结合国家相关技术标准,从泵送混凝土的特点和裂缝的基本概念入手,通过分析泵送混凝土裂缝的类型和成因,提出了泵送混凝土裂缝的控制措施。
关键词:泵送混凝土;水泥;干缩裂缝;裂缝预防
1。导言
泵送混凝土是指用混凝土泵沿管道输送和浇注混凝土混合物。它随着现代建筑技术的进步而发展。我国泵送混凝土的施工技术始于1979年的上海宝山钢铁厂。它的广泛使用加快了施工进度,提高了工作效率,占用空间少,减少了环境污染。集中拌制混凝土不仅可以提高混凝土的施工性能、施工质量和文明施工程度,还可以减少收缩、防止开裂、提高抗渗性和耐久性。
但在工程实际应用中发现,泵送混凝土由于自身的工艺特点和施工工艺,裂缝普遍存在,极大地影响了结构的抗渗性和耐久性,应引起足够的重视。根据工程应用实践和国家现行建筑规范的要求,分析了泵送混凝土裂缝产生的原因及预防措施。
2。混凝土裂缝的成因及控制措施
2.1温度裂缝
2.1.1温度裂缝的原因
水泥水化是一个放热的化学反应过程,在此过程中产生一定的水化热。每克水泥放出502焦耳的热量。如果水泥用量为300 ~ 550 kg/m3,每m3混凝土将放出15,500 ~ 27,500 kJ的热量,水的大部分水化热将在3天内放出。混凝土是热的不良导体,尤其是大体积混凝土,产生大量不易消散的水化热,内部温度不断升高,而混凝土表面散热较快,导致混凝土内外截面之间存在温度梯度。特别是昼夜温差大时,内外温差更大,内部混凝土热胀变形,外部混凝土冷缩产生拉力。由于此时混凝土的抗拉强度较低,当混凝土内部拉应力超过其抗拉强度时,混凝土就会开裂。这种裂缝的特点是在混凝土浇筑后3 ~ 5天出现。最初的裂缝很细,随着时间的发展不断扩大,甚至达到贯穿的情况。
2.1.2温度裂缝的控制措施
混凝土内部温度与混凝土厚度、水泥种类和用量有关。混凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高,水泥内部温度越高,温度应力越大,产生裂缝的可能性越大。对于大体积混凝土,温度应力与其结构尺寸有关。在一定的尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,从而产生裂缝的风险也越大,这是大体积混凝土容易产生温度裂缝的主要原因。因此,防止大体积混凝土裂缝的最根本措施是控制混凝土内部和表面的温差。减小温差的措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,或掺泵送剂或粉煤灰时选用矿渣硅酸盐水泥。此外,可以充分利用混凝土的后期强度,减少水泥用量。因此,为了更好地控制水化热引起的温升,降低温度应力,可根据工程结构的实际荷载对工程结构的强度和刚度进行复核验算,并在征得设计单位同意后,采用56d或90d抗压强度代替28d抗压强度作为设计强度。过去民用建筑楼层少,跨度小,多为现场拌制,施工周期短,混凝土标准试验龄期定为28天。但对于大体积钢筋混凝土基础的高层建筑,大部分工期很长,从1至2年到4至5年不等,不可能在28天内对混凝土结构,特别是大体积钢筋混凝土基础施加设计荷载。因此,将混凝土标准强度的试验龄期推迟到56天或90天是合理的。如果充分利用混凝土的后期强度,每米混凝土可减少水泥用量约40 ~ 70 kg,混凝土温度相应降低4 ~ 7℃。另一方面,应严格控制混凝土的卸料温度和浇筑温度。关于卸料温度和浇筑温度的控制,《混凝土质量控制标准》( GB 50164-92)明确规定,高温季节施工时,混凝土最高浇筑温度不得超过35℃。为了降低混凝土的卸料温度和浇筑温度,可以采取以下措施:①降低原材料温度,骨料在每1m3混凝土中所占重量最大,所以最有效的办法就是降低骨料温度。气温高的时候,为了防止阳光直射,可以在砂石料场搭一个简易的遮阳棚。必要时,可在骨料上喷洒雾状水,或在使用前用冷水冲洗骨料。(2)搅拌混凝土时加冰降温;(3)生产混凝土时避开一天中的高温时段;④对搅拌车的罐体和泵送管道采取保温和冷却措施。2.2干缩裂缝
2.2.1干缩裂缝的原因
当混凝土浇筑后仍处于塑性状态时,由于表面水分迅速蒸发而产生裂缝。这种裂纹多出现在表面。形状不规则。长短不一,裂缝深度一般不超过50mm,但如果混凝土中掺有含泥量较大的淤泥,薄板结构可能会穿透。产生这种裂缝的主要原因是混凝土浇筑后约3 ~ 4小时表面未覆盖,特别是平面结构在炎热或大风干燥天气时,混凝土表面水分蒸发过快,或基础、模板吸水过快,混凝土本身的水化热较高,导致混凝土急剧收缩。此时混凝土的强度几乎为零,无法抵抗这种变形力,导致开裂。水分蒸发和从混凝土中吸收的越快,就越容易产生干缩裂缝。为了满足施工现场的可泵性和流动性,预拌混凝土公司对其混凝土的坍落度和砂率要求较大。另外,夏季高温时为了减少坍落度损失,而大体积混凝土掺有缓凝剂,所以早期强度低,所以水分特别容易流失,容易形成表面裂缝。
2.2.2干缩裂缝的控制措施
干缩裂缝的预防措施主要包括以下几点:
(1)合理选择水泥品种。一般来说,水泥需水量越大,混凝土的干燥收缩越大。不同水泥混凝土的干燥收缩依次为矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中低热水泥、粉煤灰水泥。因此,从减少收缩的角度出发,应采用中低热水泥和粉煤灰水泥。
(2)控制水泥用量。混凝土的干燥收缩随着水泥含量的增加而增加,但增加不显著。在有可能减少水泥用量的情况下,最好尽量减少水泥用量,因为泵送混凝土的水泥用量偏高,C20~C60混凝土的水泥用量一般在250 ~ 500 kg/m3左右。
(3)用水量的把握。用水量对混凝土的干燥收缩影响最大。在相同水泥用量下,混凝土的干燥收缩与用水量成正比,呈线性关系。当水泥用量较高时,随着用水量的增加,混凝土的干燥收缩急剧增大。综合考虑水泥用量和用水量,水灰比越大,干燥收缩越大。
(4)最佳砂率的确定。混凝土的干燥收缩随着砂率的增加而增加,但增加不显著。泵送混凝土的砂率应该提高,但不是笼统的、无限制的,也应该在最佳砂率范围内,可以通过理论计算和工程实践来确定。
(5)化学添加剂的选择。掺减水剂和泵送剂,特别是同时掺粉煤灰,不会增加干燥收缩,但有些减水剂和泵送剂,特别是具有引气作用的,会增加混凝土的干燥收缩。因此,在选择外加剂时,必须选择干燥收缩小的减水剂或泵送剂。
(6)正确选择养护时间和方法。混凝土浇筑面日晒风吹,表面干燥过快,收缩较大。受内部混凝土的约束,表面因拉应力而开裂。如果混凝土在终凝前进行早期保温保湿养护,对降低干燥收缩有一定作用。
3。结束语
泵送混凝土梁的裂缝往往是由非荷载因素引起的,混凝土收缩引起的裂缝形成是最重要的原因之一。为有效提高混凝土构件的抗裂性能,应优化混凝土配合比,加强原材料质量控制,选用低水化热低收缩水泥,严格控制砂石含热量,加强混凝土浇筑和养护管理,加强振捣,提高混凝土密实度和抗拉强度。设计中应注意结构钢筋的作用,加强泵送混凝土梁的腰部钢筋,从结构措施上约束和限制混凝土的收缩。



