1、1谈泵送混凝土的裂缝控制摘要:本文主要阐述了泵送混凝土的特点和裂缝产生的原因进行分析,提出控制和防止温度裂缝的有效措施,提高泵送混凝土浇筑质量。 关键词:泵送混凝土、裂缝、温控技术、干缩裂缝、水化热开裂、技术管理 中图分类号:TB497 文献标识码:A 文章编号: 引言: 随着建筑技术的不断发展,泵送混凝土施工技术得到普及和应用。泵送混凝土不仅能改善混凝土的施工性能,对薄壁密筋结构少振捣或不振捣施工,具有提高抗渗性、改善耐久性特点。同时,泵送混凝土骨料级配的限制,胶凝材料的大量使用,产生大量的水化热,造成温度裂缝普遍存在,在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性,应当引起足够的重视。 1、泵送混凝
2、土的特点和裂缝的产生原因 1.1 水泥用量较多,强度等级 C20C30 范围为 350550kg/m3。 1.2 混凝土中掺加粉煤灰、矿渣等。 1.3 泵送混凝土的砂率比普通混凝土增大 6%以上,约为 38%45%。 1.4 为满足泵送和抗压强度要求,石子粒径与管道直径比为1:2.5(卵石)、1:3(碎石 1:4、1:5)。 1.5 水灰比宜为 0.40.6。 21.6 泵送剂多为高效减水复合以缓凝剂等。 1.7 大体积混凝土施工,易产生温度裂缝。 大体积混凝土结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生很大的温度变化和收缩作用,此温度收缩应力是混凝土结构裂缝的主要原因。混
3、凝土内部和外部的温差过大就会产生裂缝。因为大体积混凝土水化热大,温升速率也较大,混凝土内部一般可达3540,最高可达 7080,混凝土热膨胀系数为 10*10-6/,当温度下降 2025时造成的冷缩量为 22.5*10-4,而混凝土的极限拉伸值11.5*10-4,当超过混凝土的极限拉伸值时,混凝土便产生了裂缝。 1.8 表面积系数大的混凝土,容易产生干缩裂缝。 混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩,大体积混凝土这种收缩更加明显。混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土收缩就越大。水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响,一般中低热水泥和粉煤灰水泥的收缩量较小。 2、温度裂缝的处理方法 2
4、.1 大体积混凝土施工前,宜对施工阶段混凝土浇筑体的温度、温度应力及收缩应力进行计算,确定施工阶段混凝土浇筑体的温升峰值,里表温差及降温速率的控制指标,制定相应的温控的技术措施。一般情况下,温控指标宜不大于下列数值:混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值为 40;混凝土浇筑体的里表温差(不含混凝土收缩的当量温度)为 25;混凝土浇筑体的降温速率为 2.0/d;混凝土浇筑体表面与大气温差为 20。 32.2 超大体积混凝土施工,应按设计要求留置变形缝,当设计无规定时,宜采用下列方法: 后浇带施工:后浇带的设置和施工应符合现行国家有关规范的规定;跳仓法施工:底板分段长度不宜大于 40m,侧墙和顶板分
5、段长度不宜大于 16m。跳仓间隔施工的时间不宜小于 7d,跳仓接缝处按施工缝的要求设置和处理。 2.3 在高温季节浇筑混凝土时,混凝土入模温度应小于 30,应避免模板和新浇筑的混凝土直接受阳光照射。混凝土入模前模板和钢筋的温度以及附近的局部气温均不应超过 40。混凝土成型后应及时覆盖,并应尽可能避开炎热的白天浇筑混凝土。 2.4 大体积混凝土工程采用泵送施工工艺,要求的坍落度和水泥用量均较大,必须用掺加外加剂的方法来达到既减水又不使混凝土坍落度损失过大的目的,以及添加超细活性掺和料来达到降低水化热、改善与提高混凝土性能和节约水泥的目的。 3、控制干缩裂缝 混凝土的干缩裂缝主要是由于毛细管压力造
6、成的。毛细管孔隙在干燥过程中逐步失水,产生很大的毛细管张力,混凝土体积产生收缩,由于混凝土周围存在约束,内部又有拉应力,当拉应力超过混凝土材料抗拉强度时,便产生了干缩裂缝。干缩裂缝的控制方法有: 3.1 降低混凝土单位用水量:用水量的增加势必使剩余水增加,因此,从确保混凝土耐久性出发,应降低混凝土单位用水量。 43.2 水泥的影响:不同水泥,混凝土收缩也不同,按收缩值大小排序:矿渣水泥普通水泥粉煤灰水泥。 3.3 降低混凝土周围约束:若混凝土周围约束过大,内部拉应力无法释放,拉应力增大而使混凝土干裂,因此,应减少混凝土的分仓长度,以使混凝土内部拉应力能够充分释放。 3.4 添加膨胀剂:适量添加
7、膨胀剂后可以使混凝土体积膨胀,在混凝土内部产生压应力,部分抵消了混凝土因毛细孔隙干燥而产生的拉应力,从而起到控制干缩裂缝的作用。 4、控制水化热开裂 水泥水化后放出大量的热量,使混凝土内外形成较大的温差,从而在温度应力的作用下形成裂缝。特别是在夏季施工,中午气温一般在摄氏 370C,露天存放的石子表面温度可达摄氏 500C,砼出机口温度在摄氏300C 左右,混凝土水化后内部温度更高。为控制混凝土水化开裂,施工中采用了以下措施。 4.1 骨料降温 骨料的温度控制主要通过搭盖凉棚和洒水降温来进行。搭盖凉棚可避免太阳光直射,减少骨料吸热,浇筑前 23 小时再用井水(约 170C)对粗骨料进行充分的洒
8、水降温。采取以上方法降温后,浇筑前粗骨料内部温度约为 240C,细骨料内部温度约为 260C,降温效果比较明显。 4.2 加冰降温 在混凝土浇筑前购入冰块,砸成粒径约 3cm 的小块加入砼生料中,充分拌合后量取出机口温度,根据出机口温度来确定加冰量。实际工作5中,出机口的控制温度为 180C,混凝土单方用冰量在 60kg 左右。因冰块破碎工作量较大,粒径也很难控制,加入冰块后还需延长拌和时间,降低了混凝土浇筑速度,为克服该问题,实际工作中多采用拌和水降温的方法,即把冰块稍加破碎后放入拌和水池中来降低水温。用此方法,通常能够把拌和用水的温度降至摄氏 370C 左右。 4.3 夜间浇筑 白天气温较
9、高,即使采用多种降温措施也很难保证混凝土的入仓温度,而夜间浇筑特别是后夜浇筑,气温相对较低,采取温控措施后,比较容易控制砼的入仓温度。因此,工作中多把其他工序的施工安排在白天进行,而把混凝土浇筑安排在夜间进行。通过以上温控措施,使工程夏季混凝土出机口温度控制在 180C 以内,入仓温度控制在 280C 以下,有效地控制了温度裂缝的产生。 5、加强技术管理 5.1 加强原材料的检验、试验工作。 施工中严格按照方案及交底的要求指导施工,明确分工,责任到人。加强计量监测工作,定时检查并做好详细记录,认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝,并采取措施加以杜绝。在变截面施工前,一定要加强预测,并保证预测的科学
10、性。同时在实施过程中,要切实落实施工方案。 5.2 加强混凝土的测温工作 为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值,在承台内埋没若干个测温点,采用 L 形布置,每个测温点埋设温管 2 根。1 根管底埋置于承台混凝土的中心位置,测量混凝土中心的最高温升,另一根管底距承6台上表面 100mm,测量混凝土的表面温度,测温管均露出混凝土表面100mm。用 100 的红色水银温度计测温,以方便读数。第 l-5d 每 2h 测温1 次,第 6d 后每 4h 测温 1 次,测至温度稳定为止。从已有施工经验的测温情况看,混凝土内部温升的高峰值一般在 3.5d 内产生,3d 内温度可上升到或接近最大温升,内外
11、温差值在 20左右,控制在规范规定范围内,未发现异常现象。 5.3 大体积混凝土采用泵送工艺,泵送过程中,常会发生输送管堵塞故障,故提高混凝土的可泵性十分重要。须合理选择泵送压力,泵管直径,输送管线布置应合理。泵管上须遮盖湿麻袋,并经常淋水散热。混凝上中的砂石要有良好的级配,碎石最大粒径与输送管径之比宜名1:3,砂率宜在 40。45间,水灰比宜在 05-055 间,坍落度宜在15-18cm 间。 5.4 及时与气象台取得联系,掌握天气情况。由于大体积混凝土承台连续浇筑,故浇筑现场须设防雨棚,并在基坑四周,设置盲沟和集水井。6、后期养护、保护 6.1 早期养护 加强对混凝土浇筑后的养护工作;刚浇
12、筑后的混凝土尚处于凝固硬化阶段,水化速度较快,可采用覆盖保湿的办法创造适宜的潮湿条件防止混凝土表明脱水而产生干缩裂缝。因此加强混凝土表面养护,尤其在7 天内使混凝土始终保持湿润状态是防止混凝土裂缝很重要的一个环节。 6.2 成品保护 7加强浇筑后混凝土成品保护工作。混凝土浇筑后必须要有一定的保护时间,混凝土浇筑完后,待混凝土强度达到 1.2N/mm2 以后(一般不宜24h)方可允许在混凝土表面进行放样作业;这也同时要求主体结构施工速度不能强求过快,必须有合理的施工时间。 7、结语 泵送混凝土在建筑施工中应根据工程特点加以认真分析研究,采用合理的技术措施加以控制,减少混凝土的收缩变形,提高易发生裂缝位置混凝土抗拉性能,减少裂缝的产生,保证工程质量,向用户提供合格的产品。