泵送混凝土的特点和裂缝防治措施

方　勇　陈　伟　裘伟阳

摘要：本文介绍了泵送混凝土的特点和裂缝的分类，并提出了相应的防治措施，供大家参考。

关键词：泵送混凝土 裂缝 配合比 外加剂

0 引言

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。泵送混凝土匀质性好，不仅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。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。

1 泵送混凝土的特点

1.1 原材料和配合比 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。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％。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)-1：4、1：5。⑤水灰比宜为0.4-0.6。⑥泵送剂多采用高效减水剂复合以缓凝剂、引气剂等对裂缝也有影响。

1.2 工艺特点 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。⑥混凝土大面积板材，在浇筑后防风、防晒、养护不足时，易产生干缩裂缝。

2 泵送混凝土裂缝的分类

2.1 按裂缝的形状分类 ①贯穿裂缝：裂缝贯穿结构的整个断面，将结构分离，严重破坏结构的整体性，影响结构的功能。②深层裂缝：裂缝延伸部分结构断面，一般足由混凝土内部缺陷引起的，对结构的性能亦有影响。③表面裂缝：一般出现在大体积混凝土中，危害一般较小，但是它可能发展为贯穿裂缝。此外，泵送混凝土裂缝还分为纵向裂缝、横向裂缝、斜向裂缝、剪切裂缝、X型裂缝以及各种小规则裂缝。

2.2 按裂缝的活动状态分类 ①稳定裂缝：这种裂缝不影响应用，如在运动中可以自愈合的裂缝和处于稳定的周期性运动中的裂缝。②不稳定裂缝：裂缝的开度和长度随时间的变化而加剧，影响结构物的使用。③死缝：裂缝包括两类，一是永久愈合的裂缝；二是已经开裂的，但开度和长度都不再发生变化的裂缝。

2.3 按裂缝的成因分类 ①结构性裂缝：由各种外荷载引起的裂缝，也称荷载裂缝。包括由外荷载的直接应力引起的裂缝和在外荷载作用下结构次应力引起的裂缝。②非结构性裂缝：由各种变形变化引起的裂缝，包括温差、干缩湿胀和不均匀沉降等因素引起的裂缝，足由结构变形受到限制时内应力造成的。

3 对泵送混凝土裂缝的防治与修补措施

3.1 从品种选用和水泥用量上控制 选择水泥要考虑水泥的抗裂性能，控制含碱量降低水化热。引起混凝土楼板裂缝的主要原因是水泥水化热的积聚使混凝土产生内部和表面的温差。因此，选用低水化热的水泥品种能有效降低水化热、减少内外温差，建议可选用矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。同时尽量选用质量稳定的旋窑厂生产的硅酸盐水泥。在保证混凝土强度的前提下尽量减少水泥用量也是降低水化热、减少内外温差的有效途径之一。实验表明，每m³混凝土水泥用量增减10kg，其水化热使混凝土的温度相应升高或降低1℃ 。根据施工经验水泥用量通常控制在350kg～450kg／m³之间。同时为减少温差引起的温度应力，可结合工程实际情况用60天强度代替28天抗压强度， 降低水泥用量。同时，要消除泵送混凝土施工裂缝的产生，应注意原材料质量的把关和混凝土配合比的设计。

3.2 防治干缩裂缝的保养维护 干缩裂缝的浇混凝土表面，若无恰当措施，极易失水过快产生干缩裂缝。因此必须进行恰当的养护。保证新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件。要在混凝土浇筑完毕后及时覆盖靼料薄膜或湿草袋，对混凝土进行保湿养护。接缝处搭接盖严，避免混凝土水份蒸发，保持混凝土表面处在湿润状态下养护。混凝土终凝后继续浇水养护7天。经过二次抹压混凝土初凝后，轻微洒水润湿，混凝土终凝后，每天分几次浇水，保持一周时间使混凝土湿润。此外，为防止墙、柱、梁等的侧模板过早拆卸，导致混凝土表面产生干燥收缩裂缝，应在混凝土表养护液。

3.3 对水热化引起的裂缝的处理 为防治水化热引起的裂缝，施工前应计算升温峰值、内外温差及降温速率，制定相应的技术措施，防止和控制温度裂缝，确保工程质量。

3.3.1 降低混凝土入模温度：降低原材料进入搅拌机的温度如夏季在水箱内加冰块，降低水温；粗骨料遮阳防晒，并洒冷水降温；细骨料遮阳防晒；散装水泥提前储备，避免新出厂水泥温度过高。采取以上措施最大限度降低混凝土出机温度；夏季，混凝土运输车加保温套或对罐体喷淋冷水降温。混凝土泵送管道遮阳防晒：混凝土浇筑作业面遮阳，减少混凝土冷量损失。

3.3.2 降低混凝土水化热：选择中低热品种水泥，优先选用。矿渣硅酸基检测合格后，在封边粘土内沿路基纵向设置排水盲沟，首先在路基隔离层上面，沿路基纵向每5m设置第1道排水盲沟；路基填高3层时，沿路基纵向每5m设置第2道排水盲沟；以后路基每填高3层时，沿路基纵向每10m设置一道排水盲沟。

3.4 塑性沉降裂缝的防止措施 塑性沉降裂缝的防止措施主要包括以下几点：①要严格控制混凝土单位用水量在

180kg/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。②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。③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。④混凝土浇筑时，下料不宜太快，防止堆积或振捣不充分。⑤混凝土应振捣密实，时间以10～15秒/次为宜。浇捣梁板混凝土时，在梁与板交界处，宜先浇捣梁部位混凝土，振捣密实后再浇捣板面混凝土，这样可避免或减少发生在梁板交界处的沉降收缩裂缝。⑥混凝土浇捣成型后应进行二次振捣二次抹面。具体的做法是：在混凝土进入初凝前(用手轻按混凝土板面能留下指痕)，用平板振动器快速复振一次。再用木抹子压实抹平，可以起到减少表面裂缝的效果。

4 结束语

泵送混凝土，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。为此要按施工要求选择较低的坍落度，在满足流动性和泵送性的条件下，使单位用水量降低到170kg／m³以下，在满足强度条件下，尽可能降低水泥用量。同时，应选用对混凝土干燥收缩影响小的泵送剂，必要时掺加适量膨胀剂。在施工中采用二次振捣，加强抹面和湿养护也是必不可少的技术措施。