◎李惠
随着建筑业的快速发展,泵送砼的应用已成为混凝土施工中必不可少的环节,但泵送混凝土常容易出现或这或那的问题,给施工进度及施工质量带来麻烦。笔者根据多年的工作经验,主要针对建筑施工中泵送混凝土常见问题进行分析和讨论,望于同行之间交流探讨。
泵送混凝土需要借助大量的机械设备,还需要人工的配合,由于不同建筑工程的施工现场条件有着一定差异,所以,在对混凝土进行配比时,不能采用统一的标准,一定要结合混凝土输送的距离,要考虑这些影响因素,在施工前,可以收集坍落度,还要做好早期强度以及混凝土表面的观察工作,要对混凝土管的配合比进行适度的调整,要保证混凝土的性能符合施工条件的要求。在对混凝土进行搅拌时,也要添加一定外加剂,外加剂加入的形式需要结合施工现场的实际情况,不同的施工条件对搅拌的时间有着不同的要求。在使用粉剂外加剂时,要先将其制备成浓度为20-30%的水溶液,这可以方便对其进行搅拌,搅拌的时间要参照水剂搅拌时间。如果粉剂外加剂没有配成水溶液,而且直接与混凝土进行拌和,为了保证拌合的均匀性,需要延长60-90s的搅拌时间。
在泵送混凝土时,还要对其砂石含水量进行现场测定,要控制混凝土的含水量,更加调查显示,混凝土砂石含水量过高,是造成混凝土泌水离析的主要原因。在现场测定的过程中,工作人员发现,砂石的含水率变化比较大,而且施工人员有时需要对砂石进行冲洗,这增加了砂石的含水率。使用单位必须按照相关质量验收规范进行操作,但是很多很多单位没有按照测定的结果,对混凝土配制材料的用量进行调整,使得混凝土配合比存在较大的问题,导致泌水离析以及强度不足。
1.泵送管堵塞的原因。正常情况下,混凝土在泵送管道中心形成柱状流体,呈悬浮状态流动。流体表面包有一层水泥浆,水泥浆层作为一种润滑剂与管壁接触,骨料之间基本上不产生相对运动。当粗骨料中的某些骨料运动受阻,后面的骨料运动速度因受影响而渐渐滞缓,致使管道内粗骨料形成集结,支撑粗骨料的砂浆被挤走,余下来的间隙由小骨料填补。这样,骨料密度增大,使该段管道内集合物沿管道径向膨胀,水泥浆润滑层被破坏,运动阻力增大,速度变慢,直至运动停止而产生堵塞。
2.泵送管堵塞的处理措施。泵送管堵塞后,先进行反泵疏通,若反泵疏通无效,应立即判定堵塞部位,停机清理管路。堵管部位判定方法是:在泵机操作人员进行正泵一反泵操作的同时,其他人员沿管路寻找堵塞部位。一般来说,从泵的出口起至堵塞部位会发生剧烈振动,而堵塞点以后的管路则是静止的,堵塞部位有发闷的声音和密实的感觉。一旦找到堵塞部位,在进行正一反泵的同时,用木椎敲打该处,可能恢复畅通,无效应立即拆卸该段管道进行清洗。如堵塞部位判断不准,也可进行分段清洗。
泵送混凝土现浇的各种钢筋混凝土结构中,在板结构的钢筋部位、板肋交接处、梁板交接处、梁柱交接处及结构变截面等部位易出现梭状裂缝。混凝土塑性裂缝产生的原因比较复杂,常见裂缝可采取以下措施进行预防和处理。
1.塑性(沉陷)收缩裂缝。
(1)塑性(沉陷)收缩裂缝产生的原因。在泵送混凝土现浇的各种钢筋混凝土结构中,特别是板、墙等表面系数大的结构中,经常出现断续的水平裂缝,裂缝中部较宽、两端较窄,呈梭状。裂缝经常发生在板结构的钢筋部位、板肋交接处、梁板交接处、梁柱交接处及结构变截面等部位。裂缝产生的原因主要是混凝土流动性不足以及振捣不均匀,在凝结硬化前没有沉实或者沉实不够,当混凝土沉陷时受到钢筋、模板抑制所致。裂缝在混凝土浇筑后1-3h出现,裂缝的深度通常达到钢筋上表面。
(2)塑性(沉陷)收缩裂缝影响因素和防治措施。①要严格控制混凝土单位用水量在170kg/m3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混凝土浇筑时,下料不宜太快,搅拌时间要适当;④混凝土应振捣密实,时间以10-15s/次为宜;在柱、梁、墙和板的变截面处宜分层浇筑、振捣;在混凝土浇筑11.5h后,混凝土尚未凝结之前,对混凝土进行两次振捣,表面要压实;⑤为防止水分蒸发,形成内外硬化不均和异常收缩引起裂缝,应采取措施缓凝和覆盖。
2.干缩裂缝。
(1)裂缝原因及裂缝特征。混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石干燥收缩造成的。混凝土的水分蒸发、干燥过程是由外向内、由表及里,逐渐发展的。由于混凝土蒸发干燥非常缓慢,裂缝多数持续时间较长,而且裂缝发生在表层很浅的部位,裂缝细微,有时呈平行线状或网状。但是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。
(2)影响因素和防治措施。①水泥品种及用量。水泥的需水量越大,混凝土的干燥收缩越大,不同品种水泥混凝土的干燥收缩程度不同,宜采用中低热水泥和粉煤灰水泥。混凝土干燥收缩随着水泥用量的增加而增大,在可能的情况下,尽可能降低水泥用量。②用水量。混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大,在同一水泥用量条件下,混凝土的干燥收缩和用水量成正比,且为直线关系;水灰比越大,干燥收缩越大。塑性收缩裂缝、干缩裂缝都是由于混凝土单方用水量过大、坍落度过大,而且水分蒸发过快造成的。因此严格控制泵送混凝土的用水量是减少裂缝的根本措施。为此,在混凝土配合比设计中应尽可能将单方混凝土用水量控制在170kg/m3以下,对于浇筑墙体和板材的单方混凝土用水量的控制尤为重要。为了降低用水量,掺加适当数量减水率高、分散性能好的外加剂是非常必要的。③砂率。混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大,但增加的数值不大。泵送混凝土宜加大砂率,但应在最佳砂率范围内。④掺合料。矿渣、煤矸石、火山灰、赤页岩等粉状掺合料,掺加到混凝土中,一般都会增大混凝土的干燥收缩值。但是质量良好、含有大量球形颗粒的一级粉煤灰,由于内比表面积小、需水量少,故能降低混凝土干燥收缩值。⑤外加剂。在选用外加剂时,选用干燥收缩小的减水剂或泵送剂。⑥混凝土的养护。混凝土浇筑面受到风吹日晒,表面干燥过快,产生较大的收缩,受到内部混凝土的约束,在表面产生拉应力而开裂。如果混凝土终凝之前进行早期保温养护,对减少干燥收缩有一定作用。
结束语:随着建筑业的快速发展,泵送混凝土的应用已成为混凝土施工中必不可少的环节,但泵送混凝土常容易出现各种问题,给建筑工程施工进度及施工质量带来麻烦。只要我们严格按照操作规程操作,做到防微杜渐,不断地从每一次堵管中总结经验和教训,就一定能将堵管的可能性降到最低。