论泵送砼施工中裂缝产生的原因及防范策略

时间:2017-09-28 论文范文 我要投稿
  论文关键词:泵送砼 裂缝 原因分析 防范策略

  论文摘 要:本文首先阐述泵送砼的特点,进而阐述泵送砼产生裂缝的类型及其成因,最后提出泵送砼裂缝的防范策略,以供参考。

泵送砼是施工技术进步发展而来的一项施工技术,它可一次连续完成水平和垂直运输,并可连续浇筑,具有工艺简单、施工速度快、适用范围广、占用场地小、操作便捷、大大降低劳动强度等优点,在高层、桥梁、地铁等工程中被广泛应用。但由于泵送混凝土本身的工艺特点及施工工艺等原因,泵送砼施工的工程往往会出现一些裂缝,其在很大程度上影响结构的抗渗和耐久性能。本文就泵送砼施工易产生裂缝的原因和防范措施进行探讨,以供参考。
  1 泵送砼的特点
  1.1水泥用量多:为保证砼具有良好的可泵性,强度等级为C20~C60的砼中水泥用量一般为350~550kg/m3;最小水泥用量宜为300kg/m3;
1.2砂率高、用砂量多:为保证砼的流动性、粘聚性和保水性及便于运输、泵送和浇筑,泵送砼的砂率要比普通砼流动性大,约为38%~45%;通过0.315筛孔的砂不应小于15%;
1.3粗骨料粒径较小:为满足泵送要求粗骨料粒径往往较小,碎石不宜大于1:3,卵石不宜大于1:2.5,泵送砼的石子粒径不得大于泵送管道直径的1/4;
1.4添加剂:为改善砼性能,节约水泥和降低,施工时常掺加粉煤灰、矿渣等;
1.5水灰比宜为0.4~0.6;砼的坍落宜为80~180mm;
1.6泵送剂:多为高效减水剂、复合缓凝剂、引气剂等,对砼拌和物流动性和硬化性能有影响,因而对裂缝也有影响;
2 泵送砼产生裂缝的类型及其成因
2.1因素引起的温度裂缝
水泥水化过程中产生大量的热量,每立方米砼将放出17500~27500kJ的热量,砼内部温度升高30℃左右,—般在1~3d即释放50%以上热能。大体积砼,其形成的温度应力与其结构尺寸有关。在一定尺寸范围内,砼结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大。
2.2砼塑性(沉陷)收缩裂缝
在板、墙等表面系数大的结构中使用泵送砼现浇施工,会经常出现一种早期裂缝。当砼沉陷时受到钢筋、模板抑制以及模板移动、基础沉陷所引起的裂缝。
2.3砼的干缩裂缝
干燥收缩的主要原因是砼在硬化后较长时间产生内水分蒸发引起的。砼的干燥收缩主要是由于水泥石干燥收缩造成的,砼的水分蒸发、干燥过程是由表及里逐渐发展的。
砼的干缩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,常常不被人们注意。但须注意的是,干缩裂缝不仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性,也会使大体积砼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。
 3 泵送砼裂缝的防范策略
3.1砼内部的温度与砼厚度及水泥品种、用量有关。在添加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。另外,在施工时,可充分利用砼后期强度,或是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。
3.2砼的干燥收缩受用水量的影响最大。因此,应严格控制泵送砼的用水量,即在砼配合比设计中,应尽可能将单方砼用水量控制在170kg/m3以下。
3.3选用合理的粗细骨料
3.3.1粗骨料: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。实验表明:粗骨料5~40mm粒径可比525mm粒径的碎石或卵石砼可减少用水量6~8kg/rn3,降低水泥用量15kg/m3,因而可减少泌水、收缩和水化热;
3.3.2细骨料:以级配良好的中砂为宜,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、砼温升和收缩。所以选用合理砂率是必要的。如果砂率过大,就会影响砼的工作性和强度,而且能增大砼的收缩和裂缝。
3.4掺加掺合料
3.4.1大量试验研究和工程实践表明,砼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,可改善砼拌和物的流动性、粘聚性和保水性,从而改善了可泵性。砼在1~28天龄期内,添加粉煤灰的百分数大致就是温度和水化热降低的百分数,即掺加20%粉煤灰的水泥砼,其温升和水化热约为未掺粉煤灰的水泥砼的80%,可见添加粉煤灰对降低砼的水化热和温升的效果是非常显著的。
3.4.2在砼中添加具有减水、增塑、缓凝、引气的外加剂,可以改善砼拌和物的流动性、粘聚性和保水性。同时,掺加外加剂,可使砼密实性好,可有效地提高砼的抗碳化性,可改善水泥浆的稠度,可提高水泥浆与骨料的粘结力,并可有效地提高的砼抗拉强度,提高其耐久性。但在选用外加剂时,须注意的是,必须选用干燥收缩小的减水剂或泵送剂。

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