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[摘 要]泵送混凝土,是个新兴的名词,是在现代建筑工程施工技术进步的大环境下产生的,我国早在改革初期就开始使用这项技术了。它是指混凝土拌合物用混凝土泵随着管道进行输送并浇筑的一种技术。如今,泵送混凝土技术已经被人们熟知,并得到了普及与应用。本文在结合工程实践经验的基础上,根据泵送混凝土本身具有的特性与具体施工条件,分析了泵送混凝土产生裂缝的原因及种类,并提出了针对性的预防与改善措施,为泵送混凝土施工技术的改进提供参考价值。
[关键词]泵送混凝土;裂缝成因;预防措施;
中图分类号:TU755 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)48-0227-01
1引言
泵送混凝土,是建筑工程领域中新兴的名词,是在现代施工技术进步的大环境下产生的它主要是指混凝土拌合物的坍落度不低于100mm并用管道进行输送、浇筑的一种技术。泵送混凝土必须满足强度、耐久度以及泵送工艺的要求,要保证在泵送过程中有良好的流动性、阻力小、不离析、不易沁水、不堵塞管道等性质。泵送混凝土因具有污染少、占地小、工效高,还能减少收缩、开裂,提高混凝土的施工性能等优点,而被广泛应用于各类建筑工程施工中。然而,泵送混凝土由于本身具有的特性与具体施工条件的限制,导致容易产生裂缝,从而致使抗渗和耐久性能也会受到影响。本文分析了泵送混凝土产生裂缝的原因及种类,并根据工程应用的实际经验和国家相关规范要求,提出了针对性的预防与改善措施。
2 裂缝成因及控制措施
2.1 温度裂缝
温度裂缝大多都发生在大体积混凝土表面或温差变化相对较大地区的混凝土结构中。混凝土中的水泥在化学反应发生的过程中,会释放出大量的热量,由于这种水化热大量地聚积在混凝土的内部,却极难释放出去,使得内部温度短时间内急剧上升。因此,就会在混凝土内外部的产生温差,随之表面就会产生拉应力,一旦拉应力数值超过混凝土的抗拉强度,就会使混凝土的表面就会出现裂缝。在裂缝形成初期,张开度及延伸度都很小,但随着时间的推移,裂缝会越来越大,甚至出现贯穿的现象。
对于温度裂缝的控制,采取的预防措施主要有:
(1)选用水化热低的混凝土,并减少水泥用量,把混凝土的水灰比降低到0.6以下[1];
(2)通过添加一些外加剂来减慢混凝土中混合物的流动性,降低水化热,延迟混凝土温度上升的时间;
(3) 用“二次风冷”来替代原有的“三冷技术”,改进传统搅拌工艺,使浇筑时混凝土的温度有所下降;
(4)浇筑后,延长养护时间,并及时洒水,加强监管,保证混凝土表面得以缓慢冷却[2]。
2.2 干缩裂缝
浇筑后,混凝土表面处于一种塑性状态,由于混凝土中的材料的干燥收缩性小,如遇到表面水分蒸发过快表面的情况,就容易导致裂缝的产生。这种裂缝一开始不被人们所注意,因为整个干燥过程呈逐层发展状态,由外向内,所以初期总是很细微。但是,由于混凝土长期受到钢筋锈蚀和碳化的影响这种开微小的干缩裂缝会逐步延伸、扩展,对损害薄壁结构的抗渗性和耐久性造成严重的影响,危害极大。
针对这种干缩裂缝,采取的预防措施主要有:
(1)由于混凝土的干燥程度与水泥的种类有很大的关系,因此要选择合适的水泥种类,比如,粉煤灰水泥、中低热水泥等,这些种类的水泥对混凝土的干燥程度影响极小。
(2)控制水泥的使用量。混凝土干燥收缩随着水泥用量的增加而增大,但是增加量不显著。在有可能减少水泥用量时,还是尽可能降低水泥用量,因为泵水泥用量越高,混泥土的干燥程度就越大,容易产生干缩裂缝。
(3)添加一些化学试剂来减缓混凝土的干燥速度。这些化学试剂主要是指泵送剂、减水剂等,其中,粉煤灰的双掺技术效果特别明显。但是,并不是所有的泵送剂、减水剂都具有减缓混凝土的干燥速度的作用,有些甚至会起到增大的作用。因此,我们在选用这些化学添加剂的时候,必须选用能有效减缓混凝土的干燥速度的试剂。
(4)选择正确的养护时间与养护方法。混凝土完成浇筑后,长期日晒雨淋,会加快表面的干燥过程,从而产生较大的收缩而开裂。如果在混凝土凝结之前选择正确的养护时间和养护方法,就可以有效较少因干燥收缩而产生的裂缝。
2.3 沉陷裂缝
沉降裂缝是一种早期裂缝[3],常常出现在用泵送混凝土浇筑的钢筋混凝土结构中,尤其是板、墙等表面系数大结构中居多。沉降裂缝通常发生在部位的交接处,多呈水平走向、断断续续,中间宽,两头窄,呈梭状。形成这种裂缝主要原因是由于在混凝土凝结之前没有压实,导致流动性不足,同时又受到钢筋、模板抑制及模板移动、基础沉陷所致。其形成时间一般在混凝土浇筑后的三小时内内,深度可以延伸至钢筋表面。
对于这种沉陷裂缝,采取的预防措施主要有:
(1) 混凝土浇筑进行时要防止地基被水浸泡,引起不均匀沉降;
(2) 尽量使用强度、刚度好的模板,并控制模板拆除的时间及拆模顺序;
(3)当模板安装于冻土之上时一定要事先采取预防措施。
2.4 化学反应引起的裂缝
由化学反应引起的裂缝,主要是指碱骨料反应引起的裂缝。在拌合混凝土后产生的碱性离子与骨料中的活性离子发生化学反应,在在化学变化中由于吸收了大量的水分而致使体积膨胀,形成开裂。这种裂缝通常出现在混凝土结构使用期间, 不认真观察不易被发现。但是一旦出现这种裂缝,就很难补救。
对于这种化学反应引起的裂缝,采取的预防措施主要有:
(1) 选用碱活性较小砂石骨料;
(2)水泥的碱性要低,添加的试剂要低碱或无碱[4];
(3)通过使用合适的掺和料来抑制碱骨料反应要。
3 结语
综上所述,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,极易使混凝土干燥收缩,产生裂缝的潜在危险大,对此必须引起足够重视。另外,由于温差变化、地基沉降等也会引起不等程度的裂缝产生。。裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此,不管是何种原因引起的裂缝,都应该从源头上抓起,降低水泥的用量,控制好温度,添加合适的试剂,加强对混凝土浇筑和养护的管理,加强振捣,提高混凝土的密实性和抗拉强度,同时,在结构设计中还应重视构造钢筋的作用,对泵送混凝土结构应加强配筋, 从构造措施上约束和限制混凝土的收缩变形。因此只有从每个环节入手,消除潜在的危害,确保工程保质保量地完成。
参考文献
[1] 赵跃武.泵送混凝土裂缝成因及预防措施[J].中国新技术新产品,2011,22:195.
[2] 曹秀丽,夏冰青,刘正保.泵送混凝土裂缝成因及控制[J].建筑技术开发,2011,12:30-33.
[3] 邓凯.泵送预拌大体积混凝土工程质量控制[D].重庆大学,2013.
[4] 吴新立.泵送混凝土水闸寒冬季节施工期裂缝机理与抗裂措施研究[D].河海大学,2014.
[5] 王晓丽.泵送超大体积混凝土施工方案优化设计与工程应用[D].安徽理工大学,2013.
[6] 张育智.浅谈泵送混凝土裂缝成因及预防措施[J].科技创新与应用,2013,09:238.
[关键词]泵送混凝土;裂缝成因;预防措施;
中图分类号:TU755 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)48-0227-01
1引言
泵送混凝土,是建筑工程领域中新兴的名词,是在现代施工技术进步的大环境下产生的它主要是指混凝土拌合物的坍落度不低于100mm并用管道进行输送、浇筑的一种技术。泵送混凝土必须满足强度、耐久度以及泵送工艺的要求,要保证在泵送过程中有良好的流动性、阻力小、不离析、不易沁水、不堵塞管道等性质。泵送混凝土因具有污染少、占地小、工效高,还能减少收缩、开裂,提高混凝土的施工性能等优点,而被广泛应用于各类建筑工程施工中。然而,泵送混凝土由于本身具有的特性与具体施工条件的限制,导致容易产生裂缝,从而致使抗渗和耐久性能也会受到影响。本文分析了泵送混凝土产生裂缝的原因及种类,并根据工程应用的实际经验和国家相关规范要求,提出了针对性的预防与改善措施。
2 裂缝成因及控制措施
2.1 温度裂缝
温度裂缝大多都发生在大体积混凝土表面或温差变化相对较大地区的混凝土结构中。混凝土中的水泥在化学反应发生的过程中,会释放出大量的热量,由于这种水化热大量地聚积在混凝土的内部,却极难释放出去,使得内部温度短时间内急剧上升。因此,就会在混凝土内外部的产生温差,随之表面就会产生拉应力,一旦拉应力数值超过混凝土的抗拉强度,就会使混凝土的表面就会出现裂缝。在裂缝形成初期,张开度及延伸度都很小,但随着时间的推移,裂缝会越来越大,甚至出现贯穿的现象。
对于温度裂缝的控制,采取的预防措施主要有:
(1)选用水化热低的混凝土,并减少水泥用量,把混凝土的水灰比降低到0.6以下[1];
(2)通过添加一些外加剂来减慢混凝土中混合物的流动性,降低水化热,延迟混凝土温度上升的时间;
(3) 用“二次风冷”来替代原有的“三冷技术”,改进传统搅拌工艺,使浇筑时混凝土的温度有所下降;
(4)浇筑后,延长养护时间,并及时洒水,加强监管,保证混凝土表面得以缓慢冷却[2]。
2.2 干缩裂缝
浇筑后,混凝土表面处于一种塑性状态,由于混凝土中的材料的干燥收缩性小,如遇到表面水分蒸发过快表面的情况,就容易导致裂缝的产生。这种裂缝一开始不被人们所注意,因为整个干燥过程呈逐层发展状态,由外向内,所以初期总是很细微。但是,由于混凝土长期受到钢筋锈蚀和碳化的影响这种开微小的干缩裂缝会逐步延伸、扩展,对损害薄壁结构的抗渗性和耐久性造成严重的影响,危害极大。
针对这种干缩裂缝,采取的预防措施主要有:
(1)由于混凝土的干燥程度与水泥的种类有很大的关系,因此要选择合适的水泥种类,比如,粉煤灰水泥、中低热水泥等,这些种类的水泥对混凝土的干燥程度影响极小。
(2)控制水泥的使用量。混凝土干燥收缩随着水泥用量的增加而增大,但是增加量不显著。在有可能减少水泥用量时,还是尽可能降低水泥用量,因为泵水泥用量越高,混泥土的干燥程度就越大,容易产生干缩裂缝。
(3)添加一些化学试剂来减缓混凝土的干燥速度。这些化学试剂主要是指泵送剂、减水剂等,其中,粉煤灰的双掺技术效果特别明显。但是,并不是所有的泵送剂、减水剂都具有减缓混凝土的干燥速度的作用,有些甚至会起到增大的作用。因此,我们在选用这些化学添加剂的时候,必须选用能有效减缓混凝土的干燥速度的试剂。
(4)选择正确的养护时间与养护方法。混凝土完成浇筑后,长期日晒雨淋,会加快表面的干燥过程,从而产生较大的收缩而开裂。如果在混凝土凝结之前选择正确的养护时间和养护方法,就可以有效较少因干燥收缩而产生的裂缝。
2.3 沉陷裂缝
沉降裂缝是一种早期裂缝[3],常常出现在用泵送混凝土浇筑的钢筋混凝土结构中,尤其是板、墙等表面系数大结构中居多。沉降裂缝通常发生在部位的交接处,多呈水平走向、断断续续,中间宽,两头窄,呈梭状。形成这种裂缝主要原因是由于在混凝土凝结之前没有压实,导致流动性不足,同时又受到钢筋、模板抑制及模板移动、基础沉陷所致。其形成时间一般在混凝土浇筑后的三小时内内,深度可以延伸至钢筋表面。
对于这种沉陷裂缝,采取的预防措施主要有:
(1) 混凝土浇筑进行时要防止地基被水浸泡,引起不均匀沉降;
(2) 尽量使用强度、刚度好的模板,并控制模板拆除的时间及拆模顺序;
(3)当模板安装于冻土之上时一定要事先采取预防措施。
2.4 化学反应引起的裂缝
由化学反应引起的裂缝,主要是指碱骨料反应引起的裂缝。在拌合混凝土后产生的碱性离子与骨料中的活性离子发生化学反应,在在化学变化中由于吸收了大量的水分而致使体积膨胀,形成开裂。这种裂缝通常出现在混凝土结构使用期间, 不认真观察不易被发现。但是一旦出现这种裂缝,就很难补救。
对于这种化学反应引起的裂缝,采取的预防措施主要有:
(1) 选用碱活性较小砂石骨料;
(2)水泥的碱性要低,添加的试剂要低碱或无碱[4];
(3)通过使用合适的掺和料来抑制碱骨料反应要。
3 结语
综上所述,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,极易使混凝土干燥收缩,产生裂缝的潜在危险大,对此必须引起足够重视。另外,由于温差变化、地基沉降等也会引起不等程度的裂缝产生。。裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此,不管是何种原因引起的裂缝,都应该从源头上抓起,降低水泥的用量,控制好温度,添加合适的试剂,加强对混凝土浇筑和养护的管理,加强振捣,提高混凝土的密实性和抗拉强度,同时,在结构设计中还应重视构造钢筋的作用,对泵送混凝土结构应加强配筋, 从构造措施上约束和限制混凝土的收缩变形。因此只有从每个环节入手,消除潜在的危害,确保工程保质保量地完成。
参考文献
[1] 赵跃武.泵送混凝土裂缝成因及预防措施[J].中国新技术新产品,2011,22:195.
[2] 曹秀丽,夏冰青,刘正保.泵送混凝土裂缝成因及控制[J].建筑技术开发,2011,12:30-33.
[3] 邓凯.泵送预拌大体积混凝土工程质量控制[D].重庆大学,2013.
[4] 吴新立.泵送混凝土水闸寒冬季节施工期裂缝机理与抗裂措施研究[D].河海大学,2014.
[5] 王晓丽.泵送超大体积混凝土施工方案优化设计与工程应用[D].安徽理工大学,2013.
[6] 张育智.浅谈泵送混凝土裂缝成因及预防措施[J].科技创新与应用,2013,09:238.