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用之后，混凝土質性有了很大改善的同時，裂縫控制技術難度大大增加了．本文分析了裂縫產生的原因并提出了預防裂縫產生和對裂縫處理的具體措施。關鍵詞:商品混凝土；泵送；振搗；裂縫；措施泵送混凝土不僅應能改善混凝土的施工性能，對薄壁密筋結構實現(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構的抗?jié)B性和耐久性，混凝土結構表面裂縫問題成為人們關注的焦點。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,水化反應中的水化反應收縮,也反映在塑性收縮中。當混凝土表面的收縮應力大于混凝土的抗拉強度,則產生大量不規(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，內部的游離水會由表及里逐漸蒸發(fā)，導致混凝土由表及里逐漸產生干燥收縮，在約束條件下，收縮變形導致的收縮應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，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狀，常常不被人們注視．但是應當特別注意，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構的抗?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，影響結構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，從而使混凝土內部溫度升高，在澆筑溫度的基礎上，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的大體積混凝土的內部溫度，經實際測定高達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力．溫度應力和溫差成正比，溫差越大，溫度應力也越大．當這種溫度應力超過混凝土的內外約束應力(包括混凝土抗拉強度)時，就會產生裂縫．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采取內部測溫的方法，關注混凝土表面溫度與環(huán)境氣溫的溫差，當溫差太大時，應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生裂縫,如:1)混凝土振搗時間過長或過短產生的裂縫。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,混凝土內部不密實,混凝土實際的抗拉強度遠遠小于它本身應具有的抗拉強度值,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,從而導致混凝土表面產生裂縫。3)強弱電預埋管線引發(fā)的裂縫。強弱電預埋管線大多采用PVC阻燃管,其管壁光滑,與混凝土握裹粘結力低,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?，F(xiàn)在大多數(shù)建設單位過分強調工期,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,在薄弱部位產生裂縫。另外,少數(shù)施工人員素質差,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;還應避免應用礦渣水泥,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)在滿足結構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)細骨料級配應合理,優(yōu)先選用中砂,細度模數(shù)應大于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,即在混凝土初凝前,對表面進行二次振搗抹壓,使混凝土組織結構重新排列,降低水化熱,消除表面泌水和干縮,增加密實度。關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,應及時覆蓋保濕,以避免過快失水,產生裂縫。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。5)混凝土結構中預埋線管的位置盡量置于結構的中部,盡量避免集中放置,固定間距宜為300～400mm,還應在線管上、下表面增設鋼絲網防裂。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,一般不影響結構的承載力和安全,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,應在保護層范圍內鑿成表面寬20mm的V形槽,用環(huán)氧樹脂膠或其他化學漿液注縫,表面用界面劑膠液砂漿抹平,并加強養(yǎng)護。4結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),