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泵送混凝土施工質量控制和裂縫處理措施

09-20 16:20:41  瀏覽次數:850次  欄目:建筑工程技術
標簽:工程技術,建筑設計, 泵送混凝土施工質量控制和裂縫處理措施,http://www.tljciu.live

  摘要:文章分析了泵送混凝土常見質量問題因素分析,還分析了混凝土早期塑性裂縫產生的原因,并提出具體可行的防治措施。

  關鍵詞:泵送混凝土;質量控制;裂縫;拌合物

  1.前言

  用混凝土泵輸送混凝土拌合物,可一次連續完成水平運輸和垂直運輸,并可連續澆筑,因而具有效率高、勞動力省的優點。但與普通混凝土相比,由于其大流動性、大砂率及較高的水泥用量,也出現了混凝土表面易產生襲縫、混凝土收縮值較大等同題,影響了混凝土的耐久性。以下從混凝土的原材料、配合比及施工操作的要求等方面,提出解決泵送混凝土質量問題的一些做法,以及對泵送混凝土裂縫處理的一些方法。

  2.常見質量問題因素分析

  2.1泵送混凝土坍落度損失大

  混凝土坍落度損失率視工程條件不同有很大的差異,其中影響最大的因素是停放時間、氣溫、外加劑及其摻入方式。

  (1)外加劑影響

  加入泵送混凝土中的外加劑一般有高效減水劑,但高效減水劑與水泥有相容性問題,某些水泥不能配制低水灰比高流動性的混凝土。

  (2)氣溫對坍落度損失的影響

  氣溫升高,一方面水泥的水化反應加快,坍落度損失增大,另一方面,升溫后引起的水分揮發增大,也將導致坍落度的損失。因此,夏季高氣溫施工時,除用濕草袋等遮蓋輸送管,避免陽光照射外,可適當增大混凝土坍落度。

  2.2泵送混凝土施工中堵管

  輸送設備主要包括泵機和配管。泵機的選擇應適合混凝土工程特點、要求的最大輸送距離,最大輸送量及混凝土澆筑計劃要求。泵機選擇不當時,壓力達不到要求,過大過小都有造成堵管的可能。輸送管使用后,如未及時用水清洗干凈,管中所余混凝土在下次使用時,必然增大管壁的摩阻力,造成堵管。

  2.3混凝土組成材料及配比

  (1)水泥品種和用量

  在泵送混凝土中,水泥砂漿起到潤滑輸送管道和傳遞壓力的作用,所以水泥用量非常重要,水泥用量過少,混凝土的和易性差,泵送阻力大,泵和輸送管的磨損亦加劇,容易產生堵管。水泥用量過多,混凝土的粘性增大,也會增大泵送阻力。為此,應在保證混凝土設計強度和順利泵送的前提下盡量減少水泥用量。

  (2)骨料的最大粒徑與級配

  粗骨料最大粒徑的選擇應適合工程和配管要求。骨料的級配不僅影響混凝土硬化后性能,同時也會影響和易性。

  (3)砂率

  砂率過小時,泵送混凝土易在輸送管中彎管位置堵塞,為此,泵混凝土與普通混凝土相比,宜適當提高砂率,以適應管道輸送的需要。但砂率過高時,不僅會降低和易性,同時,也會影響混凝土硬化性能,故應在可泵性的情況下盡量降低砂率。

  (4)摻合料

  加入泵送混凝土中的摻合料主要有粉煤灰。粉煤灰摻入混凝土中起潤滑作用,可以改善混凝土拌和物的和易性,大大提高混凝土的流動性,有利于泵送,但摻量宜由試驗確定,過多不利于混凝土的強度。

  3.裂縫預防及處理方法

  商品混凝土和泵送混凝土都很容易出現早期塑性裂縫的現象。混凝土塑性裂縫產生的原因比較復雜,常見裂縫可采取以下措施進行預防和處理。

  3.1塑性(沉陷)收縮裂縫

  (1)裂縫原因及裂縫特征。在泵送混凝土現澆的各種鋼筋混凝土結構中,特別是板、墻等表面系數大的結構中,經常出現斷續的水平裂縫,裂縫中部較寬、兩端較窄,呈梭狀。裂縫經常發生在板結構的鋼筋部位、板肋交接處、梁板交接處、梁柱交接處及結構變截面等部位。

  裂縫產生的原因主要是混凝土流動性不足以及振搗不均勻,在凝結硬化前沒有沉實或者沉實不夠,當混凝土沉陷時受到鋼筋、模板抑制所致。裂縫在混凝土澆筑后1~3h出現,裂縫的深度通常達到鋼筋上表面。

  (2)影響因素和防治措施

  ①要嚴格控制混凝土單位用水量在170kg/m3以下,水灰比在0.6以下,在滿足泵送和澆筑要求時,宜盡可能減少坍落度;

  ②摻加適量、質量良好的泵送劑和摻合料,可改善工作性和減少沉陷;

  ③混凝土澆筑時,下料不宜太快,攪拌時間要適當:

  ④混凝土應振搗密實,時間以1015s/次為宜;在柱、梁、墻和板的變截面處宜分層澆筑、振搗;在混凝土澆筑11.5h后,混凝土尚未凝結之前,對混凝土進行兩次振搗,表面要壓實;

  ⑤為防止水分蒸發,形成內外硬化不均和異常收縮引起裂縫,應采取措施緩凝和覆蓋。

  3.2干縮裂縫

  (1)裂縫原因及裂縫特征。混凝土的干燥收縮主要是由于水泥石干燥收縮造成的。混凝土的水分蒸發、干燥過程是由外向內、由表及里,逐漸發展的。由于混凝土蒸發干燥非常緩慢,裂縫多數持續時間較長,而且裂縫發生在表層很淺的部位,裂縫細微,有時呈平行線狀或網狀。但是由于碳化和鋼筋銹蝕的作用,干縮裂縫不僅嚴重損害薄壁結構的抗滲性和耐久性,也會使大體積混凝土的表面裂縫發展成為更嚴重的裂縫,影響結構的耐久性和承載能力。

  (2)影響因素和防治措施

  ①水泥品種及用量。水泥的需水量越大,混凝土的干燥收縮越大,不同品種水泥混凝土的干燥收縮程度不同,宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥。混凝土干燥收縮隨著水泥用量的增加而增大,在可能的情況下,盡可能降低水泥用量。

  ②用水量。混凝土的干燥收縮受用水量的影響最大,在同一水泥用量條件下,混凝土的干燥收縮和用水量成正比,且為直線關系;水灰比越大,干燥收縮越大。塑性收縮裂縫、干縮裂縫都是由于混凝土單方用水量過大、坍落度過大,而且水分蒸發過快造成的。因此嚴格控制泵送混凝土的用水量是減少裂縫的根本措施。為此,在混凝土配合比設計中應盡可能將單方混凝土用水量控制在170kg/m3以下,對于澆筑墻體和板材的單方混凝土用水量的控制尤為重要。為了降低用水量,摻加適當數量減水率高、分散性能好的外加劑是非常必要的。

  ③砂率。混凝土的干燥收縮隨著砂率的增大而增大,但增加的數值不大。泵送混凝土宜加大砂率,但應在最佳砂率范圍內。

  ④摻合料。礦渣、煤矸石、火山灰、赤頁巖等粉狀摻合料,摻加到混凝土中,一般都會增大混凝土的干燥收縮值。但是質量良好、含有大量球形顆粒的一級粉煤灰,由于內比表面積小、需水量少,故能降低混凝土干燥收縮值。

  ⑤外加劑。在選用外加劑時,選用干燥收縮小的減水劑或泵送劑。

  ⑥混凝土的養護。混凝土澆筑面受到風吹日曬,表面干燥過快,產生較大的收縮,受到內部混凝土的約束,在表面產生拉應力而開裂。如果混凝土終凝之前進行早期保溫養護,對減少干燥收縮有一定作用。

  3.3處理措施

  混凝土裂縫,若在混凝土仍然是潮濕狀態時,可采取的處理措施有:如產生的裂縫寬度很小時,可以采取掃入水泥和膨脹劑的混合物填充到裂縫中的措施:如裂縫寬度稍大一些時,可以沿著產生的裂縫注入具有膨脹性能的水泥漿:如產生的裂縫寬度再大一些時,可以直接澆筑具有微膨脹的水泥砂漿,該水泥砂漿采用的水灰比應與原混凝土采用的水灰比相同。

  若混凝土已經到了硬化狀態,可考慮采用環氧樹脂水泥砂漿或聚合物水泥砂漿灌縫。而對于那些對強度要求不高的混凝土構件,還可以采用柔性材料如各種防水密封膠等進行密封,以防止滲水和鋼筋銹蝕。

  4.結束語

  綜上所述,泵送混凝土產生的裂縫潛在危險大,對此必須引起足夠重視。切實從每一個環節入手,做好過程控制,完善施工手段,確保施工質量。

  參考文獻:

  [1]彭圣浩。建筑工程質量通病防治手冊。(第3版),北京:中國建筑工業出版社,2002.

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