泵送商品混凝土裂缝的防治

泵送商品混凝土裂缝的防治摘要:钢筋混凝土的裂缝控制问题是建筑工程中重要的问题之一，特别是最近2O年来，泵送商品混凝土获得广泛应用之后，混凝土质性有了很大改善的同时，裂缝控制技术难度大大增加了．本文分析了裂缝产生的原因并提出了预防裂缝产生和对裂缝处理的具体措施。关键词:商品混凝土；泵送；振捣；裂缝；措施泵送混凝土不仅应能改善混凝土的施工性能，对薄壁密筋结构实现少振捣或不振捣施工，而且能减少收缩、防止裂缝、提高抗渗性、改善耐久性等性能．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，混凝土结构表面裂缝问题成为人们关注的焦点。1泵送商品混凝土裂缝的类型泵送商品混凝土由于用搅拌车运输、泵送施工、坍落度较大,是大流动性混凝土,且为了保证混凝土的正常泵送,均掺有缓凝组分的外加剂,因而在施工中稍有处理不当,较容易出现沉陷裂缝、塑性收缩裂缝、干燥收缩裂缝等质量问题。1.1沉陷裂缝由于泵送混凝土坍落度大,浇筑后在重力作用下,粗骨料等比重大的颗粒下沉,水、砂浆、气泡被挤压到混凝土表面,且在沉陷过程中遇到钢筋、预埋体,或混凝土厚度发生变化处都会出现沉陷裂缝。1.2塑性收缩裂缝塑性收缩是混凝土在初凝前的塑性阶段失水形成的,存在两种情况:一种是由于混凝土表面泌水,在室外会很快地蒸发;一种是由于新拌混凝土颗粒之间的空隙充满了水,浇注后的混凝土表面受风吹、日晒、以及外部的高温、低湿因素的影响,混凝土表面水分蒸发,造成混凝土在塑性阶段的体积收缩。另外,水化反应中的水化反应收缩,也反映在塑性收缩中。当混凝土表面的收缩应力大于混凝土的抗拉强度,则产生大量不规则细微裂缝,如不及时抹压和覆盖保水养护,裂缝会迅速向内部延伸,严重时会造成贯通裂缝。塑性混凝土坍落度为10～90mm,而商品泵送混凝土坍落度较大,通常为120～220mm,稍加振捣即出现石子下沉,浆体上浮,时常有泌水现象,随着水分蒸发,表面较易出现大量塑性收缩裂缝。1.3干燥收缩裂缝混凝土硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土由表及里逐渐产生干燥收缩，在约束条件下，收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝．混凝土的干燥收缩是从施工阶段撤除养护时开始的，早期的收缩裂缝比较细微，往往不为人们所注意．随着时间的推移．混凝土的蒸发量和干燥收缩量逐渐增大，裂缝也逐渐明显起来．混凝土干燥收缩值的大小与混凝土的体积稳定性直接相关，并受环境相对湿度的影响．混凝土的诸多成分中，以粗骨料的体积稳定性最好，砂子次之，收缩变形主要发生在水泥及掺和料构成的浆体和砂浆上．因此，在施工允许的情况下，尽可能加大石子用量，降低砂率，降低用水量，对减少干燥收缩裂缝以及提高混凝土的体积稳定性、强度和耐久性都是有利的．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1.4温度收缩裂缝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／m来计算，每混凝土将放出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．如果按着我国施工验收规范规定浇筑温度为28℃，则可使混凝土内部温度达到65℃左右．但是，如果没有降温措施或浇筑温度过高，混凝土内部温度高达80～90℃的情况也时有发生，例如XX大厦在浇筑筏板反梁基础的大体积混凝土的内部温度，经实际测定高达95℃．水泥水化热在1～3天可放出热量的50％，由于热量的传递、积存，混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的3～5天，因为混凝土内部和表面的散热条件不同，所以混凝土中心温度低，形成温度梯度，造成温度变形和温度应力．温度应力和温差成正比，温差越大，温度应力也越大．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．这种裂缝的特点是裂缝出现在混凝土浇筑后的3～5天，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．因此，对于大体积混凝土或可能发生表面与环境温差较大的混凝土工程应采取内部测温的方法，关注混凝土表面温度与环境气温的温差，当温差太大时，应采取覆盖保温的方法，以免出现温差裂缝．1.5其他原因产生的裂缝在泵送混凝土施工过程中,由于操作不当或其他因素影响也会产生裂缝,如:1)混凝土振捣时间过长或过短产生的裂缝。振捣时间过长,混凝土中的浆液自下向上浮起,表面粗骨料减少,细骨料增多,从而导致混凝土上部较大收缩变形,造成混凝土表面裂缝;混凝土振捣时间过短,混凝土内部不密实,混凝土实际的抗拉强度远远小于它本身应具有的抗拉强度值,当混凝土受到外部荷载影响时,就会在薄弱部位产生裂缝。2)泵送混凝土一般水泥用量较高、砂率过大,容易引起干燥收缩裂缝。水泥用量多,水化反应收缩及干缩变形较大;砂率过大,混凝土表面因失水过快也引起较大的收缩变形,从而导致混凝土表面产生裂缝。3)强弱电预埋管线引发的裂缝。强弱电预埋管线大多采用PVC阻燃管,其管壁光滑,与混凝土握裹粘结力低,本身刚度差,弹性较大,且不易固定,在混凝土中的位置上下不一,尤其是入配电箱处管线较多,且较集中,削弱了混凝土本身的性能,易发生顺管裂缝。4)施工不规范造成的裂缝。现在大多数建设单位过分强调工期,承包商为了满足客户的要求,在施工时,混凝土浇注完成后20h内即在其上放线、堆载、安装支架,24h后就砌砖,此时混凝土正处于凝结硬化初期,抗拉强度极低,遇模板支柱松动下沉或施工时局部堆料较多,会引起混凝土的弹性震动,在薄弱部位产生裂缝。另外,少数施工人员素质差,为了施工方便,以为坍落度越大越好,甚至随意向拌好的砼中加水,造成水灰比过大,容易引起沉陷和干缩裂缝,同时会降低混凝土强度,给工程带来隐患。2商品混凝土裂缝的防治2.1合理选材1)在施工和易性允许的情况下,掺入减水剂减少拌和用水用量,降低坍落度,降低水化热,减小混凝土的收缩。掺加引气型外加剂时,要控制好其含气量。2)尽量避免使用细度过细的水泥,因为细度太细的水泥水化快,水化收缩量大,易开裂;还应避免应用矿渣水泥,因为矿渣水泥的收缩量比普通硅酸盐水泥大;在条件允许的情况下,可掺入定比例的粉煤灰或其他活性矿物掺和料,以增加混凝土的和易性,减少泌水、离析现象,降低水化热,提高混凝土强度和耐久性。3)在满足结构钢筋净间距和泵送管径要求的情况下,尽量选用粒径较大的石子,并严格控制其含泥量,这样可以减少拌和水用量,从而减少混凝土的变形。4)细骨料级配应合理,优先选用中砂,细度模数应大于213,以降低用水量,降低混凝土收缩值。2.2制定合理施工措施1)施工时注意振捣均匀,避免出现局部过振形成的砂浆集中,否则局部易出现塑性收缩裂缝和干燥收缩裂缝。严禁用插入式振捣器赶料。2)采用二次振捣抹压技术,即在混凝土初凝前,对表面进行二次振捣抹压,使混凝土组织结构重新排列,降低水化热,消除表面泌水和干缩,增加密实度。关键是要正确掌握进行二次振捣抹压的混凝土初凝时间,过早无效果,过晚会扰动已基本成型具有初始强度的混凝土,对混凝土强度造成损害。3)二次振捣抹压后,立即覆盖塑料薄膜封闭表面,使混凝土在潮湿状态下硬化,尤其在烈日暴晒、大风时,应及时覆盖保湿,以避免过快失水,产生裂缝。4)严格控制拆膜和上人作业时间。浇注后,强度未达到112Nömm2,不得在其上踩踏或安装模板及支架。承重模板的拆除必须按规范要求执行,以同条件养护的试块抗压强度为依据。5)混凝土结构中预埋线管的位置尽量置于结构的中部,尽量避免集中放置,固定间距宜为300～400mm,还应在线管上、下表面增设钢丝网防裂。3裂缝处理混凝土的塑性收缩裂缝或其他变形引起的裂缝,一般不影响结构的承载力和安全,但影响观感和某些使用功能(如出现渗漏等),故需对混凝土裂缝进行处理。处理方法视裂缝具体情况而定:混凝土表面出现的细小裂缝,如没有抗渗要求,可不必处理;对较深的可见裂缝可用有机硅涂刷封闭;对宽度大于014mm的裂缝,应在保护层范围内凿成表面宽20mm的V形槽,用环氧树脂胶或其他化学浆液注缝,表面用界面剂胶液砂浆抹平,并加强养护。4结束语商品泵送混凝土由于坍落度大,砂率较高,拌和用水多,失水收缩裂缝较易出现,