泵送混凝土施工质量控制和裂缝处理措施

1 常见质量问题因素分析

1.1 泵送混凝土坍落度损失大

1.1.1 外加剂对坍落度损失的影响

泵送混凝土的外加剂一般有高效减水剂, 但高效减水剂与水泥有相容性问题, 有的水泥不能配制低水灰比、高流动性的混凝土。

1.1.2 气温对坍落度损失的影响

气温过高水泥的水化反应加快, 坍落度损失增大;气温过高还会造成水分挥发加快也将导致坍落度的损失。因此, 夏季高气温施工时, 除用湿草袋等遮盖输送管避免阳光照射外, 可适当增大混凝土坍落度。

1.2 泵送混凝土施工中堵管

泵机的选择应适合工程的特点及要求的最大输送距离、最大输送量及混凝土浇筑计划。泵机选择不当时压力达不到要求都有造成堵管的可能。输送管使用后如未及时用水清洗干净, 管中所余混凝土在下次使用时必然造成堵管。

1.3 混凝土组成材料及配比

1.3.1 水泥品种和用量

在泵送混凝土中, 水泥砂浆起到润滑输送管道和传递压力的作用, 水泥用量非常重要, 水泥用量过少, 混凝土的和易性差, 泵送阻力大容易产生堵管。水泥用量过多, 混凝土的粘性增大, 也会增大泵送阻力。因此, 应在保证混凝土设计强度和顺利泵送的前提下尽量减少水泥用量。

1.3.2 骨料的最大粒径与级配

粗骨料最大粒径的选择应适合工程和输送管要求。骨料的级配不仅影响混凝土硬化性能, 同时也会影响和易性。

1.3.3 砂率

砂率过小时, 泵送混凝土易在输送管中弯管处堵塞, 但砂率过高时不仅会降低和易性, 同时也会影响混凝土硬化性能, 因此泵送混凝土应在保证强度的前提下适当提高砂率, 以适应管道输送的需要。

1.3.4 掺合料

泵送混凝土中的掺合料主要是粉煤灰。粉煤灰掺入混凝土中起润滑作用, 可以

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改善混凝土的和易性, 大大提高混凝土的流动性, 有利于泵送, 但掺量应通过试验室确定, 过多不利于混凝土的强度。

2 混凝土裂缝的预防及处理方法

泵送混凝土很容易出现早期塑性裂缝的现象。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。

2.1 塑性收缩裂缝

2.1.1 裂缝原因

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1h~3h出现, 裂缝的深度通常达到钢筋上表面。

2.1.2 塑性收缩裂缝防治措施

(1) 要严格控制混凝土水灰比, 在满足泵送要求时应尽可能减小坍落度。

(2) 掺加适量的质量良好的泵送剂和掺合料, 可改善工作性能。

(3) 混凝土浇筑时下料不宜太快, 应分层浇筑、振捣密实。

(4) 为防止水分蒸发, 形成内外硬化不均和异常收缩引起裂缝, 应采取缓凝措施和覆盖。

2.2 干缩裂缝

2.2.1 裂缝原因及特征

混凝土的干缩主要是由于水泥石干燥收缩造成的。混凝土的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。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。

2.2.2 干缩裂缝的影响因素和防治措施

(1) 水泥品种及用量:水泥的用量越大混凝土的干燥收缩越大, 在可能的情况下, 尽可能降低水泥用量;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。

(2) 水灰比:混凝土的干缩受水灰比的影响最大, 在同一水泥用量条件下, 水灰比越大坍落度就大, 而且水分蒸发过快造成干缩就越大。因此严格控制泵送混凝土的水灰比是减少裂缝的根本措施, 在混凝土配合比设计中应尽可能减小混凝土水灰比, 可采取掺加适量减水率高、分散性能好的外加剂来防止干缩。

(3) 砂率:混凝土的干缩随着砂率的增大而增大, 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、火山灰等粉状掺合料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, 由于其内比表面积小、需水量少, 故能降低混凝土干燥收缩值。

(5) 外加剂:在选用外加剂时应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会产生开裂。如果混凝土终凝之前进行早期保温养护, 对减少干缩有一定作用。

2.3 混凝土裂缝处理措施

混凝土裂缝在混凝土潮湿状态时, 可采取的处理措施有:如产生的裂缝宽度很小时, 可以采取扫入水泥和膨胀剂的混合物填充到裂缝中的措施;如裂缝宽度稍大一些时, 可以沿着产生的裂缝注入具有膨胀性能的水泥浆;如产生的裂缝宽度再大一些时, 可以直接浇筑具有微膨胀的水泥砂浆, 该水泥砂浆采用的水灰比应与原混凝土采用的水灰比相同。若混凝土已经到了硬化状态, 可考虑采用环氧树脂水泥砂浆或聚合物水泥砂浆灌缝。

综上所述, 泵送混凝土产生的裂缝潜在危险大, 对此必须引起足够的重视。切实从每一个环节入手, 做好过程控制, 完善施工手段, 确保施工质量。

摘要：文章分析了泵送混凝土常见质量问题因素及混凝土早期塑性裂缝产生的原因, 并提出具体可行的防治措施。

关键词：泵送混凝土,质量控制,裂缝处理