泵送混凝土施工質(zhì)量控制和裂縫處理措施

單佳

（陜西華山路橋工程有限公司  西安  710032）  

    用混凝土泵輸送混凝土拌合物，可一次連續(xù)完成水平運輸和垂直運輸，并可連續(xù)澆筑，因而具有效率高、勞動力省的優(yōu)點。但與普通混凝土相比，由于其大流動性、大砂率及較高的水泥用量，也出現(xiàn)了混凝土表面易產(chǎn)生襲縫、混凝土收縮值較大等同題，影響了混凝土的耐久性。以下從混凝土的原材料、配合比及施工操作的要求等方面，提出解決泵送混凝土質(zhì)量問題的一些做法，以及對泵送混凝土裂縫處理的一些方法。　　

1.常見質(zhì)量問題因素分析

    1.1泵送混凝土坍落度損失大

    混凝土坍落度損失率視工程條件不同有很大的差異，其中影響最大的因素是停放時間、氣溫、外加劑及其摻入方式。

    （1）外加劑影響

    加入泵送混凝土中的外加劑一般有高效減水劑，但高效減水劑與水泥有相容性問題，某些水泥不能配制低水灰比高流動性的混凝土。

    （2）氣溫對坍落度損失的影響

    氣溫升高，一方面水泥的水化反應(yīng)加快，坍落度損失增大，另一方面，升溫后引起的水分揮發(fā)增大，也將導(dǎo)致坍落度的損失。因此，夏季高氣溫施工時，除用濕草袋等遮蓋輸送管，避免陽光照射外，可適當(dāng)增大混凝土坍落度。

    1.2泵送混凝土施工中堵管

    輸送設(shè)備主要包括泵機(jī)和配管。泵機(jī)的選擇應(yīng)適合混凝土工程特點、要求的最大輸送距離，最大輸送量及混凝土澆筑計劃要求。泵機(jī)選擇不當(dāng)時，壓力達(dá)不到要求，過大過小都有造成堵管的可能。輸送管使用后，如未及時用水清洗干凈，管中所余混凝土在下次使用時，必然增大管壁的摩阻力，造成堵管。

    1.3混凝土組成材料及配比

    （1）水泥品種和用量

    在泵送混凝土中，水泥砂漿起到潤滑輸送管道和傳遞壓力的作用，所以水泥用量非常重要，水泥用量過少，混凝土的和易性差，泵送阻力大，泵和輸送管的磨損亦加劇，容易產(chǎn)生堵管。水泥用量過多，混凝土的粘性增大，也會增大泵送阻力。為此，應(yīng)在保證混凝土設(shè)計強(qiáng)度和順利泵送的前提下盡量減少水泥用量。

    （2）骨料的最大粒徑與級配

    粗骨料最大粒徑的選擇應(yīng)適合工程和配管要求。骨料的級配不僅影響混凝土硬化后性能，同時也會影響和易性。

    （3）砂率

    砂率過小時，泵送混凝土易在輸送管中彎管位置堵塞，為此，泵混凝土與普通混凝土相比，宜適當(dāng)提高砂率，以適應(yīng)管道輸送的需要。但砂率過高時，不僅會降低和易性，同時，也會影響混凝土硬化性能，故應(yīng)在可泵性的情況下盡量降低砂率。

    （4）摻合料

    加入泵送混凝土中的摻合料主要有粉煤灰。粉煤灰摻入混凝土中起潤滑作用，可以改善混凝土拌和物的和易性，大大提高混凝土的流動性，有利于泵送，但摻量宜由試驗確定，過多不利于混凝土的強(qiáng)度。

2.裂縫預(yù)防及處理方法

    商品混凝土和泵送混凝土都很容易出現(xiàn)早期塑性裂縫的現(xiàn)象。混凝土塑性裂縫產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜，常見裂縫可采取以下措施進(jìn)行預(yù)防和處理。

    2.1塑性（沉陷）收縮裂縫

    （1）裂縫原因及裂縫特征。在泵送混凝土現(xiàn)澆的各種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，特別是板、墻等表面系數(shù)大的結(jié)構(gòu)中，經(jīng)常出現(xiàn)斷續(xù)的水平裂縫，裂縫中部較寬、兩端較窄，呈梭狀。裂縫經(jīng)常發(fā)生在板結(jié)構(gòu)的鋼筋部位、板肋交接處、梁板交接處、梁柱交接處及結(jié)構(gòu)變截面等部位。

    裂縫產(chǎn)生的原因主要是混凝土流動性不足以及振搗不均勻，在凝結(jié)硬化前沒有沉實或者沉實不夠，當(dāng)混凝土沉陷時受到鋼筋、模板抑制所致。裂縫在混凝土澆筑后1～3h出現(xiàn)，裂縫的深度通常達(dá)到鋼筋上表面。

    （2）影響因素和防治措施

    ①要嚴(yán)格控制混凝土單位用水量在170kg/m3以下，水灰比在0.6以下，在滿足泵送和澆筑要求時，宜盡可能減少坍落度；

    ②摻加適量、質(zhì)量良好的泵送劑和摻合料，可改善工作性和減少沉陷；

    ③混凝土澆筑時，下料不宜太快，攪拌時間要適當(dāng)：

    ④混凝土應(yīng)振搗密實，時間以1015s/次為宜；在柱、梁、墻和板的變截面處宜分層澆筑、振搗；在混凝土澆筑11.5h后，混凝土尚未凝結(jié)之前，對混凝土進(jìn)行兩次振搗，表面要壓實；

    ⑤為防止水分蒸發(fā)，形成內(nèi)外硬化不均和異常收縮引起裂縫，應(yīng)采取措施緩凝和覆蓋。

    2.2干縮裂縫

    （1）裂縫原因及裂縫特征。混凝土的干燥收縮主要是由于水泥石干燥收縮造成的。混凝土的水分蒸發(fā)、干燥過程是由外向內(nèi)、由表及里，逐漸 發(fā)展 的。由于混凝土蒸發(fā)干燥非常緩慢，裂縫多數(shù)持續(xù)時間較長，而且裂縫發(fā)生在表層很淺的部位，裂縫細(xì)微，有時呈平行線狀或網(wǎng)狀。但是由于碳化和鋼筋銹蝕的作用，干縮裂縫不僅嚴(yán)重?fù)p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(yán)重的裂縫，影響結(jié)構(gòu)的耐久性和承載能力。

    （2）影響因素和防治措施

    ①水泥品種及用量。水泥的需水量越大，混凝土的干燥收縮越大，不同品種水泥混凝土的干燥收縮程度不同，宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥。混凝土干燥收縮隨著水泥用量的增加而增大，在可能的情況下，盡可能降低水泥用量。

    ②用水量。混凝土的干燥收縮受用水量的影響最大，在同一水泥用量條件下，混凝土的干燥收縮和用水量成正比，且為直線關(guān)系；水灰比越大，干燥收縮越大。塑性收縮裂縫、干縮裂縫都是由于混凝土單方用水量過大、坍落度過大，而且水分蒸發(fā)過快造成的。因此嚴(yán)格控制泵送混凝土的用水量是減少裂縫的根本措施。為此，在混凝土配合比設(shè)計中應(yīng)盡可能將單方混凝土用水量控制在170kg/m3以下，對于澆筑墻體和板材的單方混凝土用水量的控制尤為重要。為了降低用水量，摻加適當(dāng)數(shù)量減水率高、分散性能好的外加劑是非常必要的。

    ③砂率。混凝土的干燥收縮隨著砂率的增大而增大，但增加的數(shù)值不大。泵送混凝土宜加大砂率，但應(yīng)在最佳砂率范圍內(nèi)。

    ④摻合料。礦渣、煤矸石、火山灰、赤頁巖等粉狀摻合料，摻加到混凝土中，一般都會增大混凝土的干燥收縮值。但是質(zhì)量良好、含有大量球形顆粒的一級粉煤灰，由于內(nèi)比表面積小、需水量少，故能降低混凝土干燥收縮值。

    ⑤外加劑。在選用外加劑時，選用干燥收縮小的減水劑或泵送劑。

    ⑥混凝土的養(yǎng)護(hù)。混凝土澆筑面受到風(fēng)吹日曬，表面干燥過快，產(chǎn)生較大的收縮，受到內(nèi)部混凝土的約束，在表面產(chǎn)生拉應(yīng)力而開裂。如果混凝土終凝之前進(jìn)行早期保溫養(yǎng)護(hù)，對減少干燥收縮有一定作用。

    2.3處理措施

    混凝土裂縫，若在混凝土仍然是潮濕狀態(tài)時，可采取的處理措施有：如產(chǎn)生的裂縫寬度很小時，可以采取掃入水泥和膨脹劑的混合物填充到裂縫中的措施：如裂縫寬度稍大一些時，可以沿著產(chǎn)生的裂縫注入具有膨脹性能的水泥漿：如產(chǎn)生的裂縫寬度再大一些時，可以直接澆筑具有微膨脹的水泥砂漿，該水泥砂漿采用的水灰比應(yīng)與原混凝土采用的水灰比相同。

    若混凝土已經(jīng)到了硬化狀態(tài)，可考慮采用環(huán)氧樹脂水泥砂漿或聚合物水泥砂漿灌縫。而對于那些對強(qiáng)度要求不高的混凝土構(gòu)件，還可以采用柔性材料如各種防水密封膠等進(jìn)行密封，以防止?jié)B水和鋼筋銹蝕。

3.結(jié)束語

    綜上所述，泵送混凝土產(chǎn)生的裂縫潛在危險大，對此必須引起足夠重視。切實從每一個環(huán)節(jié)入手，做好過程控制，完善施工手段，確保施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn) ：

1.彭圣浩。建筑工程質(zhì)量通病防治手冊。（第3版），北京： 中國 建筑 工業(yè)出版社，2002。

作者簡介：單佳（1984-），男，陜西戶縣人，助理工程師， 主要從事工程管理工作

本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會    文徑網(wǎng)絡(luò)：尹維維 編輯  文徑 審核)