泵送商品混凝土裂縫的防治

泵送商品混凝土裂縫的防治摘要:鋼筋混凝土的裂縫控制問題是建筑工程中重要的問題之一，特別是最近2O年來，泵送商品混凝土獲得廣泛應(yīng)用之后，混凝土質(zhì)性有了很大改善的同時，裂縫控制技術(shù)難度大大增加了．本文分析了裂縫產(chǎn)生的原因并提出了預(yù)防裂縫產(chǎn)生和對裂縫處理的具體措施。關(guān)鍵詞:商品混凝土；泵送；振搗；裂縫；措施泵送混凝土不僅應(yīng)能改善混凝土的施工性能，對薄壁密筋結(jié)構(gòu)實現(xiàn)少振搗或不振搗施工，而且能減少收縮、防止裂縫、提高抗?jié)B性、改善耐久性等性能．但是，某些工程表明，泵送混凝土強度不足、凝結(jié)異常時有發(fā)生，特別是裂縫普遍存在，在一定程度上影響結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性，混凝土結(jié)構(gòu)表面裂縫問題成為人們關(guān)注的焦點。1泵送商品混凝土裂縫的類型泵送商品混凝土由于用攪拌車運輸、泵送施工、坍落度較大,是大流動性混凝土,且為了保證混凝土的正常泵送,均摻有緩凝組分的外加劑,因而在施工中稍有處理不當,較容易出現(xiàn)沉陷裂縫、塑性收縮裂縫、干燥收縮裂縫等質(zhì)量問題。1.1沉陷裂縫由于泵送混凝土坍落度大,澆筑后在重力作用下,粗骨料等比重大的顆粒下沉,水、砂漿、氣泡被擠壓到混凝土表面,且在沉陷過程中遇到鋼筋、預(yù)埋體,或混凝土厚度發(fā)生變化處都會出現(xiàn)沉陷裂縫。1.2塑性收縮裂縫塑性收縮是混凝土在初凝前的塑性階段失水形成的,存在兩種情況:一種是由于混凝土表面泌水,在室外會很快地蒸發(fā);一種是由于新拌混凝土顆粒之間的空隙充滿了水,澆注后的混凝土表面受風吹、日曬、以及外部的高溫、低濕因素的影響,混凝土表面水分蒸發(fā),造成混凝土在塑性階段的體積收縮。另外,水化反應(yīng)中的水化反應(yīng)收縮,也反映在塑性收縮中。當混凝土表面的收縮應(yīng)力大于混凝土的抗拉強度,則產(chǎn)生大量不規(guī)則細微裂縫,如不及時抹壓和覆蓋保水養(yǎng)護,裂縫會迅速向內(nèi)部延伸,嚴重時會造成貫通裂縫。塑性混凝土坍落度為10～90mm,而商品泵送混凝土坍落度較大,通常為120～220mm,稍加振搗即出現(xiàn)石子下沉,漿體上浮,時常有泌水現(xiàn)象,隨著水分蒸發(fā),表面較易出現(xiàn)大量塑性收縮裂縫。1.3干燥收縮裂縫混凝土硬化后，內(nèi)部的游離水會由表及里逐漸蒸發(fā)，導(dǎo)致混凝土由表及里逐漸產(chǎn)生干燥收縮，在約束條件下，收縮變形導(dǎo)致的收縮應(yīng)力大于混凝土的抗拉強度時，混凝土就會出現(xiàn)由表及里的干燥收縮裂縫．混凝土的干燥收縮是從施工階段撤除養(yǎng)護時開始的，早期的收縮裂縫比較細微，往往不為人們所注意．隨著時間的推移．混凝土的蒸發(fā)量和干燥收縮量逐漸增大，裂縫也逐漸明顯起來．混凝土干燥收縮值的大小與混凝土的體積穩(wěn)定性直接相關(guān)，并受環(huán)境相對濕度的影響．混凝土的諸多成分中，以粗骨料的體積穩(wěn)定性最好，砂子次之，收縮變形主要發(fā)生在水泥及摻和料構(gòu)成的漿體和砂漿上．因此，在施工允許的情況下，盡可能加大石子用量，降低砂率，降低用水量，對減少干燥收縮裂縫以及提高混凝土的體積穩(wěn)定性、強度和耐久性都是有利的．由于混凝土蒸發(fā)干燥非常緩慢，產(chǎn)生干燥收縮裂縫多數(shù)在一個月以上，有時甚至一年半載，而且裂縫發(fā)生在表層很淺的位置，裂縫細微，有時呈平行線狀或網(wǎng)狀，常常不被人們注視．但是應(yīng)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(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性，也會使大體積混凝土的表面裂縫發(fā)展成為更嚴重的裂縫，影響結(jié)構(gòu)的耐久性和承載能力1.4溫度收縮裂縫水泥水化過程中產(chǎn)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／m來計算，每混凝土將放出17500～27500kJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度升高，在澆筑溫度的基礎(chǔ)上，通常升高35℃左右．如果按著我國施工驗收規(guī)范規(guī)定澆筑溫度為28℃，則可使混凝土內(nèi)部溫度達到65℃左右．但是，如果沒有降溫措施或澆筑溫度過高，混凝土內(nèi)部溫度高達80～90℃的情況也時有發(fā)生，例如XX大廈在澆筑筏板反梁基礎(chǔ)的大體積混凝土的內(nèi)部溫度，經(jīng)實際測定高達95℃．水泥水化熱在1～3天可放出熱量的50％，由于熱量的傳遞、積存，混凝土內(nèi)部的最高溫度大約發(fā)生在澆筑后的3～5天，因為混凝土內(nèi)部和表面的散熱條件不同，所以混凝土中心溫度低，形成溫度梯度，造成溫度變形和溫度應(yīng)力．溫度應(yīng)力和溫差成正比，溫差越大，溫度應(yīng)力也越大．當這種溫度應(yīng)力超過混凝土的內(nèi)外約束應(yīng)力(包括混凝土抗拉強度)時，就會產(chǎn)生裂縫．這種裂縫的特點是裂縫出現(xiàn)在混凝土澆筑后的3～5天，初期出現(xiàn)的裂縫很細，隨著時間的發(fā)展而繼續(xù)擴大，甚至達到貫穿的情況．因此，對于大體積混凝土或可能發(fā)生表面與環(huán)境溫差較大的混凝土工程應(yīng)采取內(nèi)部測溫的方法，關(guān)注混凝土表面溫度與環(huán)境氣溫的溫差，當溫差太大時，應(yīng)采取覆蓋保溫的方法，以免出現(xiàn)溫差裂縫．1.5其他原因產(chǎn)生的裂縫在泵送混凝土施工過程中,由于操作不當或其他因素影響也會產(chǎn)生裂縫,如:1)混凝土振搗時間過長或過短產(chǎn)生的裂縫。振搗時間過長,混凝土中的漿液自下向上浮起,表面粗骨料減少,細骨料增多,從而導(dǎo)致混凝土上部較大收縮變形,造成混凝土表面裂縫;混凝土振搗時間過短,混凝土內(nèi)部不密實,混凝土實際的抗拉強度遠遠小于它本身應(yīng)具有的抗拉強度值,當混凝土受到外部荷載影響時,就會在薄弱部位產(chǎn)生裂縫。2)泵送混凝土一般水泥用量較高、砂率過大,容易引起干燥收縮裂縫。水泥用量多,水化反應(yīng)收縮及干縮變形較大;砂率過大,混凝土表面因失水過快也引起較大的收縮變形,從而導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生裂縫。3)強弱電預(yù)埋管線引發(fā)的裂縫。強弱電預(yù)埋管線大多采用PVC阻燃管,其管壁光滑,與混凝土握裹粘結(jié)力低,本身剛度差,彈性較大,且不易固定,在混凝土中的位置上下不一,尤其是入配電箱處管線較多,且較集中,削弱了混凝土本身的性能,易發(fā)生順管裂縫。4)施工不規(guī)范造成的裂縫。現(xiàn)在大多數(shù)建設(shè)單位過分強調(diào)工期,承包商為了滿足客戶的要求,在施工時,混凝土澆注完成后20h內(nèi)即在其上放線、堆載、安裝支架,24h后就砌磚,此時混凝土正處于凝結(jié)硬化初期,抗拉強度極低,遇模板支柱松動下沉或施工時局部堆料較多,會引起混凝土的彈性震動,在薄弱部位產(chǎn)生裂縫。另外,少數(shù)施工人員素質(zhì)差,為了施工方便,以為坍落度越大越好,甚至隨意向拌好的砼中加水,造成水灰比過大,容易引起沉陷和干縮裂縫,同時會降低混凝土強度,給工程帶來隱患。2商品混凝土裂縫的防治2.1合理選材1)在施工和易性允許的情況下,摻入減水劑減少拌和用水用量,降低坍落度,降低水化熱,減小混凝土的收縮。摻加引氣型外加劑時,要控制好其含氣量。2)盡量避免使用細度過細的水泥,因為細度太細的水泥水化快,水化收縮量大,易開裂;還應(yīng)避免應(yīng)用礦渣水泥,因為礦渣水泥的收縮量比普通硅酸鹽水泥大;在條件允許的情況下,可摻入定比例的粉煤灰或其他活性礦物摻和料,以增加混凝土的和易性,減少泌水、離析現(xiàn)象,降低水化熱,提高混凝土強度和耐久性。3)在滿足結(jié)構(gòu)鋼筋凈間距和泵送管徑要求的情況下,盡量選用粒徑較大的石子,并嚴格控制其含泥量,這樣可以減少拌和水用量,從而減少混凝土的變形。4)細骨料級配應(yīng)合理,優(yōu)先選用中砂,細度模數(shù)應(yīng)大于213,以降低用水量,降低混凝土收縮值。2.2制定合理施工措施1)施工時注意振搗均勻,避免出現(xiàn)局部過振形成的砂漿集中,否則局部易出現(xiàn)塑性收縮裂縫和干燥收縮裂縫。嚴禁用插入式振搗器趕料。2)采用二次振搗抹壓技術(shù),即在混凝土初凝前,對表面進行二次振搗抹壓,使混凝土組織結(jié)構(gòu)重新排列,降低水化熱,消除表面泌水和干縮,增加密實度。關(guān)鍵是要正確掌握進行二次振搗抹壓的混凝土初凝時間,過早無效果,過晚會擾動已基本成型具有初始強度的混凝土,對混凝土強度造成損害。3)二次振搗抹壓后,立即覆蓋塑料薄膜封閉表面,使混凝土在潮濕狀態(tài)下硬化,尤其在烈日暴曬、大風時,應(yīng)及時覆蓋保濕,以避免過快失水,產(chǎn)生裂縫。4)嚴格控制拆膜和上人作業(yè)時間。澆注后,強度未達到112N?mm2,不得在其上踩踏或安裝模板及支架。承重模板的拆除必須按規(guī)范要求執(zhí)行,以同條件養(yǎng)護的試塊抗壓強度為依據(jù)。5)混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)埋線管的位置盡量置于結(jié)構(gòu)的中部,盡量避免集中放置,固定間距宜為300～400mm,還應(yīng)在線管上、下表面增設(shè)鋼絲網(wǎng)防裂。3裂縫處理混凝土的塑性收縮裂縫或其他變形引起的裂縫,一般不影響結(jié)構(gòu)的承載力和安全,但影響觀感和某些使用功能(如出現(xiàn)滲漏等),故需對混凝土裂縫進行處理。處理方法視裂縫具體情況而定:混凝土表面出現(xiàn)的細小裂縫,如沒有抗?jié)B要求,可不必處理;對較深的可見裂縫可用有機硅涂刷封閉;對寬度大于014mm的裂縫,應(yīng)在保護層范圍內(nèi)鑿成表面寬20mm的V形槽,用環(huán)氧樹脂膠或其他化學(xué)漿液注縫,表面用界面劑膠液砂漿抹平,并加強養(yǎng)護。4結(jié)束語商品泵送混凝土由于坍落度大,砂率較高,拌和用水多,失水收縮裂縫較易出現(xiàn),