泵送混凝土裂缝防治（精选10篇）
泵送混凝土裂缝防治 篇1
预拌泵送混凝土在高层建筑中广泛应用, 收到了提高工效、节约施工成本的良好效果。但是, 由于泵送混凝土有固有的收缩性, 又属于大流态的混凝土, 具有坍落度大、水泥用量大、砂率高等特点, 因此在施工中产生裂缝的概率较高。
1 温度裂缝产生的原因及防治
水泥水化热过程中产生大量的热量, 从而使混凝土内部温度升高, 如果按照我国施工验收规范规定, 浇筑温度为28℃则可使混凝土内部温度达到65℃左右, 如果没有降温措施或浇注温度过高, 混凝土内部温度高达80~90℃的情况也时有发生。混凝土内部和表面的散热条件不同, 所以混凝土中心温度高, 形成温度梯度, 造成温度变形和温度应力。温度应力和温差成正比, 温度越大, 温度应力也越大。当这种温度应力超过混凝土的内外约束应力时就会产生裂缝, 这种裂缝的出现在混凝土浇筑后的3~5天, 初期裂缝很细, 随着时间的发展不断扩大, 甚至达到贯穿的情况。
混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关, 混凝土越厚、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, 为防止水化热引起的裂缝, 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。
2 干缩裂缝产生原因及防治
干燥收缩的主要原因是水分在硬化后较长时间产生的水分蒸发引起的, 由于混凝土蒸发干燥非常缓慢, 产生干燥收缩裂缝多数在一个月以上, 有时甚至在一年以上, 而且裂缝发生在表层很浅的位置, 裂缝细微, 有时呈平行状或网状, 常常不被人注意。但应特别注意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力。
混凝土干燥收缩随着水泥用量的增加而增大, 但是增大量不显著, 在有可能减少水泥用量时, 还是尽可能的降低水泥用量。从减少收缩的角度出发, 宜采用低热和粉煤灰水泥。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, 为直线关系。当水泥用量较高的条件下, 混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大。综合水泥用量和用水量来说, 水灰比越大, 干燥收缩越大。混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大。泵送混凝土宜加大砂率, 但不是笼统和无限的, 应在最佳砂率范围内, 可以通过理论计算和工程实践确定。在外加剂的选用方面应选用干燥收缩小的减水剂或泵送剂。同时掺加粉煤灰的双掺技术也不会增大干燥收缩。
3 沉陷收缩裂缝产生原因及防治
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, 经常出现一些早期裂缝。这种裂缝为断续的水平裂缝, 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、结构变截面的地方。这种裂缝的产生原因主要是流动性过大和流动性不足以及不均匀, 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、模板抑制以及模板移动、基础沉陷所致。要防治混凝土的沉陷裂缝应严格控制混凝土单位用水量及水灰比。在满足泵送和浇筑要求时, 宜尽可能减少坍落度。适当掺加质量好的泵送剂和掺和料, 可以改善工作性和减少沉陷。混凝土的搅拌时间要适当, 时间过长或过短都会造成拌合物均匀性变坏而增大沉陷。混凝土在浇筑时下料不易过快, 防止堆积或振捣不充分。混凝土在未凝前, 应对混凝土进行二次振捣, 表面要压实抹光。在炎热的夏季为防止水分激烈蒸发, 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。
摘要：预拌泵送混凝土在高层建筑中广泛应用, 收到了提高工效、节约施工成本的良好效果。但是, 由于泵送混凝土有固有的收缩性, 在施工中产生裂缝的概率较高, 所以要采取积极措施加以预防。
关键词：泵送混凝土,施工裂缝,预防
泵送混凝土裂缝防治 篇2
一、单项选择题（共 25题，每题2分，每题的备选项中，只有1个事最符合题意）
1、及时、准确的职业病统计信息是职业健康管理决策的重要依据。最常用的职业病调查统计方法是__。
A．普查
B．典型调查
C．抽样调查
D．重点调查
2、__是控制职业性危害因素，保护从业人员健康的重要措施，也是对建设项目实施作业场所卫生监督的重要依据。
A．职业危害评价
B．职业危害监督
C．职业危害管
D．职业危害宣传
3、保护接地适用于__配电网。
A．接地
B．不接地
C．低压
D．高压
4、系统中包含许多能消除、预防、减弱初始事件影响的__。
A．安全技术
B．安全功能
C．安全措施
D．安全提示
5、一般监察是在日常情况下进行的监察工作，这种监察具有随机性，亦称__。
A．随机监察
B．特殊监察
C．重点监察
D．常规监察
6、据前苏联调查资料，平原、丘陵与山地三类道路交通事故率分别为__，18%和25%，主要原因是下坡来不及制动或制动失灵。
A．7% B．10% C．11% D．12%
7、公路交通事故调查的总目标是__。
A．改善道路安全状况
B．进行技术改造 C．追究事故责任人
D．进行安全评价
8、《劳动法》规定，女职工生育享受不少于__天的产假。
A．30 B．60 C．90 D．120
9、安全评价机构应编制__，用于规范安全评价过程和行为，保证安全评价质量。
A．《安全技术资格证书》
B．《安全过程控制文件》
C．《安全评价人员资格证书》
D．《劳动用品使用说明》
10、依据《注册安全工程师管理规定》，安全生产中介机构注册安全工程师的配备，应当按照不少于安全生产专业服务人员__的比例配备注册安全工程师。
A．10% B．20% C．30% D．50%
11、依据《危险化学品安全管理条例》的规定，国家对危险化学品的运输实施资质认定制度，未经资质认定，不得从事运输危险化学品。其危险化学品运输企业必备的条件由__规定。
A．国务院交通部门
B．国务院公安部门
C．国务院环境保护部门
D．国务院卫生行政部门
12、__是应用最广泛的非定型设备。
A．换热器
B．精馏设备
C．反应器
D．搅拌器
13、行政相对人是指__。
A．行政管理的对象，亦称行政管理相对人
B．行政处罚的对象，亦称行政管理相对人
C．行政制约的对象，亦称行政管理相对人
D．行政管理的对象，亦称行政管理人
14、生产经营单位的特种作业人员必须按照国家有关规定经专门的安全作业培训，取得特种作业操作资格证书，方可上岗作业。此规定的指导思想与下列安全生产管理理论的（）最相符合。
A．预防原理
B．系统原理
C．强制原理
D．人本原理
15、道路__半径太小时，易造成驾驶员视野变小，视距变短，从而影响驾驶员的观察和判断，易发生事故。A．交叉曲线
B．平行曲线
C．平曲线
D．竖曲线
16、某建筑公司在试验吊具的过程中，由于操作工不慎，发生吊具坠落，造成1人死亡的生产安全事故。根据《企业职工伤亡事故分类》(GB6441--1986)，该起事故的类别是__。
A．物体打击
B．高处坠落
C．坍塌
D．起重伤害
17、参加和接受安全教育和培训是矿山企业职工的__。
A．责任
B．工作
C．义务
D．职责
18、通过对机械危险的智能化设计，应使机器在整个寿命周期内发挥预定功能，包括误操作时，其机器和人身均是安全的，使人对劳动环境、劳动内容和主动地位的提高得到不断改善，这体现的是现代机械安全的__。
A．系统性
B．防护性
C．友善性
D．整体性
19、依法处以剥夺犯罪分子人身自由的刑罚，是3种法律中__。
A．最不严厉的一种
B．最严厉的一种
C．中等
D．很轻的一种
20、精馏过程不涉及的过程有__。
A．热源加热
B．液体沸腾
C．冷却冷凝
D．冷却泄压
21、《生产安全事故报告和调查处理条例》（国务院令第493号）规定，对事故调查组提交的重大事故调查报告，人民政府应当自收到之日起__日内做出批复。
A．10 B．15 C．20 D．30
22、为了对危险源进行__管理，防止重大事故发生，提出了重大危险源的概念。
A．责任
B．分级
C．预防
D．分类
23、《安全生产法》第二十四条规定，“生产经营单位新建、改建、扩建工程项目(以下简称建设项目)的安全设施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。安全设施投资应当纳入__。”
A．安全设施预算
B．建设项目概算
C．工程款预算
D．财政预算
24、依据《安全生产法》的规定，生产、经营、储存、使用危险物品的车间、商店、仓库__与员工宿舍在同一座建筑物内。
A．不得
B．可以
C．经有关部门批准可以
D．一般不得
25、根据《国际危规》的要求，危险货物必须按照《国际危规》标准，附带正确耐久的标志。危险货物的标志由标记、图案标志和标牌组成，所有标志均须满足经至少__个月的海水浸泡后，既不脱落又清晰可辨的要求。
A．2 B．3 C．4 D．5
二、多项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得 0.5 分）
1、要建立起一个完善的生产经营单位安全生产责任制，需要达到的要求是__。
A．建立的安全生产责任制必须符合国家安全生产法律法规和政策、方针的要求，并应适时修订；安全生产责任制体系要与生产经营单位管理体制协调一致
B．制定安全生产责任制要根据本单位、部门、班组、岗位的实际情况，明确、具体，具有可操作性，防止形式主义
C．制定、落实安全生产责任制要有专门的人员与机构来保障
D．在建立安全生产责任制的同时建立安全生产责任制的监督、检查等制度，特别要注意发挥职工群众的监督作用，以保证安全生产责任制得到真正落实
E．生产经营单位的安全生产责任制应与该单位的经济利益相适应
2、某工人在车间内操作冲压机，由于他带病作业，误按冲压机开关，导致事故的发生。其导致事故的直接原因有__。
A．作业环境不良
B．从事禁忌作业
C．接触有毒物质
D．操作错误
E．健康状况异常 3、2006年1月8日，国务院发布的《国家突发公共事件总体应急预案》将突发公共事件分为__。
A．自然灾害
B．事故灾难
C．公共卫生事件
D．社会安全事件 E．社会治安
4、应急预案的演练是检验、评价和保持应急能力的一个重要手段。对应急预案的完整性和周密性进行评估，可采用各种应急演练方法。下列有关演练的说法，正确的是__。
A．功能演练是检测、评价多个政府部门在紧急状态下实现集权式的运行和响应能力
B．桌面演练是锻炼参演人员解决问题的能力，解决应急组织相互协作和职责划分的问题
C．功能演练是指针对应急响应功能，检验应急人员以及应急体系的策划和响应能力
D．全面演练指针对应急预案中全部或大部分应急响应功能，检验、评价应急组织应急运行能力的演练活动
E．口头演练是采取口头评论形式，收集参演人员的建议，总结演练活动和提出有关改进应急响工作的建议
5、《中华人民共和国矿山安全法》立法的目的是__。
A．保障矿山生产安全
B．防止矿山事故
C．保护矿山职工人身安全
D．促进采矿业的发展
6、下列属于制定统计表的基本要求的选项是__。
A．标题应该在表格的最上方
B．线条不应过多
C．数字中的小数点要对齐
D．备注要在表的下方标出
E．制表人员精神要集中
7、根据锻造加工时金属材料所处温度状态的不同，锻造可分为__。
A．热锻
B．温锻
C．冷锻
D．水压锻
E．超高温锻
8、在机械行业，存在的主要危险和危害包括__。
A．触电
B．灼烫
C．高处坠落
D．化学性爆炸
E．药品伤害
9、根据《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》，下列煤矿不符合生产安全条件的情形，应当实施关闭的有__。
A．3个月内2次或者2次以上发现有重大安全生产隐患，仍然继续生产的B．煤矿主要负责人未按规定带班下井，经责令改正后拒不改正的C．停产整顿期间，擅自从事生产的D．经停业整顿，验收不合格的
E．无证照或者证明不全、擅自从事生产的
10、《刑法》第一百三十四条规定，可被认定为重大责任事故罪犯罪主体的是__。
A．企事业单位的领导
B．国家劳动安全监察人员
C．企事业单位的职工
D．工会劳动保护委员会委员
E．中国共产党员
11、注册安全工程师申请注册的条件有__。
A．取得《注册安全工程师执业资格证书》
B．遵纪守法，恪守职业道德
C．身体健康，能坚持在生产经营单位中安全生产管理、安全工程技术岗位或为安全生产提供技术服务的中介机构
D．所在单位考核资格
E．主管的考核
12、行政处罚的程序包括__。
A．特别程序
B．一般程序
C．简易程序
D．裁决程序
E．听证程序
13、工会经费的来源有__。
A．人民群众的捐助
B．国家财政拨款
C．工会会员缴纳的会费
D．建立工会组织的全民所有制和集体所有制企业事业单位、机关按每月全部职工工资总额的百分之二向工会拨交的经费
E．工会所属的企业、事业单位上缴的收入
14、依据《生产安全事故报告和调查处理条例》的规定，__逐级上报至国务院安全生产监督管理部门和负有安全生产监督管理职责的有关部门。
A．特别重大事故
B．特大事故
C．重大事故
D．较大事故
E．一般事故
15、分级响应是指在初级响应到扩大应急的过程中实行的分级响应的机制。扩大或提高应急级别的主要依据是__。
A．事态发展趋势
B．事故灾难的危害程度
C．影响范围
D．控制事态能力
E．事故性质
16、建设安全生产领域的安全文化，前提是__。
A．加强安全宣传教育工作
B．普及安全常识
C．强化全社会的安全意识 D．强化公民的自我保护意识
E．积极开展“安全外交”
17、安全生产投入主要用于__。
A．职工的劳保用品及防暑降温
B．建设安全技术措施工程，如防火工程、通风工程等
C．增设新安全设备、器材、装备、仪器、仪表等以及这些安全设备的日常维护
D．重大安全生产课题的研究；按国家标准为职工配备劳动保护用品
E．职工的安全生产教育和培训；其他有关预防事故发生的安全技术措施费用，如用于制定及落实生产事故应急救援预案等
18、可以扑救电器设备火灾的灭火器是（）。
A．泡沫灭火机
B．CO2灭火机
C．酸碱灭火机
D．干粉灭火机
E．1211灭火机
19、依照我国《消防法》的规定，消防产品的质量必须符合__。
A．自愿标准
B．国际标准
C．推荐标准
D．行业标准
E．国家标准
20、依据《注册安全工程师管理规定》，生产经营单位的下列__安全生产工作，应有注册安全工程师参与并签署意见。
A．制定安全生产规章制度、安全技术操作规程和作业规程
B．安全评价
C．排查事故隐患，制定整改方案和安全措施
D．制定从业人员安全培训计划
E．大型设备购置
21、《职业病防治法》规定，职业病病人依法享有__的权利。
A．工伤社会保险
B．提出赔偿要求
C．提出变动工作
D．提起诉讼
E．提出仲裁
22、下列各项关于车辆轮对基本限度描述正确的是__。
A．车辆轮对内侧距离为1353±3mm B．车轮轮厚度客车≥25mm，货车≥23mm C．车轮轮缘厚度≥23mm D．车轮轮缘垂直磨耗高度≥15mm E．车轮踏面圆周磨耗深度≤8mm
23、以下属于安全生产行政法规的有__。
A．危险化学品安全管理条例
B．烟花爆竹安全管理条例 C．劳动防护用品监督管理条例
D．国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定
E．安全生产行政处罚办法
24、经常性安全教育培训的形式有__等。
A．各类安全生产业务培训班
B．张贴安全生产招贴画
C．安全文化知识竞赛
D．事故现场分析会
E．每周的班前班后会上说明安全注意事项
25、事故统计工作一般分为__步骤。
A．资料搜集
B．资料整理
C．综合分析
D．资料汇总
泵送混凝土裂缝防治 篇3
混凝土 裂缝 防治措施
1 提高预拌混凝土质量,减少混凝土自身收缩
1.1抓好混凝土原材料质量和混凝土配合比设计
粗骨料最大粒径应满足结构钢筋净间距和混凝土泵送管径要求,粒径增大,可以减少用水量、水泥用量,从而尅较少混凝土自身收缩。粗骨料粒必须是连续级配,控制针片状含量不超标,不仅能提高混凝土可原性,还可以减少砂率及细粉料含量,达到较少混凝土自身收缩的目的。细骨料级配合理,采用中砂比用细砂可降低用水量,从而降低混凝土的收缩值。粗细骨料含泥两必须控制在标准以内,含泥量增大,不仅增加混凝土收缩,还会降低混凝土抗拉强度,对混凝土抗裂十分有害。
水泥使用的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥应符合国家标准。水泥越细,标号越高,其活性与强度随之增高,带来的副作用是混凝土自身收缩越大。混凝土中掺入细的粉煤灰、矿渣粉、沸石粉、硅粉等掺合料,可以改善混凝土的工作性,提高可泵行,降低水化热,增加密实度,提高混凝土强度和耐久性,减少混凝土收缩。
1.2 泵送预拌混凝土配合比设计应符合国家标准
除满足用户提出的强度、耐久性要求外,还要考虑运距、泵送距离、具体施工条件等因素。科学设计配合比,确定适宜的坍落度,适当的砂率、水灰比、水泥用量,选用适合掺合料。总之,在保证强度的前提下,不宜过多增加水泥用量;在保证泵送和浇筑的前提下,坍落度不宜多大。
2 配置微膨胀混凝土消除混凝土裂缝
首先,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。其次,在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。
现浇钢筋混凝土结构施工中,采用大流态预拌泵送混凝土,为防止混凝土干缩和温差收缩产生裂缝,在混凝土拌合物中掺入一定量的UEA膨胀剂,拌合后生成膨胀性结晶水化物,使混凝土产生适度膨胀,补偿混凝土收缩,提高混凝土抗裂防渗能力 ,通常称为微膨胀混凝土。我们在施工时,都采用掺UEA膨胀剂的办法来消除混凝土收缩产生的裂缝。要求混凝土在浇筑后,立即在混凝土表面覆盖塑料薄膜,保持混凝土处于潮湿状态下养护14d。使膨胀剂充分发挥膨胀作用。这种方法在大体积混凝土中已经广泛采用,效果十分显著。
3 大体积混凝土裂缝的预防措施
为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。
3.1 控制混凝土温度措施
采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施;
3.2 合理的安排施工工序
改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小,因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下,钢的各项性能是稳定的,而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小,在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍,当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时,钢筋的应力将不超过100~200kg/cm2,因此,在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时,对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝,其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅,但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力,但会使混凝土强度降低。
3.3 其他措施办法
水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%;水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充;减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形;提高水泥浆与骨料的粘结力,提高的混凝土抗裂性能;混凝土在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度,大幅提高混凝土的抗裂性能;掺加外加剂可使混凝土密实性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩;
3.4 混凝土的养护
混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或防碍水泥的水化,表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应当高度重视。
4 结束语
泵送混凝土施工裂缝的防治 篇4
关键词：泵送混凝土,裂缝,防治
近年来, 预拌泵送混凝土在高层建筑施工中广泛应用, 收到了提高工效、节约施工成本的良好效果, 但是, 由于预拌泵送混凝土有固有的收缩特性, 且属于大流态性的混凝土, 具有坍落度大、水泥用量大、含砂率高等特点, 因此, 在施工中产生裂缝的概率较高。如何防治是施工企业值得关注的课题?
1 干缩裂缝的防治
浇筑混凝土表面, 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。
1.1要在混凝土浇筑完毕后及时覆盖塑料薄膜或湿草袋, 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。1.2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, 应在混凝土表面喷刷养护液。
2 水化热引起裂缝的防治
UEA膨胀剂的混凝土, 在最初14天内, 必须潮湿养护, 方能促使膨胀剂充分发挥膨胀作用。2.5.2保湿养护根据混凝土绝热温升计算, 确定中心最高温度, 按温控技术措施, 确定养护材料及覆盖厚度和养护时间。保温养护的目的:a.减少混凝土表面热扩散, 减少内外温度;b.延缓散热时间, 控制降温速率, 有利于混凝土强度增长和应力松驰, 避免产生贯穿裂缝。养护一般不少于15天。2.5.3在常温季节, 混凝土终凝后也可采取蓄水养护的办法, 替代前两种保湿保温养护办法。根据混凝土内外温差数据, 及时调整蓄水高度, 也能收到预期效果。
3 采用膨胀剂防治裂缝
现浇钢筋混凝土结构施工中, 采用大流态预拌泵送混凝土, 为防止混凝土干缩和温差收缩产生裂缝, 在混凝土拌合物中掺入一定量的UEA膨胀剂, 拌合后生成膨胀性结晶水化物, 使混凝土产生适度膨胀, 补偿混凝土收缩, 提高混凝土抗裂防渗能力, 通常称为微膨胀混凝土。诸如大体积混凝土、抗渗混凝土、钢管混凝土、后浇带、超长超宽结构不留伸缩缝后浇带一次整体浇筑的结构, 在施 (上接176页) 使用费、项目经理部管理费、企工中, 我们采用掺UEA膨胀剂的办法来消除混凝土收缩产生的裂缝。要求混凝土在浇筑后, 立即在混凝土表面覆盖塑料薄膜, 保持混凝土处于潮湿状态下养护14天, 使膨胀剂充分发挥膨胀作用。这种方法在大体积混凝土中已广泛采用, 效果十分显著。
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。尽量选用低中水化热水泥, 以降低水化热;采用高强水泥以减少水泥用量。根据情况, 掺入粉煤灰等掺合材料, 则可以改善混凝土的和易性和可泵性, 降低水化热, 从而增强密实度, 提高混凝土强度和耐久性, 保证混凝土的拌合物的均匀性。泵送预拌混凝土配合比设计应符合国家现行有关标准, 除满足用户提出的强度、耐久性要求外, 还要考虑运距、泵送距离、具体施工条件等因素。科学设计配合比, 确定适宜的坍落度, 适当的砂率、水灰比、水泥用量, 选用适宜掺合料。总之, 在保证强度的前提下, 不宜过多增加水泥用量;在保证泵送和浇筑的前提下, 坍落度不宜过大。
泵送混凝土裂缝防治 篇5
使用泵送砼的水平结构表面裂缝产生原因及防治措施
笔者通过多年的`实践,结合水平结构容易产生裂缝的现象,从泵送砼的原材料、配合比、拌制、运送、泵送、浇筑及生产状况入手,从中分析产生裂缝的原因并找出解决问题的办法,取得了较好的成效.
作 者：王建伟 Wang Jianwei 作者单位：垣曲县建设局,山西,运城,044000刊 名：科学之友英文刊名：FRIEND OF SCIENCE AMATEURS年，卷(期)：2009“”(14)分类号：U444.1关键词：水平结构 泵送砼 表面裂缝 防治措施
泵送混凝土温度裂缝的成因和防治 篇6
1.1 原材料和配合比
水泥用量多。强度等级在C20~C60的混凝土水泥用量范围为350~550kg/m3。
砂率偏高, 砂用量多。为了方便运输、泵送和浇筑, 混凝土需要良好的流动性、保水性和粘聚性。因此, 泵送混凝土的砂率要比普通混凝土增大6%以上, 约为38%~45%。
添加超细掺合料。为改善混凝土性能, 节约水泥和降低造价, 混凝土中常掺加沸石粉、粉煤灰、矿渣等掺合料。
石子最大粒径。为满足泵送和抗压强度要求, 石子与管道直径达到1∶2.5 (卵石) 、1∶3 (碎石) ~1:4、1∶5。
泵送剂。多采用高效减水剂复合, 如缓凝剂、引气剂等, 对混凝士拌合物流动性和硬化混凝土的性能有影响, 因而对裂缝也有影响。
1.2 工艺特点
混凝土拌制在搅拌站进行, 所以通常原材料计量准确, 搅拌均匀。
多数搅拌站对细掺合料、粉状膨胀剂和粉状泵送剂的称量采用容积法, 使计量和分散存在问题, 因而会影响混凝土的均匀性。
如果混凝土拌合物过干、过稀, 或是运输和停留时间过长又未进行搅拌均匀就进入泵时, 混凝土拌合物就会变得干稀不均。
遇到大体积混凝土施工时, 若采用的技术措施不当或不完善时, 容易产生温度裂缝。
对于混凝土大面积板材, 应在浇筑后做好防风、防晒等养护, 否则容易产生干缩裂缝。
2 泵送混凝土温度裂缝的成因
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。这是因为混凝土在浇筑硬化过程中, 水泥水化产生大量的水化热。实践证明, 水泥水化热在1d~3d可放出热量的50%, 每克水泥放出502J的热量, 如果以水泥用量300~5 5 0 k g/m3来计算, 每m3混凝土将放出15500~27500k J的热量, 这会导致内部温度急剧上升, 而通常混凝土表面散热是比较快的, 混凝土内外形成较大温差, 这种温差会造成内部与外部热胀冷缩的程度不同使混凝土表面产生一定的拉应力, 当这种温度应力超过混凝土抗拉强度极限时, 就会产生温度裂缝。这种裂缝通常出现在混凝土浇筑后的3d~5d, 初期出现的裂缝很细, 裂缝会随着时间的发展而继续扩大, 甚至贯穿整个混凝土断面。温度裂缝的走向通常没有固定的规律, 一般大面积结构往往会出现纵横交错的裂缝;而梁板类长度尺寸较大的结构, 深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边平行或接近与平行, 而且裂缝沿结构全长分段出现, 中间裂缝会比较密, 裂缝大小宽度不一, 很明显受到温度变化的影响, 冬季较宽, 夏季较窄。当温度裂缝的宽度超过了一定的限值就成了有害裂缝, 它会严重影响结构物的耐久性和适用性, 尤其是深层裂缝和贯穿裂缝会破坏结构的整体性, 改变混凝土的受力条件, 从而严重影响建筑物的质量和运行安全性。
3 温度裂缝的防治措施
3.1 混凝土原材料的选用和配合比要合理
水泥品种选择和水泥用量控制。泵送混凝土所使用的水泥品种, 应根据混凝土工程的特点和所处的环境条件进行选择。由于引起温度裂缝的主要原因是水泥水化热的大量积聚, 使混凝土产生内部和表面的温差。选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥, 可以减少温差, 在掺加泵送剂或粉煤灰时, 也可选用矿渣硅酸盐水泥。有关试验研究表明, 如果混凝土的水泥用量每立方米增减10kg, 其水化热将使混凝土温度相应升高或降低1℃。尽量将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下, 以减少水泥水化热和降低内外温差。
粉煤灰产量大且质优价廉, 是商品混凝土掺合料中的首选。国内外大量试验研究和工程实践表明, 混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后, 能使混凝土密实度大大提高。粉煤灰不但能代替部分水泥, 而且由于其颗粒呈球状具有滚珠效应, 可以起到润滑作用, 从而改善混凝土拌和物的流动性、保水性和粘聚性, 从而改善混凝土的可泵性。最主要的是掺加粉煤灰之后, 可以降低混凝土中水泥水化热, 防止大体积混凝土因水化热过高而引起的开裂。
为了改善混凝土拌和物的流动性、粘聚性和保水性, 可以掺加具有减水、增塑、缓凝、引气的泵送剂。由于其减水作用和分散作用, 在提高强度和降低用水量的同时, 还可以降低水化热, 降低混凝土内外温差, 因而减少温度裂缝。
3.2 改进施工工艺
采用二次投料法, 即预拌水泥砂浆或预拌水泥净浆法, 这样能有效地防止水分聚集在混凝土界面上, 使硬化后界面层结构致密, 粘结力增大。从而可以提高混凝土强度约15%, 节约水泥10%, 并进一步减少水化热和裂缝。
浇注过程中, 对混凝土浇注分别采取分块、分层浇注, 并严格控制混凝土坍落度等。遇到大体积混凝土, 应在其内部适当预留一些孔道, 以便通冷水或冷气来降低混凝土内部的温度, 减少温度裂缝的发生。
已经浇筑的混凝土一定要振捣均匀。在混凝土快要凝结前进行二次振动, 可排除混凝土因泌水在其内部形成的空隙, 从而提高抗拉强度和粘结力, 并减少内部裂缝与气孔, 提高抗裂性。
混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。为了严格控制大体积混凝土的内外温差, 确保混凝土质量, 减少裂缝, 养护工作必须切实做好。
3.3 对已有裂缝的处理措施
混凝土一旦出现裂缝, 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。因此对裂缝一定要及时处理, 以保证建筑物的安全使用。混凝土裂缝的修补措施主要以下几种。
表面修补法。此法主要适用于稳定和结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深迸裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝表面涂抹水泥砂浆、沥青或贴还养玻璃纤维布等防腐材料。
嵌缝法。这是裂缝封堵中最常用的一种方法, 首先沿裂缝凿一条槽, 再在槽中嵌填塑性或刚性止水材料, 以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有塑料油膏、聚氯乙烯胶泥、丁基橡胶等等, 聚合物水泥砂浆是最常用的刚性止水材料。
结构加固法。如果裂缝严重影响到混凝土结构的性能时, 就有必要采用加固法对混凝土结构进行处理。常用的方法主要有以下几种:加大混凝土结构的截面面积, 在构件的角部外包型钢, 采用预应力法加固, 增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
参考文献
[1]严上庭, 严捷.混凝土结构实用构造手册[M].中国建筑工业出版社, 1999.
[2]林瑞铭, 舒运.建筑施工[M].天津大学出版社, 1998.
泵送混凝土施工裂缝的成因和防治 篇7
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范围为350～550kg/m3。
(2) 超细掺和料时有添加。
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、沸石粉等掺和料。
(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, 以便于运输、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1∶2.5 (卵石) 、1∶3 (碎石) ～1∶4、1∶5。
(5) 水灰比宜为0.4～0.6。
水灰比小于0.4时, 混凝土的泵送阻力急剧增大;大于0.6时, 混凝土则易泌水、分层、离析, 也影响泵送。
(6) 泵送剂。
多为高效减水剂复合以缓凝剂、引气剂等, 对混凝土拌和物流动性和硬化混凝土的性能有影响, 因而对裂缝也有影响。
1.2 工艺
(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和料、粉状泵送剂、粉状膨胀剂称量和料仑, 采用人工或容积法, 使计量与分散存在问题, 影响混凝土的均匀性。
(3) 当混凝土拌和物过乾、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, 混凝土拌和物乾稀不匀。
(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坏。
(5) 混凝土浇筑后振捣不足、振捣过度, 特别是面积系数很大的板材, 采用振捣棒密实不均匀。
(6) 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。
(7) 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。
(8) 混凝土拌和物过乾, 人工、无称量的加入高效减水剂或水时, 混凝土质量不易保证。
2 变形裂缝产生的原因和特征
2.1 温度裂缝
2.1.1 产生的原因和特征
水泥水化过程中产生大量的热量, 每克水泥放出502J的热量, 如果以水泥用量350～550kg/m3来计算, 每m3混凝土将放出17500～27500kJ的热量, 从而使混凝土内部温度升高, 在浇筑温度的基础上, 通常升高35℃左右。如果按着我国施工验收规范规定浇筑温度为28℃则可使混凝土内部温度达到65℃左右。但是, 如果没有降温措施或浇筑温度过高, 混凝土内部温度高达80～90℃的情况也时有发生, 因为混凝土内部和表面的散热条件不同, 所以混凝土中心温度低, 形成温度梯度, 造成温度变形和温度应力。温度应力和温差成正比, 温度越大, 温度应力也越大。当这种温度应力超过混凝土的内外约束应力 (包括混凝土抗拉强度) 时, 就会产生裂缝。这种裂缝的特点是裂缝出现在混凝土浇筑后的3～5d, 初期出现的裂缝很细, 随着时间的发展而继续扩大, 甚至达到贯穿的情况。
2.1.2 影响因素和防治措施
混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土越厚, 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。
对于大体积混凝土, 其形成的温度应力与其结构尺寸相关, 在一定尺寸范围内, 混凝土结构尺寸越大, 温度应力也越大, 因而引起裂缝的危险性也越大, 这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。因此防止大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温度差。
2.1.2.1 混凝土原材料和配合比的选用
(1) 水泥品种选择和水泥用量控制
大体积钢筋混凝土引起裂缝的主要原因是水泥水化热的大量积聚, 使混凝土出现早期升温和后期降温, 产生内部和表面的温差。减少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, 在掺加泵送剂或粉煤灰时, 也可选用矿渣硅酸盐水泥。
(2) 掺加掺和料
国内外大量试验研究和工程实践表明, 混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后, 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, 可改善混凝土拌和物的流动性、粘聚性和保水性, 并且能够补充泵送混凝土中粒径在0.315mm以下的细集料达到占15%的要求, 从而改善了可泵性。同时, 依照大体积混凝土所具有的强度特点, 初期处于较高温度条件下, 强度增长较快、较高, 但是后期强度增长缓慢。掺加粉煤灰后, 其中的活性Al2O3、SiO2与水泥水化析出的CaO作用, 形成新的水化产物, 填充孔隙、增加密实度, 从而改善了混凝土的后期强度。但是应当值得注意的是, 掺加粉煤灰混凝土的早期抗拉强度和极限变形略有降低。因此, 对早期抗裂要求较高的混凝土, 粉煤灰掺量不宜太多, 宜在10%～15%以内。
(3) 掺加外加剂
掺加具有减水、增塑、缓凝、引气的泵送剂, 可以改善混凝土拌和物的流动性、粘聚性和保水性。由于其减水作用和分散作用, 在降低用水量和提高强度的同时, 还可以降低水化热, 推迟放热峰出现的时间, 因而减少温度裂缝。
例如, 在泵送混凝土中, 掺入占水泥重量0.25%的木质素磺酸钙减水剂, 不仅能使混凝土的泵送性能改善, 而且可以减少拌和水和水泥用量, 从而降低水化热, 延迟了水化热释放速度, 推迟放热峰。因此, 不但减少了温度应力, 而且使初凝和终凝时间延缓3～8h, 降低了大体积混凝土施工中出现冷缝的可能性。
(4) 选用质量优良的粗细集料
①粗集料
根据结构最小断面尺寸和泵送管道内径, 选择合理的最大粒径, 尽可能选用较大的粒径。例如5～40mm粒径可比5～25mm粒径的碎石或卵石混凝土可减少用水量6～8kg/m3, 降低水泥用量15kg/m3, 因而减少泌水、收缩和水化热。
要优先选用天然连续级配的粗集料、使混凝土具有较好的可泵性, 减少用水量、水泥用量, 进而减少水化热。
②细集料
以采用级配良好的中砂为宜。实践证明, 采用细度模数2.8的中砂比采用细度模数2.3的中砂, 可减少用水量20～25kg/m3, 可降低水泥用量28～35kg/m3, 因而降低了水泥水化热、混凝土温升和收缩。
泵送混凝土也宜选用合理砂率, 其砂率值较低流动性混凝土适当提高是必要的。但是砂率过大, 不仅会影响混凝土的工作度和强度, 而且能增大收缩和裂缝。
2.1.2.2 泵送混凝土施工工艺改进
(1) 控制混凝土出机温度和浇筑温度
为了降低混凝土的总温升, 减少大体积工程结构的内外温差, 控制混凝土的出机温度和浇筑温度也是一个重要措施。
对于出机温度和浇筑温度的控制, 世界各国都非常重视, 并有较明确的规定:我国《水工混凝土施工规范》 (SDJ207-82) 中规定:高温季节施工时, 混凝土最高浇筑温度, 不得超过28℃。为求得统一, 《混凝土结构工程施工及验收规范》 (GB50204-92) 也规定了这个温度值。
为了降低混凝土的出机温度和浇筑温度。最有效的方法是降低原料温度, 混凝土中石子比热较小, 但每m3混凝土中石子所占重量最大, 所以最有效的办法是降低石子温度。在气温较高时, 为了防止太阳直接照射, 可以在砂石堆场搭设简易遮阳棚, 必要时可向集料喷淋雾状水, 或者在使用前用冷水冲洗集料。除此之外, 搅拌运输车罐体、泵送管道保温、冷却也是必要的措施。
(2) 改进工艺
①搅拌工艺
采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺, 可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上, 使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大, 从而提高混凝土强度10%或节约水泥5%, 并进一步减少水化热和裂缝。
②振动工艺
对已浇筑的混凝土, 在终凝前进行二次振动, 可排除混凝土因泌水在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分, 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。
③养护工艺
混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散, 降低混凝土表层的温差, 防止表面裂缝。由于散热时间延长, 混凝土强度和松弛作用得到充分发挥, 使混凝土总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度, 防止了贯穿裂缝的产生。浇筑时间不长的混凝土, 仍然处于凝结、硬化过程, 水泥水化速度较快, 适宜的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。同时在潮湿条件下, 可使水泥的水化充分、完全, 从而提高混凝土的抗拉强度。
2.2 沉陷 (塑性) 收缩裂缝
2.2.1 产生的原因和特征
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之中, 经常出现一种早期裂缝。这种裂缝为断续的水平裂缝, 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、结构变截面的地方。
这种裂缝产生的原因主要是混动性过大和流动性不足以及不均匀, 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、模板抑制以及模板移动、基础沉陷所致。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。
2.2.2 影响因素和防止措施
(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和料, 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、过长都会造成拌和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10～15s/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1～1.5h后, 混凝土尚未凝结之前, 对混凝土进行两次振捣, 表面要压实抹光;
(6) 在炎热的夏季和大风天气, 为防止水分激烈蒸发, 形成内外硬化不均和异常收缩引起裂缝, 应采取措施缓凝和复盖。
2.3 干缩裂缝
2.3.1 产生的原因和特征
干燥收缩的主要原因是水分在硬化后较长时间产生的水分蒸发引起的。混凝土的干燥收缩由于集料的干燥收缩很小, 因此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, 产生干燥收缩裂缝多数在一个月以上, 有时甚至一年半载, 而且裂缝发生在表层很浅的位置, 裂缝细微, 有时呈平行线状或网状, 常常不被人们注视。但是应当特别注意, 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。
2.3.2 影响因素和防止措施
(1) 水泥品种
一般来说, 水泥的需水量越大, 混凝土的干燥收缩越大, 不同水泥混凝土的干燥收缩按其大小顺序排列为:矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中低热水泥和粉煤灰水泥。所以, 从减少收缩的角度出发, 宜采用中低热水泥和粉煤灰水泥。
(2) 水泥用量
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, 因为泵送混凝土的水泥用量偏高, C20～C60混凝土的水泥用量一般约为350～600kg/m3。
(3) 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、为直线关系;当水泥用量较高的条件下, 混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大。综合水泥用量和用水量来说, 水灰比越大, 干燥收缩越大。
沉陷裂缝、干缩裂缝都是由于混凝土单方用水量过大、混凝土过稀、坍落度过大, 而且水分蒸发过快、过多造成的。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。
特别值得注意的是, 施工混凝土的坍落度 (即用水量) 绝对不允许大于配合比设计给定的坍落度 (即用水量) 。
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。
(4) 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, 但不是笼统的和无限的, 也应在最佳砂率范围内, 可以通过理论计算和工程实践确定。
(5) 掺和料
矿渣、硅藻土、煤矸石、火山灰、赤页岩等粉状掺和料, 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。
(6) 化学外加剂
掺加减水剂、泵送剂, 特别是同时掺加粉煤灰的双掺技术不会增大干燥收缩, 但是对于某些减水剂、泵送剂, 尤其是具有引气作用时, 有增大混凝土干燥收缩的趋势。因此在选用外加剂时, 必须选用干燥收缩小的减水剂或泵送剂。
(7) 膨胀剂
在地下室和防水工程中, 掺加适量的膨胀剂可以起到收缩补偿作用, 有利于防止裂缝。但是使用混凝土膨胀剂, 一定要严格控制掺量和保证混凝土有足够强度, 否则会使混凝土肿胀和开裂。
(8) 养护时间和方法
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、保湿养护, 对减少干燥收缩有一定作用。
综上所述, 泵送商品混凝土, 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, 对此必须引起足够重视。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。
摘要：对泵送混凝土的特点、混凝土产生裂缝的原因、特征进行分析, 提出了泵送混凝土施工裂缝防治的措施。
泵送混凝土裂缝防治 篇8
泵送混凝土为了满足其本身的施工技术的要求, 其混凝土必须满足一定的条件, 经过一些特殊技术处理, 比如塌落度、水灰比、水泥用量、骨料最大粒径等等, 由此引起了一系列的问题, 导致裂缝的产生, 常见的泵送混凝土裂缝有三种, 即为温度裂缝、干缩裂缝、塑性收缩裂缝。
2 温度裂缝产生的原因
2.1 温度裂缝产生的原因:
混凝土浇筑后, 在硬化过程中, 水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大, 在混凝土内部聚积大量的水化热聚而不易散发, 导致内部温度急剧上升, 而混凝土表面散热较快, 使得混凝土结构内外出现较大的温差, 其温差造成混凝土内外热胀冷缩的程度不同, 使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力高过混凝土本身的抗拉强度极限时, 混凝土表面就会产生温度裂缝。
2.2 温度应力的形成三个阶段。
(1) 早期:混凝土开始浇筑至水泥放热基本完成, 周期约为30天, 这期间存在两个特点, 一是水泥释放出大量的水化热, 二是混凝土弹性模量产生很大的变化, 导致在混凝土内部形成残余应力。
(2) 中期:从混凝土释放热量基本完成时起至混凝土冷却到相对比较稳定温度时为止, 温度应力主要是混凝土的内温及外界气温变化所产生, 当中期产生的应力与早期产生的残余应力相叠加, 在此期间混凝上的弹性模量变化比较小。
(3) 晚期:混凝土内部温度完全稳定以后的运转时期, 温度应力主要是受外界气温变化的影响而产生, 这些应力与前两种的残余应力相叠加。
温度应力产生的原因分为两类:
(1) 自生应力, 边界上没有任何约束或完全静止的结构, 如果内部温度是非线性分布的, 由温度相应升高或降低1℃。因此, 在混凝土强度满足设计要求的条件下, 尽量减少水泥用量。
3.2 混凝土中掺入一定数量优质的粉煤
灰, 不仅能代替部分水泥, 还能改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性、保水性、改善了可泵性。根据大体积混凝土的强度特征, 初期由于混凝土在较高温度条件下, 强度增长较快、较高, 而到了后期强度增长缓慢。掺入粉煤灰后, 其中的活性物质与水泥水化析出的Ca O作用, 经化学反应产生新的水化产物, 填充孔隙、增加密实度, 从而达到了改善混凝土的后期强度。但是掺入粉煤灰后, 混凝土的早期抗拉强度和极限变形略有降低。所以, 对早期抗裂要求较高的混凝土, 粉煤灰掺量不宜太多, 宜在10%~15%以内。
掺入原状或磨细粉煤灰的一个重要作用是, 可以降低混凝土中水泥水化热, 减少绝热条件下的温度升高。掺入粉煤灰的水泥混凝土的温度和水化热, 在1~28d龄期内, 大致为:掺入粉煤灰的百分数就是温度和水化热降低的百分数, 掺入20%粉煤灰比未掺粉煤灰的水泥混凝土二者的比值80%即其温升和水化热比值, 可见掺加粉煤灰对降低混凝土的水化热和温升的效果是非常显著的。
3.3 掺入外加剂, 掺入具有减水、增塑、缓
凝、引气的泵送剂, 可以改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性、保水性。因其减水作用及分散作用, 可以降低用水量、提高强度、降低水化热、推迟放热峰出现的时间, 因而减少温度裂缝。
3.4 选用质量优良的粗细集料。
(1) 粗集料:根据泵送管道内径, 尽量选择合理的较大粒径。当选择5~40mm粒径可比选5~25mm粒径的碎石或卵石混凝土可减少用水量6~8kg/m3, 减少水泥用量15kg/m3, 故能减少泌水、收缩、水化热。因此, 为了减少温度裂缝, 尽可能优先选用天然连续级配的粗集料、使混湿度条件, 保温能减少混凝土表面的热扩散, 降低混凝土内外的温差, 防止温度应力。混凝土散热时间延长, 使混凝土强度和松弛作用发挥充分, 使混凝土总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度, 防止了贯穿裂缝的产生。
3.7 采用二次抹压技术:
混凝土浇筑完毕, 表层刮平抹压1~2小时后, 即在混凝土初凝前在混凝土表面进行二次抹压, 消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝, 增加混凝土内部的密实度。但二次抹压时间必须掌握恰当, 过早抹压没有效果;过晚抹压混凝土已进入初凝状态, 失去塑性, 消除不了混凝土表面已出现的裂缝。
3.8 采用膨胀剂防治裂缝:
现浇钢筋混凝土结构施工中, 采用大流态预拌泵送混凝土, 为防止混凝土干缩和温差收缩产生裂缝, 在混凝土拌合物中掺入适量的UEA膨胀剂, 拌合后生成膨胀性结晶水化物, 使混凝土产生适度膨胀, 补偿其收缩, 提高混凝土抗裂防渗能力。
3.9 选择比较合理的拆模时间:气温骤降时进行表面保温, 以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。
3.1 0 在大体积混凝土中埋设水管, 通入冷水降温。
结束语
泵送混凝土与其他混凝土一样, 其温度裂缝是不可避免。但是泵送混凝土比其他混凝土的温度裂缝较为突出, 所以必须采取相应的措施尽量减少温度裂缝的出现及其发展, 从而提高混凝土结构的安全性及稳定性。
摘要：影响结构的抗渗性和耐久性的泵送混凝土温度裂缝, 分析了温度裂缝产生的原因, 研究了温度应力的形成和产生原因, 创新地提出了温度裂缝的防治措施, 包括混凝土原材料、配合比及外加剂的选用, 采用二次抹压技术及膨胀剂防治裂缝等。
泵送混凝土裂缝防治 篇9
泵送混凝土技术1907年首创于德国, 它以混凝土泵为动力, 以管道为通道进行混凝土水平和垂直输送, 具有机械化程度高、输送能力大、快速高效以及连续作业等优点, 现己成为超高层建筑混凝土施工中最重要的一种方法。因此, 随着建筑高度的增加, 对超高层泵送混凝土的施工技术的研究意义重大。有资料显示, 泵送混凝土凝结异常时有发生, 裂缝普遍存在, 在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性。
1 工程概况
某工程混凝土浇筑高度达518m, 存在塔楼工程结构混凝土工程量大, 泵送高度超高的状况, 因此, 混凝土的泵送有许多不同于常规施工的特点。
为使混凝土施工满足工程设计要求, 需要在以下几方面加以控制。
(1) 选择满足泵送超高混凝土的输送泵和相应的配套泵送系统。做好满足混凝土施工工艺整个泵送系统的布置。
(2) 确定混凝土的相关性能参数, 选择满足要求的各种原材料, 优化混凝土配合比, 配制满足超高泵送要求的混凝土。并做好混凝土生产质量控制。
(3) 确定混凝土的泵送参数, 确保超高泵送正常进行及泵送至工作面的混凝土满足浇筑工艺要求。
2 本工程特点及采取措施
由于本工程泵送最大高度达518m, 管道内的混凝土对活塞的反压很大, 针对这一关键工况特点, 采用特制高压混凝土活塞。
布管应根据混凝土的浇注方案设置, 并少用弯管和软管, 尽可能缩短管线的长度。本工程管道沿楼地面或墙面铺设, 为了减少管道内混凝土的反压力, 可在泵的出口布置75~110m的水平管及若干弯管。
混凝土泵送前应测定每车拌合物的工作性能, 包括测定其坍落度 (220~260mm) 、扩展度 (>600mm) 、倒筒时间 (10~20s) 、拌合物温度 (不超过32℃) , 并观察有无分层、离析等。鉴于本工程对高性能混凝土的特殊要求, 还应包括泵后混凝土工作性的检测[1]。混凝土的初凝时间应控制在7~9h之间, 终凝时间应控制在10~12h之间。
为了考察C60、C80混凝土的性能, 施工现场还应阶段性检测混凝土的自收缩、压力泌水率、凝结时间、经时坍落度损失、耐久性等相关性能指标, 检验结果作为施工现场混凝土拌合物质量评定的依据。
可根据已有工程和经验, 主要从优选原材料、优选混凝土配合比、混凝土泵的选型及布管三个方面来解决混凝土的可泵性问题。
本工程位置特殊、工期紧、难度大, 对噪声的要求严格, 综合考虑上面的因素, 采用HBT90CH-2150D超高压泵, 并采用两台柴油机分别驱动两套泵组, 以提高施工过程的可靠性。
3 超高性能混凝土配制
3.1 原材料的选用
(1) 水泥:C30、C60混凝土选用P·Ⅱ42.5R级硅酸盐水泥;C80混凝土选用P·Ⅱ52.5R级硅酸盐水泥。
(2) 砂:细度模数2.6~3.0, 过0.135mm筛孔的砂≥15%, 质地坚硬、级配良好的河砂。
(3) 石:5~10mm瓜米石和5~20mm或10~20mm碎石两级粗骨料配合成5~20mm连续级配的骨料, 两种骨料的配比例为3:7。
(4) 粉煤灰:用做高强高性能混凝土掺合料的粉煤灰一般选用Ⅰ级灰[2], 本工程亦选用Ⅰ级灰。
(5) 磨细矿渣粉:S95磨细矿渣粉。
(6) 外加剂:选用减水率为26%的某聚羧酸系高效缓凝减水剂。
3.2 配合比试验
通过现场多组试配, 膨胀剂掺量为取代后的胶凝材料总量的百分比。砂率1~6为38%~43%。外加剂掺量为取代后的胶凝材料总量的百分比, 外加剂掺量以产品推荐的掺量 (外加剂掺量2) 为基准, 上下浮动胶凝材料总量的0.1%进行试配。通过以往的经验及考虑经济性等, 硅粉掺量定为8%, 磨细矿粉掺量定为20%, 这样的掺量下混凝土的各项性能较好。本工程所使用的C80及C60混凝土的配合比见表1。
4 混凝土泵送施工
4.1 泵送施工条件
本工程的现场泵送施工图见图1。
kg/m3
(1) 泵机人员设置:机手4人 (2人/台) , 负责泵机操作和泵机的常规保养;专业维修工2人, 负责泵机的日常机修工作;管道维护工8人, 负责管道架设、拆装。
(2) 高层施工过程中因操作人员无法及时了解施工面的情况, 必须确保操作人员与施工面人员的通讯畅通。
(3) 泵机附近和操作平台需有充足的水源。
(4) 当泵送混凝土出口压力超过12MPa, 启用HBT90CH-2150D超高压混凝土泵, 预计从第17层开始, 17层以下采用普通的HBT60.16.110S混凝土泵施工。
4.2 泵送施工
本工程用的C60和C80高强高性能混凝土的泵送阻力比常规混凝土要高出很多, 泵送压力损失计算并无规范数据查询。泵送时要降低活塞运动速度与泵送压力, 选择泵送设备时, 应留有一定的泵送压力富余量 (25%) 。
(1) 泵水:根据管路长短, 首先泵一至两料斗清水以润湿管路、料斗、混凝土缸。泵水首先泵入废浆箱 (见图2) , 随后用塔吊吊回地面。
(2) 泵砂浆:将砂浆倒入料斗, 砂浆采用与所泵混凝土同组分的砂浆配合比。同时砂浆须充分搅拌, 砂浆用量为每200m管路约1m3。
(3) 泵送混凝土料:在料斗内, 砂浆余料还处在搅拌轴以上时, 加入混凝土料, 开始正常泵送。C6O以上高性能混凝土入模温度不应大于25℃。
超高层建筑泵送时, 容易反泵, 并容易发生堵管。为有效防止堵管, 应严格按照相关规范、规程[3]施工, 泵送150m以上高层时, 必须将混凝土坍落度控制在220~260mm之间。
4.3 管路清洗
当管路中残留混凝土能都用于施工现场时, 停止供料。覫125输送管混凝土残留量约为12.3L/m。泵送即将结束, 可泵送2~3m3砂浆, 将混凝土顶出, 再用泵水将砂浆顶出, 清洗管道, 砂浆泵入废浆箱内, 并用塔吊调回地面。泵送结束后, 任何情况下都应将混凝土缸、S阀、料斗、输送管清洗干净。
5 混凝土的养护及裂缝防治措施
由于泵送混凝土为满足泵送要求, 使用的石子粒径一般较小, 砂率偏高, 坍落度过大, 用水量和水泥用量较多。因此, 相对于普通混凝土, 其裂缝较为普遍。本工程针对高性能泵送混凝土的特殊要求, 在全面分析泵送混凝土裂缝产生原因的基础上, 合理选用混凝土的原材料和配合比, 改进泵送混凝土的施工工艺, 最终达到了防治泵送混凝土裂缝产生的目的。为防止混凝土产生裂缝, 本工程采取了以下几种措施。
(1) 鉴于对超高层泵送混凝土的特殊要求, 针对施工现场条件等因素进行合理的配合比的设计, 在现场多组试配试验下, 并考虑已有的施工经验, 选出混凝土的最佳配合比。
(2) 施工现场混凝土振捣时间不易过长, 一般10~15s/次为宜, 对已浇筑的混凝土在初凝后、终凝前, 进行二次振捣, 表面要压抹。为进一步提高混凝土质量, 本工程采用投料的砂浆裹石或净浆裹石的搅拌新工艺, 使硬化后的水泥浆与石子间形成的界面结构更密实。
(3) 由于混凝土内部温差越大, 应力越大, 产生裂缝的可能性就越大, 因此, 要重视混凝土的养护, 施工中拆模后用覆盖塑料薄膜养护以保持适当的温度、湿度条件[4]。
(4) 鉴于本工程高强高性能混凝土超高泵送的特殊要求, 应严格控制拌合物的工作性能, 包括塌落度、扩展度、倒筒时间、拌合物温度等, 并对泵后的混凝土进行工作性能检测, 以满足施工要求, 从而减少裂缝的产生。
(5) 严格管理, 确保泵送混凝土入模质量, 泵送混凝土施工质量除与设备技术性能, 原材料等客观因素有关之外, 还与操作人员以及管理人员等主观因素有密切关系, 提高施工人员业务水平, 加强施工前技术交底, 规范施工操作程序等工作也是提高工程质量的有效措施。
6 结语
随着泵送混凝土技术的普及推广和迅猛发展, 不断研究高强度泵送混凝土的施工技术及裂缝的防治, 对于提高超高层建筑施工质量及施工效率具有相当的实用价值和经济意义。
本工程地上部分混凝土总方量约10万m3。在泵送设备、混凝土材料、布管工艺、现场组织等各方面的共同协作下, 取得了较好的成果, 可为以后类似施工提供借鉴。
参考文献
[1]张青松.泵送混凝土早期裂缝的检测与综合判定[J].结构工程师, 2011.
[2]甘昌成, 吕伟强, 李建庭, 等.大掺量粉煤灰泵送混凝土的生产与应用[J].混凝土, 204 (3) .
[3]中国建筑科学研究院.JGJ/T10—95混凝土泵送施工技术规程.北京:中国建筑工业出版社, 2009.
材料对泵送混凝土裂缝的影响 篇10
混凝土裂缝中,20%左右为荷载作用下产生的裂缝,其余约80%的裂缝是由于温度、收缩、沉降等引起的非荷载性裂缝。泵送混凝土与普通混凝土相比,组成材料有自身的特点。为满足泵送的要求,混凝土配合比中往往骨料粒径减小,砂率提高,水灰比较大,坍落度加大等,这些客观因素导致混凝土的体积稳定性下降,裂缝产生的原因更加复杂。本文主要讨论泵送混凝土在非荷载作用下产生的早期裂缝问题,重点分析泵送混凝土的各组成材料(水泥、水、粗细骨料、掺合料、外加剂、纤维等)对裂缝产生的影响。
1 混凝土开裂机理
泵送混凝土早期裂缝,最早可在浇筑后的1～3h内出现。早期裂缝主要是温度裂缝和收缩裂缝。
1)温度裂缝
混凝土在硬化过程中,水泥和水发生化学反应,产生大量的水化热,水化热向四周传递,导致混凝土温度上升。如果产生的热量不能很快散失,混凝土块体内部和外部产生过大温差,则会产生温度应力。混凝土在硬化初期的抗拉强度很低,在约束状态下,内外温差引起的温度应力超过混凝土抗拉强度时,就导致温度裂缝出现。温度裂缝主要是大体积混凝土中出现较多,如水工大坝、大型基础等。
另外,随外界环境温度变化,如气温、辐射等也会使硬化混凝土产生收缩。如混凝土在升温期间发生膨胀,在降温期间发生收缩,如果混凝土处于约束状态下,则温度变形受限制,并转变为温度应力,当此应力超过混凝土抗拉强度时,也导致温度裂缝。
2)收缩裂缝
引起混凝土收缩的原因很多,大体分为以下几种:
1)干燥收缩
混凝土在空气中结硬时或结硬以后,水分蒸发引起体积收缩,从而产生干燥裂缝。
混凝土的干燥过程就是其所含水蒸发的过程。混凝土中含有不同层次的水,包括自由水、吸附水、毛细孔水。在干燥时,首先是大毛细孔中的自由水逸出到周围环境,但是失去自由水不会产生收缩。当失去大部分自由水之后,开始失去吸附水和细小毛细孔(5～50 nm)水,引起明显收缩。这是因为吸附水在固相粒子之间的狭窄空间里会引起推斥压,而失去吸附水会使推斥压减小,从而引起收缩。在C-S-H凝胶层状结构中以单分子水膜存在的层间水,在干燥条件下也会失去,因为层间水与固相表面紧密接触,且通过毛细孔网络来传输要求更强的驱动力,因此使凝胶的片层靠紧并引起收缩。在细小毛细孔里的水,由于存在静水张力,失水会对毛细孔壁产生压应力,因此也引起收缩。
2)自收缩
自收缩是指在恒温绝湿的条件下,由于胶凝材料的不断水化引起混凝土内部湿度的降低,由此产生的自干燥而造成混凝土宏观体积的减少。
泵送混凝土的自收缩大部分发生在初凝至1 d的龄期内,1 d之后的自收缩增长很慢。
3)化学收缩
混凝土的化学收缩是指混凝土中的水泥在水化的过程中,水化产物的绝对体积同水化前水泥和水的绝对体积之和相比有所减少的现象。发生化学收缩的原因是水化前后反应物及生成物的平均密度不同,而质量相同,所以体积发生变化。
4)塑性收缩
塑性收缩主要是早期出现,它发生在新拌混凝土成型之后的最初几小时内,一般为拌合后约3～12 h以内。此时,混凝土还处于塑性阶段。一般认为其发生的原因是由于混凝土内的水分迁移至混凝土表面所致。造成水分迁移的主要因素是混凝土表面的水分蒸发。混凝土在新拌状态下,拌合物中颗粒间充满着水,如果养护不足,混凝土表面水分的蒸发速率大于其内部的水分迁移速度,毛细管中会产生负压,并形成收缩应力,使浆体产生塑性收缩,从而出现塑性收缩裂缝。
2 材料对混凝土裂缝的影响
2.1 水泥
水泥是混凝土材料的主要组成部分,也是影响混凝土性质的主要因素。水泥的品种和用量对于混凝土裂缝,尤其是早期裂缝影响非常大。
1)水泥用量
与普通混凝土相比,同强度等级的泵送混凝土,水泥单方用量,比普通混凝土多10%～15%。水泥用量越大,一方面在水化过程中产生的水化热就越大,使得早期混凝土热胀增加,开裂风险增加;另一方面,水泥浆的量相对就越大,收缩也越大,越容易开裂。
2)水泥品种
水泥品种不同,则矿物组成不同。不同矿物在水化过程中的反应速率不同、反应的产物也不同,引发的收缩值也不同。水泥熟料中矿物的化学减缩作用大小排序如下:C3A>C3S>C2S>C4AF。不同品种水泥因各成分含量不同,产生的混凝土干燥收缩值也不同。按收缩值排序为:大掺量矿渣水泥>矿渣水泥>普通硅酸盐水泥>早强水泥>中热水泥>粉煤灰水泥。
3)水泥细度
水泥的越细,比表面积越高,水化越充分,水化硅酸钙凝胶也产生越多,收缩也随着增加。
2.2 水灰比
一方面,水灰比大小会影响混凝土的干燥收缩和自生收缩。这种影响作用刚好相反。水灰比越大,干燥收缩就越大,而自生收缩就越小。对于干燥收缩,当水灰比大于0.5时,影响不明显,只有水灰比小于0.5时才明显。而且当水灰比大于0.5时,其自收缩与干缩相比小得可以忽略不计。当水灰比小于0.35时,自收缩与干燥收缩几乎相等。
泵送混凝土水灰比偏大,在混凝土硬化过程中,由于水分蒸发和胶凝体失水后引起的干缩量加大,产生裂缝的概率也加大。另外,由于泵送混凝土从搅拌站运至施工现场的时间原因,再加上商品混凝土的现场质量控制不严,出现随意向已预拌好的混凝土中加水的现象,并在加水以后又不进行二次搅拌,造成混凝土水灰比增大,严重影响混凝土质量,使泵送混凝土产生收缩裂缝的机会大大增加。
2.3 骨料
骨料是混凝土的主要组成部分,起到骨架支撑作用。混凝土的收缩主要是由水泥浆体的收缩引起的。砂、石一般不收缩,而且还可抑制水泥浆的收缩,从而减小混凝土的收缩。
粗骨料粒径越小,骨架的体积稳定性就越差,从而导致混凝土内部连接能力减小,抵抗收缩的能力减弱,收缩加大,容易开裂。
细骨料的含量(砂率)越大,粗骨料的相对用量越小,抵抗收缩的能力就越小,越容易开裂。
骨料含泥量越大,混凝土更容易开裂。因为泥分的存在,减小了粗、细骨料与水泥浆的粘结强度,从而使混凝土抗拉强度降低,更容易开裂。
混凝土的温度变形主要取决于温降大小和混凝土的热膨胀系数。热膨胀系数越大,温度变形就越大。由于骨料在混凝土中所占体积约为70%～80%,所以混凝土的热膨胀系数主要取决于骨料的热膨胀系数。不同种类骨料的热膨胀系数取值不同。常用骨料品种的热膨胀系数取值排序为:石英岩>砂岩和砾石>辉绿岩>气冷高炉矿渣>花岗岩>玄武岩和辉长岩>石灰石。实际中,应尽可能选择热膨胀系数小的骨料种类以减小温度变形,尤其是对于大体积混凝土。
2.4 掺合料
1)硅灰
硅灰具有较高的火山灰活性,掺入到混凝土中会增大化学减缩。而且硅灰的表面积大,与拌合水的结合速度快,加速了水泥浆体中的孔隙空间的缺水与内部相对湿度的降低,从而增大了自干燥。所以,掺硅灰的泵送混凝土更容易产生早期裂缝,而且开裂现象严重。
2)粉煤灰
粉煤灰的加入可以降低混凝土的水化热,有利于减小温度裂缝。但是,高掺量的粉煤灰却会降低混凝土强度。因此,掺粉煤灰时,一定要控制掺量,一般控制在30%左右。
2.5 外加剂
在泵送混凝土中,外加剂已经成为一种不可缺少的组分。外加剂的存在,固然可以改善混凝土的某些性能,但也不可否认,混凝土中出现的裂缝问题,与某些外加剂增加了混凝土的收缩有一定的关系。
1)减缩剂
减缩剂可降低孔隙水的表面张力,从而减少失水时产生的毛细收缩压力,使混凝土的宏观收缩值降低,降低混凝土的干缩率约20%～30%。减缩剂能起到减少混凝土塑性裂缝和干缩裂缝的作用,尤其适用于难以养护的混凝土结构。
2)减水剂
减水剂是混凝土外加剂中的最重要品种,减水剂对于提高的混凝土综合性能,改善生产、施工方式等有明显作用,尤其在高性能混凝土中,几乎不可缺少减水剂。目前国内主要用的是高效减水剂(即超塑化剂)。掺加减水剂时,混凝土的水灰比减小,会导致混凝土自身收缩增大,提高早期裂缝出现的概率。而且,减水剂的掺入使水泥的孔结构发生改变,使毛细孔孔径变小,增大孔中水分的内聚力,导致收缩值加大,一般可使收缩值增加约20%～30%。
3)膨胀剂
混凝土中掺入膨胀剂后,能产生适度的体积膨胀,在钢筋和其他约束条件下产生一定的自应力,可以抵消由于收缩所产生的拉应力,从而改善混凝土内部的应力状态,保持混凝土的体积稳定性,提高其抗裂能力。
4)引气剂
引气剂可以改善混凝土的和易性和流动性,减少混凝土坍落度损失,减少离析和泌水现象。掺入引气剂后,引气剂在混凝土内部引入大量气泡,增大了混凝土的变形,提高了混凝土的极限拉伸应变值。但是应用中需注意对强度的降低影响。
5)缓凝剂
缓凝剂的加入,可以延缓混凝土的凝结时间,降低水化热的放热速率,从而减少温度裂缝,但是混凝土的凝结时间延长之后,混凝土表面水分的蒸发会加大,从而导致收缩增加,一般可增大30%～35%。
6)泵送剂
泵送剂是减水剂、引气剂、缓凝剂、增稠剂等的复合。对裂缝的影响与组成成分有关。一般单独掺加。
2.6 纤维
纤维在混凝土中呈三维乱向结构均匀分布,在混凝土凝结初期,能起到支撑骨料的作用,有效地防止和抑制混凝土的离析和泌水。混凝土离析后表面存在较多的水泥净浆或含有较细集料的水泥砂浆,使得表面失水过快而发生较大的收缩,导致混凝土表面出现比较多的裂缝。由于纤维的加入可以有效防止和抑制混凝土的离析倾向。
当混凝土凝结硬化后,由于纤维的抗拉强度较高,具有较强的变形能力,可分散抵消部分因水泥浆体收缩引起的拉应力,并减小混凝土中收缩应力的集中,从而降低了收缩应力,减少了混凝土收缩。
纤维对于混凝土裂缝的影响程度比较复杂,因为纤维种类多,常用的有钢纤维,聚丙烯纤维、合成纤维等。而且纤维可以单独加入一种,也可以复合掺加混杂纤维。不同纤维种类,不同掺量,不同组合纤维的加入,对于混凝土裂缝的影响程度都不相同。这些因素在具体选择时要考虑进去。
3 结语
不同材料对于混凝土的裂缝影响不同,有些组成材料会增大混凝土的开裂风险,而有些组成则可以减小混凝土的开裂,而且各因素尚且还存在相互交叉作用。
总之,材料因素对混凝土的裂缝问题影响非常大。在混凝土裂缝控制中,材料的选择与质量控制是最为关键的问题。在实际工程中,对于泵送混凝土的使用,基本上都是对混凝土供应商提出强度要求,而对于混凝土配合比、材料组成、掺合料、外加剂的要求很少有明确要求。不同结构的工程特点不同,对混凝土的开裂要求也不一样,除了从结构设计和施工的角度采取措施来控制混凝土裂缝,最重要的还是要从源头抓起,重视混凝土的原材料组成,针对各个实际工程,充分考虑各种材料因素对混凝土裂缝的影响,尤其掺合料、外加剂、纤维对混凝土裂缝的影响,尽可能确定针对各实际工程特点,经试验研究确定专用的混凝土配合比,以最大程度地减少和避免混凝土的裂缝。
参考文献
[1] 王铁梦.工程结构裂缝控制.北京:中国建筑工业出版社,1997
[2] 杨长辉,王川,吴芳.水灰比对混凝土塑性收缩裂缝的影响.重庆建筑大学学报,2003,25(2) :77-81
[3] 游宝坤,周建启,侯维红,等.关于混凝土抗裂材料应用的讨论,混凝土,2005,(10) :12-15
[4] 禹凯,钱晓倩,张轶伦,等.聚丙烯纤维对混凝土早期收缩影响的试验研究,混凝土,2007,(5)
[5] 覃维组.初龄期混凝土的泌水、沉降、塑性收缩与开裂,商品混凝土,2006
[6] 蒋金洋等.超高程泵送钢纤维混凝土的抗裂性能,东南大学学报,2007,(1)
[7] 董芸,杨华全.纤维混凝土抗裂性能研究,人民长江,2006,(8)