泵送混凝土开裂原因及防治.doc

2004 Journal of Anhui Institute of Architecture Industry 2004 泵送混凝土开裂原因及防治 廖绍锋 ( 安徽省建筑科学研究设计院 ,合肥 230001) 摘 要 :本文详细论述了引起泵送混凝土开裂的设计上配筋率及配筋方式 ,材性上的胶结材 、集料 、外加剂及混 凝土配合比 ,施工中的浇注 、养护 、管理等原因 ,针对泵送混凝土开裂的沉降收缩 、塑性收缩 、干燥收缩及温度收 缩提出根据结构形式进行防裂配筋设计 ,组成材料及配合比 ,施工中的布料 、振捣 、养护温湿度 、收光及严禁二次 加水等技术及管理要求以及一旦发现早期裂纹的补救办法等可行的防治措施 ,确保泵送混凝土不产生有害裂 缝 。 关键词 :泵送混凝土 ;开裂 ;防治措施 中图分类号 : TU646 文献标识码 :A 文章编号 :1006 - 4540 (2004) 05 - 076 - 04 近年来泵送混凝土在建设工程中使用量急剧增加 ,极大地方便了施工 ,提高了生产效率 ,减轻了劳动 强度 ,缩短了工期 。但同时也带来了一个不容忽视的问题 ,泵送混凝土开裂现象较多 ,特别是水平结构和 薄板开裂更严重 。因此 ,研究其开裂成因 ,提出防治措施 ,具有重要的技术经济意义 。 1 裂缝的概念 混凝土裂缝是指混凝土构件实体体积不连续的空间 ,按《断裂力学》的观点 ,固体都是有缺陷的 , 从 严格意义上说 ,混凝土的裂缝是不可避免的 。微裂也称作“肉眼不可见裂缝”,过去所谓“无裂缝的混凝 土”是指没有 ≥0 . 05mm 的裂缝 。宏观裂缝是可以避免的 ,但不是所有的宏观裂缝都是有害的 ,国内外都 有相应的规定 :对于无侵蚀介质 、无抗渗要求的 ,结构处于正常状态下 ,最大裂缝宽度不得大于 0 . 3mm ;对 有轻微侵蚀 、无抗渗要求时 , 最大裂缝宽度不得大于 0 . 2mm ; 对有 较 重 侵 蚀 和 抗 渗 要 求 时 , 不 得 大 于 011mm 。 2 泵送混凝土开裂影响因素 2. 1 设计 高层建筑地下室墙和剪力墙混凝土大都出现竖向裂缝 ,主要是底板 、楼板及剪力墙自身对其产生约 束后 ,混凝土收缩变形不能自由发展而引起的 ,但目前有关设计规范对混凝土收缩应力计算无明确规定 , 设计人员只能参照有关构造要求. 配筋率一般为 0 . 1 %左右 ,对控制混凝土收缩变形效果不明显 。 2. 2 组成材料 2. 2 . 1 水泥及掺合料大 要使混凝土满足泵送工艺的要求 ,混凝土中的细粉含量 (粒径小于 0 . 315mm) 比非泵送混凝土要高得 多 。强度越高 ,水泥及掺合料越多 ,水化热也越大 ,导致泵送混凝土的收缩值比非泵送混凝土的要大 。 2 . 2 . 2 骨料小及砂率大 泵送混凝土粗骨料最大粒径受制于粗骨料种类 、管道直径 、钢筋最小间距及板厚这四个条件的约束 , 而非泵送混凝土的粗骨料最大粒径仅受到钢筋最小间距及板厚两个条件制约 。一般来讲 ,泵送混凝土的 粗骨料最大粒径比非泵送混凝土小 ,从而导致混凝土单位用水量增加 。而在混凝土中 ,粗骨料是抑制水 泥石收缩的重要组分 ,因此 ,较小的粗骨料粒径及较少的粗骨料用量对混凝土收缩的抑制是不利的 。 2 . 2 . 3 坍落度大 一般适宜泵送的混凝土坍落度在 80mm～180mm 之间 ,通常我们取 130mm～150mm ,高层泵送的坍落 度在 180mm～200mm 左右 。这比非泵送混凝土的 50mm～90mm 坍落度要大得多 。坍落度大 ,用水量多 , 干缩同用水量成正比直线关系 ,泵送混凝土收缩大 。 2 . 2 . 4 外加剂 泵送混凝土为了保证具有良好的可泵性 ,均掺入缓凝型的高效减水剂 、泵送剂或引气剂等 ,有增大收 缩的作用 ;同时 ,混凝土早期强度变低 ,抵抗混凝土的收缩变形的能力下降 ,裂缝就更易于发生 。 2. 3 施工 由于经济技术制约 ,现在的施工现场人员因整体素质不高 ,对泵送混凝土的特点认识不足 ,往往沿袭 非泵送混凝土甚至现场搅拌混凝土的施工方法来进行施工 ,导致收缩增大 ,开裂就成为必然 。 2 . 3 . 1 振捣时间过长 有时达 2～3 分钟 ,导致混凝土下沉 ,浆体上浮 ,混凝土失水干燥后 ,毛细孔收缩及沉缩作用引起开 裂 。 2 . 3 . 2 用插入式振动捧赶料 泵送混凝土施工一般采用软管式布料 ,混凝土浇筑人员为了减少接拆管次数 ,往往集中在某处泵送 相当数量的混凝土 ,同时用插入式振动捧进行混凝土拌合物液化 ,使之流淌 ,摊铺 ,而不是用布料器布料 或用铁耙将混凝土料堆摊铺均匀 。因此 ,在施工中常常出现将插入式振动捧直接放在混凝土管道出料口 处 ,这就造成该区域石子大量沉积浆体外流