浅谈泵送砼施工中裂缝产生的原因及防治措施

 关键词:泵送砼 裂缝 原因分析 防治措施     要:本文首先阐述泵送砼的特点,进而阐述泵送砼产生裂缝的类型及其成因,最后提出泵送砼裂缝的防范措施。
  泵送砼是施工技术进步发展而来的一项施工技术,它可一次连续完成水平运输和垂直运输,并可连续浇筑,具有工艺简单、施工速度快、占用场地小、操作便捷等优点,在高层建筑等工程中被广泛应用。但由于泵送砼施工的工程往往会出现一些裂缝,其在很大程度上影响结构的抗渗和耐久性能。本文就泵送砼施工易产生裂缝的原因和防范措施进行探讨。
  泵送砼的特点
 (1).水泥用量多:为保证砼具有良好的可泵性,强度等级为C20~C60的砼中水泥用量一般为350~550kg/m3;最小水泥用量宜为320kg/m3;
 (2) 砂率高、用砂量多:为保证砼的流动性、粘聚性和保水性及便于运输、泵送和浇筑,泵送砼的砂率要比普通砼流动性大,约为38%~45%;通过0.315筛孔的砂不应小于15%;
  (3) 粗骨料粒径较小:为满足泵送要求粗骨料粒径往往较小,碎石不宜大于1:3,卵石不宜大于1:2.5,泵送砼的石子粒径不得大于泵送管道直径的1/4;
 (4) 水灰比宜为0.4~0.6;砼的坍落宜为80~190mm;
 (5)  泵送剂及掺合料:为改善砼性能,节约水泥和降低成本,施工时常掺加泵送剂.减水剂,粉煤灰等.
 泵送砼产生裂缝的类型及其成因
  (1)环境因素引起的温度裂缝
  水泥水化过程中产生大量的热量,砼内部温度升高30℃左右,—般在1~3d即释放50%以上热能。大体积砼,其形成的温度应力与其结构尺寸有关。在一定尺寸范围内,砼结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大。
 (2)砼的塑性收缩裂缝及干缩裂缝
  在结构中使用泵送砼,会经常出现一种早期裂缝。当砼沉陷时受到钢筋、模板抑制以及模板移动、基础沉陷所引起的裂缝。
 砼的干燥收缩主要是由于水泥干燥收缩造成的,砼的干缩裂缝发生在表层很浅的位置,裂缝细微常常不被人们注意。但须注意的是,干缩裂缝不仅严重损害结构的抗渗性和耐久性,也会使大体积砼的表面裂缝发展成为更严重的裂缝,影响结构的耐久性和承载能力。
  泵送砼裂缝的防范措施
 (1).砼内部的温度与水泥品种、用量有关。在添加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。另外,       可充分利用砼后期强度,或是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。
 (2).砼的干燥收缩受用水量的影响最大。因此,应严格控制泵送砼的用水量,即在砼配合比设计中,应尽可能将砼用水量控制在170kg/m3以下。
 (3)选用合理的粗细骨料
  3.1粗骨料:根据结构最小断面尺寸和泵送管道内径,选择合理的最大粒径,尽可能选用较大的粒径。实验表明:粗骨料5~40mm粒径可比5-25mm粒径的碎石或卵石砼可减少用水量6~8kg/rn3,降低水泥用量15kg/m3,因而可减少泌水、收缩和水化热;
3.2细骨料:以级配良好的中砂为宜,采用细度模数2.8的中砂比采用细度模数2.3的中砂,可减少用水量20~25kg/m3,可降低水泥用量25~35kg/m3,因而降低了水泥水化热。所以选用合理砂率是必要的。
(4)掺加掺合料
 4.1大量试验和实践表明,砼中掺入一定数量优质的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰可改善砼拌和物的流动性、粘聚性和保水性,从而改善了可泵性。可见添加粉煤灰对降低砼的水化热是非常显着的。
4.2.在砼中添加具外加剂,可以改善砼拌和物的可泵性。同时,掺加外加剂,可使砼密实性好,并可有效地提高其耐久性。  
(5)改善搅拌工艺
  采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大,从而提高砼强度10%或节约水泥5%,并进一步减少水化热和裂缝。另外,砼搅拌时间要适当,都会影响砼均匀性。
 (6).严格控制和改善浇筑工艺
  6.1合理安排施工工艺,分层、分块浇筑,以利于散热。砼浇筑前,应根据结构物结构尺寸、浇注面积的大小等进行砼浇筑的工作面划分,以避免产生温度裂缝;
 6.2振捣对已浇筑的砼,在砼浇筑1~1.5h后,在终凝前进行二次振捣,表面压实,可排除砼因泌水,在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。
6.3为了控制砼的总温升,减少大体积工程构件的内外温差,控制砼的出机温度和浇筑温度是一个重要措施。砼最高浇筑温度应≤28℃。  
6.4砼浇筑时,下料不宜太快,防止堆积或振捣不充分。
 (7).规定合理的拆模时间,及时进行表面保温
  泵送砼施工中,往往要求早拆模。当砼温度高于外界气温时应适当考虑推迟拆模时间,以免引起砼表面的早期裂缝。同时,在拆模时为避免表面温度骤降而引起温度梯度,可在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海绵等,防止裂缝的产生。
 (8).注重浇筑完毕后养护
  砼养护主要是保温和保湿,以减少砼表面的热扩散,降低砼表层的温差,减少砼的干燥收缩,防止表面裂缝。在寒冷季节,砼表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。
  结束语
  综上所述,泵送混凝土,因水泥用量多,单位用水量大,对砂率的要求又较高又添加外加剂,致使砼干燥收缩,产生裂缝的潜在危险较大,应引起足够重视。为此,在施工时,应选用适宜的水泥品种、减小水泥用量、选用合理的粗细骨料、掺加掺合剂、改善搅拌工艺、严格控制和改善浇筑工艺、规定合理的拆模时间及注重浇筑完毕后养护等,以提高混凝土的密实性和抗拉强度,防止裂缝的产生。
  参考文献:
  1. DL/T5144-2001.水工混凝土施工规范[S].
  2.姚雪飞。防止泵送砼施工中出现裂缝的措施[J].水利水电施工,2007,(B07)。
  3.何如海。浅析泵送砼施工易产生裂缝

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