泵送混凝土的特点和裂缝控制措施探讨

【摘要】 本文介绍了泵送混凝土的特点，提出了如何控制泵送混凝土裂缝的几点看法，供大家参考。

【关键词】 泵送混凝土 裂缝 质量控制

1.前言

近年来，泵送混凝土在各种建筑施工中得到广泛应用，不但提高了工效，节约了施工成本，同时还解决了施工现场复杂、高空施工输送混凝土的问题。但是某些工程表明，泵送混凝土强度不足、凝结异常时有发生，特别是裂缝普遍存在，在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性。因此，认真对待泵送混凝上裂缝的研究，采取合理的处理方法，是一项非常重要的工作。笔者根据多年的施工经验，对泵送混凝土施工过程中裂缝的预防与处理加以探讨。 2.泵送混凝土的特点

2.1 原材料和配合比

2.1.1 水泥用量较多

强度等级C20-C60的混凝土水泥用量范围为350—550kg/m3。

2.1.2 超细掺合料时有添加为改善混凝土性能，节约水泥和降低造价，混凝土中掺加粉煤灰、矿渣、沸石粉等掺合料。

2.1.3 砂率偏高，砂用量多

为保证混凝土的流动性、粘聚性和保水性，以便运输，泵送和浇筑，泵送混凝土的砂率要比普通流动性混凝土增大砂率6%以上，约为38—45%。

2.1.4 石子最大粒径

为满足泵送和抗压强度要求，与管道直径比为1：2.5（卵石），1：3（碎石）

2.1.5 水灰比

水灰比宜为0.4—0.6。

2.1.6 泵送剂

多为高效减水剂复合以缓凝剂、引气剂等对裂缝也有影响。

2.2 工艺

（1）混凝土拌制在搅拌站（楼）进行，原材料计量准确，搅拌均匀，但也偶有失控情况。

（2）多数搅拌站未设细掺合料、粉状泵送剂、粉状膨胀剂称量和料仓，采用容积法，使计量和分散存在问题，影响混凝土的均匀性。

（3）当混凝土拌合物过干、过稀、运输时间过长、停留时间过长且未进行搅拌均匀前入泵时，混凝土拌合物干稀不均。

（4）每个运输车中混凝土的坍落度相差过大，加入泵车内输送时，会使浇筑的混凝土均匀性变差。

（5）对于大体积混凝土施工，当技术措施不当或不完善时，易产生温度裂缝。

3.变形裂缝产生的原因和特征

3.1温度裂缝

3.1.1产生的原因和特征

水泥水化过程中产生大量的热量，每克水泥放出502J的热量.如果以水泥用量350—550kg/m3。来计算，每m 混凝土将放出17500～27500KJ的热量，从而使混凝土内部温度升高，在浇筑温度的基础上，通常升高35℃左右。按我国施工验收规范规定浇筑温度为28℃ 可使混凝土内部温度达到65℃左右。因为混凝土内部和表面的散热条件不同，混凝土中心温度低，形成温度梯度和温度应力。温度应力和温差成正比，当这种温度应力超过混凝土的内外约束应力 （包括混凝土抗拉强度）时，就会产生裂缝。这种裂缝的糕 是初期出现的裂缝很细，随着时间的发展而继续扩大，甚至达到贯穿的情况。

3.1.2影响因素和防治措施

混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土越厚，水泥用量越大，水化热越高的水泥，其内部温度越高，形成温度应力越大，产生裂缝的可能性越大。对于大体积混凝土，其形成的温度应力与其结构尺寸相关，在一定尺寸范围内，混凝土结构尺寸越大，温度应力也越大，因而引起裂缝的危险性也越大，这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。因此防止大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温度差。

3.2沉陷（塑性）收缩裂缝

3.2.1产生的原因和特征

在泵送混凝土现浇的各种钢筋混凝土结构中，特别是板、墙等表面系数大的结构之中，经常出现一种早期裂缝。这种裂缝为断续的水平裂缝，裂缝中部较宽、两端较窄、呈梭状。裂缝经常发生在板结构的钢筋部位、板肋交接处、粱板交接处、梁柱交接处、结构变截面的地方。这种裂缝产生的原因主要是混动性过大和流动性不足以及不均匀，在凝结硬化前没有沉实或者沉实不够，当混凝土沉陷时受到钢筋、模板抑制以及模板移动、基础沉陷所致。

3.2.2影响因素和防止措施

a.要严格控制混凝土单位用水量在170kg/m以下，水灰比在0.6以下，在满足泵送和浇筑要求时，宜尽可能减少坍落度；b.掺加适量、质量良好的泵送剂和掺合料，可改善工作性和减少沉陷；c.混凝土搅拌时间要适当，时间过短、过长都会造成拌合物均匀性变坏而增大沉陷；d.混凝土浇筑时，下料不宜太快，防止堆积或振捣不充分； e.混凝土应振捣密实，时间以1O一15秒欣为宜，在柱、梁、墙和板的变截面处宜分层浇筑、振捣。在混凝土浇筑l～1.5小时后，混凝土尚未凝结之前，对混凝土进行两次振捣，表面要压实抹光；在炎热的夏季和大风天气，为防止水分激烈蒸发，形成内外硬化不均和异常收缩引起裂缝，应采取措施缓凝和复盖。

3.3干缩裂缝

3.3.1产生的原因和特征

干燥收缩的主要原因是水分在硬化后较长时间产生的水分蒸发引起的。混凝土的干燥收缩由于集料的干燥收缩很小，因此主要是由于水泥石干燥收缩造成的。水泥石干燥收缩理论有毛细管张力学说、表面吸附学说和夹层水学说等，不论哪种学说，都是水分蒸发引起的。混凝土的水分蒸发、干燥过程是由外向内、由表及里，逐渐发展的。由于混凝土蒸发干燥非常缓慢，产生干燥收缩裂缝多数在一个月以上，有时甚至一年半载，而且裂缝发生在表层很浅的位置，裂缝细微，有时呈平行线状或网状，常常不被人们注视。但是应当特别注意，由于碳化和钢筋锈蚀的作用，干缩裂缝不仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性，也会使大体积混凝土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。

3.3.2影响因素和防止措施

（1）水泥品种。一般来说，水泥的需水量越大，混凝土的干燥收缩越大。所以，从减少收缩的角度出发，宜采用中低热水泥和粉煤灰水泥。

（2）水泥用量。混凝土干燥收缩随着水泥用量的增加而增大，但是增加量不显著。在有可能减少水泥用量时，还是尽可能降低水泥用量，因为泵送混凝土的水泥用量偏高， 混凝土的水泥用量一般约为300-400kg/m3 。

（3）用水量。沉陷裂縫、干缩裂缝都是由于混凝土单方用水量过大、混凝土过稀、坍落度过大，而且水分蒸发过快、过多造成的。在混凝土配合比设计中应尽可能将单方混凝土用水量控制在170kg/m3以下，对于浇筑墙体和板材的单方混凝土用水量的控制尤为重要。特别值得注意的是，施工混凝土的坍落度（即用水量）绝对不允许大于配合比设计给定的坍落度（即用水量）。

（4）砂率。混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大，但增加的数值不大。泵送混凝土宜加大砂率，但不是笼统的和无限的，也应在最佳砂率范围内，可以通过理论计算和工程实践确定。

（5）掺合料。矿渣、硅藻土、煤矸石、火山灰、赤页岩等粉状掺合料，掺加到混凝土中，一般都会增大混凝土的干燥收缩值。但是质量良好、含有大量球形颗粒的一级粉煤灰，由于内比表面积小、需水量少，故能降低混凝土干燥收缩值。

（6）养护时间和方法。混凝土浇筑面受到风吹日晒，表面干燥过快，产生较大的收缩，受到内部混凝土的约束，在表面产生拉应力而开裂。如果混凝土终凝之前进行早期保温、保温养护，对减少干燥收缩有一定作用。

4.结束语

泵送商品混凝土.特别是在高强度 大流动性条件下，由于水泥用量多、单位用水量大、砂率高和掺化学外加剂使混凝土干燥收缩产生裂缝的潜在危险大，对此必须引起足够重视。我们要对建筑结构出现的裂缝进行认真研究，区别对待，采用合理的方法进行处理，还要在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑的安全与稳定。