小高層建筑泵送混凝土溫度裂縫成因及防治措施

1、 小高層建筑泵送混凝土溫度裂縫成因及防治措施 摘要：泵送混凝土具有提高生產(chǎn)效率、環(huán)保、對(duì)薄壁密筋結(jié)構(gòu)可少振搗或不振搗施工等優(yōu)點(diǎn)，因此在我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中應(yīng)用十分廣泛，尤其在確保工程質(zhì)量、環(huán)保節(jié)能、降低施工現(xiàn)場(chǎng)周邊噪聲的作用巨大。很多地方規(guī)定城區(qū)或其他地方重大項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)混凝土的必須使用商品泵送混凝土。因此泵送混凝土是很多施工現(xiàn)場(chǎng)不可或缺的。本文介紹了泵送混凝土的特點(diǎn)，分析了泵送混凝土裂縫的種類(lèi)和產(chǎn)生的原因，危害以及如何防治和處理，并提出了相應(yīng)的控制措施，供大家參考。從而使泵送混凝土在工程中發(fā)揮更好的作用。 關(guān)鍵詞：泵送混凝土；溫度裂縫；產(chǎn)生原因；防治措施處理 近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，

2、尤其是大中城市，建筑物的高度越來(lái)越高，所以泵送混凝土技術(shù)體現(xiàn)了其優(yōu)越性，不僅能夠提高施工速度、改善混凝土的施工性能、減少振搗，而且能減少混凝土的收縮，提高抗?jié)B性和耐久性。但是大量的實(shí)際工程表明，泵送混凝土溫度裂縫現(xiàn)象普遍存在，在一定程度上會(huì)影響建筑物的正常使用，應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。本文作者根據(jù)最近施工的小高層建筑，對(duì)泵送混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的原因、溫度裂縫導(dǎo)致的危害，如何防治和處理進(jìn)行了探討和分析。 1溫度裂縫產(chǎn)生的原因 溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中?；炷翝仓螅谟不^(guò)程中，水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，如果以水泥用量350550kg/m 來(lái)計(jì)算，每m混凝土將

3、放出1750027500kj 的熱量。實(shí)踐證明，水泥水化熱在13d可放出熱量的50 %，由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚集在混凝土內(nèi)部不宜散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，就形成內(nèi)外較大的溫差，溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫出現(xiàn)在混凝土澆筑后的35d，初期出現(xiàn)的裂縫很細(xì)，隨著時(shí)間的發(fā)展而繼續(xù)擴(kuò)大，甚至達(dá)到貫穿整個(gè)混凝土斷面的情況，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。因此在大體積混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑中應(yīng)采取相應(yīng)的措施，盡可能減少溫度變化引起的裂縫，從而提高混凝土的抗?jié)B、抗裂、抗

4、侵蝕性能。 2溫度裂縫產(chǎn)生的危害 溫度裂縫的走向通常無(wú)一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫通常縱橫交錯(cuò)；梁板類(lèi)長(zhǎng)度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊平行或接近于平行，裂縫沿全長(zhǎng)分段出現(xiàn)，中間較密；高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細(xì)，而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。溫度裂縫的寬度超過(guò)了一定的限值就成了有害裂縫。有害裂縫的存在嚴(yán)重影響建筑結(jié)構(gòu)的耐久性和適用性，貫穿裂縫和深層裂縫會(huì)破壞結(jié)構(gòu)的整體性，改變混凝土的受力條件，從而使局部甚至整體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，嚴(yán)重影響建筑物的質(zhì)量和運(yùn)行安全性。 3溫度裂縫的防治措施

5、混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土厚度、水泥品種及用量、施工工藝、養(yǎng)護(hù)方法等有關(guān)。混凝土越厚，水泥用量越大，水化熱越高的水泥，其內(nèi)部溫度越高，形成溫度應(yīng)力越大，產(chǎn)生裂縫的可能性越大。對(duì)于大體積混凝土，其形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，在一定尺寸范圍內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力也越大，因而引起裂縫的危險(xiǎn)性也越大。 3.1 混凝土原材料的選用 3.1.1水泥品種選擇和水泥用量控制 大體積鋼筋混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，使混凝土出現(xiàn)早期升溫和后期降溫，產(chǎn)生內(nèi)部和表面的溫差。要選擇保水性好、泌水性小的水泥，一般選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，在摻加泵送劑或粉煤灰時(shí)，也可選用礦渣硅

6、酸鹽水泥。隨著建筑的高度越來(lái)越高，施工時(shí)間也越來(lái)越長(zhǎng)，為了更好地控制水花熱所造成的溫度升高、減少溫度引力，可以根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載情況，對(duì)工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度以及穩(wěn)定性進(jìn)行復(fù)核和驗(yàn)算，在取得設(shè)計(jì)單位的同意后，可用56d 或90d 抗壓強(qiáng)度代替28d 抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度。 3.1.2摻合料和外加劑的選用 大量的工程實(shí)踐表明，混凝土中摻入一定數(shù)量?jī)?yōu)質(zhì)的粉煤灰后，不僅可以代替部分水泥，也可以取代部分細(xì)骨料，而且摻入粉煤灰后可以改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、粘聚性和保水性，從而改善了可泵性。同時(shí)，摻入原狀或磨細(xì)粉煤灰之后，可以降低混凝土中水泥水化熱，防止溫度裂縫的產(chǎn)生。但是，粉煤灰對(duì)混凝土的抗凍性不利

7、，當(dāng)對(duì)混凝土有抗凍性要求時(shí)，應(yīng)在摻入粉煤灰的同時(shí)，適當(dāng)加入引氣劑。 3.1.3骨料的選用 在選擇骨料時(shí)，優(yōu)先選用天然連續(xù)級(jí)配的粗骨料，使混凝土具有較好的可泵性，減少水泥用量、用水量，進(jìn)而減少水化熱。細(xì)骨料采用細(xì)度模數(shù)2.33.0的中砂。實(shí)踐證明，采用細(xì)度模數(shù)2.8的中砂比采用細(xì)度模數(shù)2.3的中砂，可降低水泥用量2835 kg/m，因而降低了水泥水化熱、混凝土溫升和收縮。 3.1.4砂率的選用 泵送混凝土也宜選用合理砂率，其砂率值較低流動(dòng)性混凝土適當(dāng)提高是必要的。但是砂率過(guò)大，不僅會(huì)影響混凝土的工作度和強(qiáng)度，而且能增大收縮和裂縫。為保證混凝土的流動(dòng)性、粘聚性和保水性，便于運(yùn)輸、泵送和澆筑，泵送混

8、凝土的砂率要比普通流動(dòng)性混凝土大，砂率控制在4550 %，砂石泥量控制在1%以?xún)?nèi)。3.2 改進(jìn)施工工藝流程 3.2.1控制混凝土出機(jī)溫度和澆注溫度 對(duì)于出機(jī)溫度和澆注溫度的控制，我國(guó)有較明確的規(guī)定：水工混凝土施工規(guī)范（sdj207 - 82）中規(guī)定：高溫季節(jié)施工時(shí)，混凝土最高澆注溫度，不得超過(guò)28 ，為力求統(tǒng)一，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（gb50204 - 92）也規(guī)定了這個(gè)溫度值。因此在泵送混凝土?xí)r，混凝土入模溫度應(yīng)控制在20 ，在氣溫較高時(shí)，為了防止太陽(yáng)照射，可以在砂石堆場(chǎng)搭設(shè)簡(jiǎn)易遮陽(yáng)棚，必要時(shí)可向骨料噴灑水，或者在使用前用冷水沖洗骨料。 3.2.2混凝土的運(yùn)輸 泵送混凝土宜與混凝土攪

9、拌運(yùn)輸車(chē)配套使用，且應(yīng)使混凝土攪拌站的供應(yīng)能力和混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)的運(yùn)輸能力大于混凝土泵的泵送能力，以保證混凝土能連續(xù)工作，保證不堵塞。進(jìn)行輸送管線(xiàn)布置時(shí)，應(yīng)盡可能直，少用錐形管，以減少壓力損失。 3.2.3改進(jìn)施工操作工藝 預(yù)拌混凝土攪拌工藝。采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝，可以有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子的界面上，使硬化后界面過(guò)渡層結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)力增大，從而提高混凝土強(qiáng)度10%或節(jié)約水泥用量5%，并進(jìn)一步減少水化熱和裂縫。 澆注工藝。對(duì)混凝土澆注分別采取“刮、趕漿”、采取分塊、分層澆注、嚴(yán)格控制混凝土坍落度等措施。“刮、趕漿”是在混凝土澆注過(guò)程中，隨時(shí)將面上的浮漿刮走，及時(shí)將其推

10、送至臨近部位混凝土底層，以減少混凝土表面漿體厚度，較大地緩和了混凝土塑性收縮裂縫的發(fā)生；分層、分塊澆注可以全面分層、分段分層或斜面分層，以加快熱量散發(fā)，并使溫度分布較均勻，同時(shí)也便于振搗密實(shí)。 振搗工藝。對(duì)已澆筑的混凝土要均勻振搗，避免漏振。在終凝前進(jìn)行二次振動(dòng)，可排除混凝土因泌水在石子、水平鋼筋下部形成的空隙，并減少內(nèi)部裂縫與氣孔，提高抗裂性。在振搗時(shí)應(yīng)盡可能控制好振搗時(shí)間，例如較厚的混凝土墻板，應(yīng)采用“一個(gè)坡度、分層澆搗、循序漸進(jìn)、一次到頂”的澆搗工藝，分層厚度一般不超過(guò)80cm，混凝土入模高度不大于2m，采用振動(dòng)棒垂直振搗，不得漏振或過(guò)振。 養(yǎng)護(hù)工藝。為了嚴(yán)格控制大體積混凝土的內(nèi)外溫差，

11、確?；炷临|(zhì)量，減少裂縫，養(yǎng)護(hù)是一個(gè)十分重要和關(guān)鍵的工序，必須切實(shí)做好。混凝土養(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的熱擴(kuò)散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫?；炷翝沧⒑髴?yīng)及時(shí)用潮濕的草簾、麻片、草袋等覆蓋，并灑水養(yǎng)護(hù)，以保證混凝土表面溫度與內(nèi)部溫度差不大于25，延緩降溫時(shí)間與速度，充分發(fā)揮混凝土的應(yīng)力松弛效應(yīng)，并適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。 4. 溫度裂縫的處理措施 溫度裂縫的出現(xiàn)不但會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會(huì)引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞和抗?jié)B透能力。因此我們必須對(duì)癥下藥，針對(duì)溫度裂縫的具體情況，區(qū)別對(duì)待、及時(shí)處理。溫度裂縫的修補(bǔ)措施主要采取以

12、下一些辦法：表面修補(bǔ)法、嵌縫法、結(jié)構(gòu)加固法、混凝土置換法。 4.1表面修補(bǔ)法 表面修補(bǔ)法是一種常見(jiàn)的修補(bǔ)方法，它主要適用于穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)承載能力不受影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫表面涂抹水泥砂漿、環(huán)氧樹(shù)脂膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青、防水劑等材料。在防護(hù)的同時(shí)，為了防止混凝土受其他因素影響繼續(xù)開(kāi)裂，可以在裂縫的表面粘貼環(huán)氧玻璃纖維布等措施。 4.2嵌縫法 嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿v形槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等；常用的剛性放水材料為聚合物水泥砂漿等。 4.3結(jié)構(gòu)

13、加固法 當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)，就要采用結(jié)構(gòu)加固法。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、粘貼鋼板加固等方法。 4.4混凝土置換法 當(dāng)溫度裂縫嚴(yán)重?fù)p害混凝土結(jié)構(gòu)的時(shí)候，就要采取混凝土置換法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。 5. 結(jié)束語(yǔ) 泵送混凝土的開(kāi)裂是個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，影響因素較多，它與混凝土原材料、配合比、施工工藝、養(yǎng)護(hù)條件、拆模時(shí)間以及環(huán)境溫濕度有關(guān)，裂縫的產(chǎn)生往往是多種因素疊加的結(jié)果，盡管裂縫的發(fā)生是不可避免的，但通過(guò)合理設(shè)計(jì)、泵送混凝土配合比優(yōu)化、合理的施工工藝、加強(qiáng)澆筑現(xiàn)場(chǎng)的養(yǎng)護(hù)工作、事后及早處理等多方面措施，可以將裂縫的危害降低到最低程度，不至影響完工工程在合理年限內(nèi)的正常使用。相反，泵送混凝土質(zhì)量控制因?yàn)楫a(chǎn)品