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中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
随着建筑业的蓬勃发展,社会对施工环境的要求越来越高,泵送砼在工程施工中越来越多地被采用。泵送砼具有输送砼能力大、速度快、工期短、费用低及连续作业的特点,尤其对于高层建筑和大体积砼的施工,更能显示出其优越性。泵送砼不仅能改善砼的施工性能,对薄壁密筋结构少振捣或免振捣,而且能提高砼的抗渗性和耐久性。以下从泵送砼表面出现裂缝的原因分析、对泵送砼采取怎样的施工措施以及从原材料、配合比、施工工艺控制等方面,提出解决泵送砼质量问题的一些做法,以及对泵送砼产生温度裂缝的控制。
1、砼裂缝产生的控制
(1)温度和湿度变化引起的原因
砼产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化。砼硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础和原砼的约束,又会在砼内部出现拉应力。气温的降低也会在砼表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出砼的抗裂能力时,即会出现裂缝、温度的影响,主要是许多砼的内部温度变化很小或变化较慢;但表面温度可能变化较大或发生剧烈变化,如养护不周,砼表面干缩变形受到内部砼的约束,往往导致裂缝的产生。
(2)施工工艺不当引起的。施工过程中由于施工工艺不当致使支座处负筋下陷,保护层过大,固定支座变塑性铰支座,使板上部沿梁支座处产生裂缝,楼板的弹性变形及支座处的负弯矩,施工中在砼未达到规定强度而过早的拆模,或者在砼未达到终凝时间就上荷载,造成砼楼板的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时承受弯压、拉应力、导致楼板产生内伤或断裂导致砼表面出现裂缝。
(3)后浇带施工不慎而造成的楼板板面裂缝。为了解决钢筋砼收缩变形和温度应力,规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇带不能完全按设计要求施工,例如,施工时未留企口缝,板的后浇带不支模板,造成斜坡差,疏松砼未彻底凿除等都可能造成面的裂缝。
(4)楼面内铺设暗装水电管网不当,如:电线导管铺设不牢靠,集中铺设,上下铺设,致使保护层厚度不足都可能造成板面沿管线长度方向产生裂缝。
(5)不能合理安排各工种交叉作业时间,如:梁板模板支设后,已绑扎好板的受力钢筋、水电不能及时跟上铺设电线导管,当钢筋工绑扎板负筋时,水电才能铺设管网,这样水电工在操作时把板面负筋踩踏下沉,保护层厚度增大,产生裂缝。
(6)砼温度裂缝形成的因素与砼浇筑温度、厚度、配合比、水泥的品种、用量、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺有关。砼越厚,水泥用量越大,水化热越高的水泥,其内部温度越高,形成温度应力越大,产生裂缝的可能性越大,因此温度应力的变化是产生温度裂缝的重要因素,防止砼出现裂缝最根本的措施就是控制砼内部和表面的温度差,要从以下几个方面来控制。
2、优化砼配合比
(1)水泥的选用,大体积钢筋砼形成裂缝的主要原因是由于水泥水化热的大量积聚,使砼出现早期升温和后期降温,产生内部和表面的温差。因此工程宜采用普通早强型水泥,提高砼的早期强度。
(2)骨料的选定,为了使砼的流动性满足要求,骨料应有良好的级配。泵送砼所用骨料级配优劣的指标是通过空隙来表示的,空隙率越小,其颗粒级配就越合理,泵送效果也就越好。为了确保拌合料良好的泵送性,骨料的空隙控制在35%-40%之间,因此粗骨料选用5MM-30MM连续级配的碎石,最大粒径一般控制在输送管内径的1/3以内,含泥量小于1%的石子,且碎石中針片状颗粒小于5%,细骨料选用细度模数2.5-3.3,骨料中通过0.315的筛孔的颗粒含量不少于15%的中砂,含泥量控制在2%以内,避免含泥量过高增加砼的收缩、降低砼的抗拉强度。
(3)合理掺用掺合料和外加剂,砼中掺入一定数量的优质粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,起到润滑作用,可改善砼拌合物的流动性,粘聚性和保水性,从而改善了可泵性,同时由粉煤灰颗粒较细,其中活性成份能使水泥中的水化产生物进行二次化学反应,使水泥石中的孔隙率降低,孔隙率减少,且改善了砼孔结构,使孔分布趋于合理,砼更加密实,相应收缩值也小,因此,掺合Ⅱ级磨细粉煤灰,节约水泥用量、降低砼的水化热,减少早期收缩,从而改善砼的性能。
3、施工工艺控制
(1)充分的施工准备,砼在浇筑前,项目部和搅拌站相关人员明确分工和责任,从原材料、配合比、浇捣指挥体系、试块检测,机械设备、安全施工、水电供应、后勤保障,浇捣顺序、施工工艺、班组技术交底等方面充分准备,尽可能做到事前控制。
(2)严格过程控制、合理安排施工工序,分层分块浇筑,利于散热,减少内外温差,在砼浇筑过程中,安排专人振捣,使用振动棒,快插慢拔,每点距不大于300MM,振捣时间为15S-20S,避免漏振、过振、欠振、对已浇筑的砼,在终凝前进行二次振捣,可排除砼因泌水在石子、水平钢筋下部形成空隙和水分。提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。在高温季节泵送,必要时用湿草袋覆盖泵管进行降温,以降低入模温度。
(3)加强砼浇筑后的养护、砼浇筑成型后,早期养护是至关重要的,一旦养护工作不到位,就会导致砼早期失水,造成干缩量增大而产生裂缝,因此,我们在砼终凝后立即组织人员在砼表面以及模板外侧覆盖草袋,使砼在缓慢的散热过程中获得必要的强度,以控制砼内外温差小于是20度,同时注意洒水养护14天,适当延长养护时间,保证砼表面缓慢冷却。
(4)严格的质量控制,一方面,24小时派专人在现场巡视砼质量,严格控制砼的坍落度,一旦发现砼坍落度过大,立即现场调整坍落度,另一方面,不定时抽查砼及现场试块制作、养护、检测内容为砼初凝、终凝时间,砼坍落度控制在160MM-180MM范围内,凝结时间正常。
(5)对现场砼泵车进行合理安排和调度,安排好施工顺序,以使砼结构浇筑一次成型,尽量减少或不留施工缝。
(6)砼浇筑时,先在一个部位进行,直到达到设计标高。砼形成扇型向前流动,然后在坡度面上连续浇筑,循序推进。这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺,使每车砼都浇筑在前一车砼形成的坡面上,确保每层砼之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间,同时也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温。砼浇筑应连续进行,间歇时间不超过6小时,如遇到特殊情况,砼在4小时仍不能连续浇筑时需采取措施。
(7)对于泵送砼,其表面水泥浆较厚,不仅会引起砼的表面收缩裂缝,而且会影响砼的表面强度,因此在砼浇筑后,砼初凝后,终凝前要进行二次抹面工作(用木抹子抹压一遍)以闭合收缩裂缝,避免砼收缩裂缝的产生。
为了控制泵送砼的温度裂缝的产生,要从原材料入手,严格施工过程控制,加之有效的质量管理措施,才能生产出优质的砼的产品,才能有效的保证了建筑物的安全、稳定,才能保证良好的社会效益和经济效益。
随着建筑业的蓬勃发展,社会对施工环境的要求越来越高,泵送砼在工程施工中越来越多地被采用。泵送砼具有输送砼能力大、速度快、工期短、费用低及连续作业的特点,尤其对于高层建筑和大体积砼的施工,更能显示出其优越性。泵送砼不仅能改善砼的施工性能,对薄壁密筋结构少振捣或免振捣,而且能提高砼的抗渗性和耐久性。以下从泵送砼表面出现裂缝的原因分析、对泵送砼采取怎样的施工措施以及从原材料、配合比、施工工艺控制等方面,提出解决泵送砼质量问题的一些做法,以及对泵送砼产生温度裂缝的控制。
1、砼裂缝产生的控制
(1)温度和湿度变化引起的原因
砼产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化。砼硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础和原砼的约束,又会在砼内部出现拉应力。气温的降低也会在砼表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出砼的抗裂能力时,即会出现裂缝、温度的影响,主要是许多砼的内部温度变化很小或变化较慢;但表面温度可能变化较大或发生剧烈变化,如养护不周,砼表面干缩变形受到内部砼的约束,往往导致裂缝的产生。
(2)施工工艺不当引起的。施工过程中由于施工工艺不当致使支座处负筋下陷,保护层过大,固定支座变塑性铰支座,使板上部沿梁支座处产生裂缝,楼板的弹性变形及支座处的负弯矩,施工中在砼未达到规定强度而过早的拆模,或者在砼未达到终凝时间就上荷载,造成砼楼板的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时承受弯压、拉应力、导致楼板产生内伤或断裂导致砼表面出现裂缝。
(3)后浇带施工不慎而造成的楼板板面裂缝。为了解决钢筋砼收缩变形和温度应力,规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇带不能完全按设计要求施工,例如,施工时未留企口缝,板的后浇带不支模板,造成斜坡差,疏松砼未彻底凿除等都可能造成面的裂缝。
(4)楼面内铺设暗装水电管网不当,如:电线导管铺设不牢靠,集中铺设,上下铺设,致使保护层厚度不足都可能造成板面沿管线长度方向产生裂缝。
(5)不能合理安排各工种交叉作业时间,如:梁板模板支设后,已绑扎好板的受力钢筋、水电不能及时跟上铺设电线导管,当钢筋工绑扎板负筋时,水电才能铺设管网,这样水电工在操作时把板面负筋踩踏下沉,保护层厚度增大,产生裂缝。
(6)砼温度裂缝形成的因素与砼浇筑温度、厚度、配合比、水泥的品种、用量、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺有关。砼越厚,水泥用量越大,水化热越高的水泥,其内部温度越高,形成温度应力越大,产生裂缝的可能性越大,因此温度应力的变化是产生温度裂缝的重要因素,防止砼出现裂缝最根本的措施就是控制砼内部和表面的温度差,要从以下几个方面来控制。
2、优化砼配合比
(1)水泥的选用,大体积钢筋砼形成裂缝的主要原因是由于水泥水化热的大量积聚,使砼出现早期升温和后期降温,产生内部和表面的温差。因此工程宜采用普通早强型水泥,提高砼的早期强度。
(2)骨料的选定,为了使砼的流动性满足要求,骨料应有良好的级配。泵送砼所用骨料级配优劣的指标是通过空隙来表示的,空隙率越小,其颗粒级配就越合理,泵送效果也就越好。为了确保拌合料良好的泵送性,骨料的空隙控制在35%-40%之间,因此粗骨料选用5MM-30MM连续级配的碎石,最大粒径一般控制在输送管内径的1/3以内,含泥量小于1%的石子,且碎石中針片状颗粒小于5%,细骨料选用细度模数2.5-3.3,骨料中通过0.315的筛孔的颗粒含量不少于15%的中砂,含泥量控制在2%以内,避免含泥量过高增加砼的收缩、降低砼的抗拉强度。
(3)合理掺用掺合料和外加剂,砼中掺入一定数量的优质粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,起到润滑作用,可改善砼拌合物的流动性,粘聚性和保水性,从而改善了可泵性,同时由粉煤灰颗粒较细,其中活性成份能使水泥中的水化产生物进行二次化学反应,使水泥石中的孔隙率降低,孔隙率减少,且改善了砼孔结构,使孔分布趋于合理,砼更加密实,相应收缩值也小,因此,掺合Ⅱ级磨细粉煤灰,节约水泥用量、降低砼的水化热,减少早期收缩,从而改善砼的性能。
3、施工工艺控制
(1)充分的施工准备,砼在浇筑前,项目部和搅拌站相关人员明确分工和责任,从原材料、配合比、浇捣指挥体系、试块检测,机械设备、安全施工、水电供应、后勤保障,浇捣顺序、施工工艺、班组技术交底等方面充分准备,尽可能做到事前控制。
(2)严格过程控制、合理安排施工工序,分层分块浇筑,利于散热,减少内外温差,在砼浇筑过程中,安排专人振捣,使用振动棒,快插慢拔,每点距不大于300MM,振捣时间为15S-20S,避免漏振、过振、欠振、对已浇筑的砼,在终凝前进行二次振捣,可排除砼因泌水在石子、水平钢筋下部形成空隙和水分。提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。在高温季节泵送,必要时用湿草袋覆盖泵管进行降温,以降低入模温度。
(3)加强砼浇筑后的养护、砼浇筑成型后,早期养护是至关重要的,一旦养护工作不到位,就会导致砼早期失水,造成干缩量增大而产生裂缝,因此,我们在砼终凝后立即组织人员在砼表面以及模板外侧覆盖草袋,使砼在缓慢的散热过程中获得必要的强度,以控制砼内外温差小于是20度,同时注意洒水养护14天,适当延长养护时间,保证砼表面缓慢冷却。
(4)严格的质量控制,一方面,24小时派专人在现场巡视砼质量,严格控制砼的坍落度,一旦发现砼坍落度过大,立即现场调整坍落度,另一方面,不定时抽查砼及现场试块制作、养护、检测内容为砼初凝、终凝时间,砼坍落度控制在160MM-180MM范围内,凝结时间正常。
(5)对现场砼泵车进行合理安排和调度,安排好施工顺序,以使砼结构浇筑一次成型,尽量减少或不留施工缝。
(6)砼浇筑时,先在一个部位进行,直到达到设计标高。砼形成扇型向前流动,然后在坡度面上连续浇筑,循序推进。这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺,使每车砼都浇筑在前一车砼形成的坡面上,确保每层砼之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间,同时也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温。砼浇筑应连续进行,间歇时间不超过6小时,如遇到特殊情况,砼在4小时仍不能连续浇筑时需采取措施。
(7)对于泵送砼,其表面水泥浆较厚,不仅会引起砼的表面收缩裂缝,而且会影响砼的表面强度,因此在砼浇筑后,砼初凝后,终凝前要进行二次抹面工作(用木抹子抹压一遍)以闭合收缩裂缝,避免砼收缩裂缝的产生。
为了控制泵送砼的温度裂缝的产生,要从原材料入手,严格施工过程控制,加之有效的质量管理措施,才能生产出优质的砼的产品,才能有效的保证了建筑物的安全、稳定,才能保证良好的社会效益和经济效益。