随着施工技术的不断发展,泵送混凝土成为施工中最常用的一项施工技术,由于它能够一次连续的完成水平运输以及垂直运输且能够实现连续浇注,具有工艺简单、施工快、适用范围广、占地面积小以及操作便捷等优点,大大的降低了劳动强度,因此,广泛应用于高层建筑、桥梁以及地铁等工程。但是泵送混凝土由于其本身工艺特点和施工工艺等原因,在施工中泵送混凝土往往会出现一些裂缝,对于结构的抗渗以及耐久性能产生了严重的影响。如沉陷裂缝的出现,就值得我们特别关注和持续关注。
1 泵送砼原材料、配合比的特点
为了使得混凝土满足泵送的要求,使用普通方法施工的混凝土配合比设计首先必须遵守相关的规定,同时结合混凝土拌合物在泵压作用下由管道输送的特点,特殊处理水泥用量、塌落度以及砂率等方面。
①水泥用量。根据输送管的直径、泵送距离以及骨料的使用情况来决定泵送混凝土的水泥用量。由于泵送混凝土使用的都是粒径较小的粗骨料,因此很容易造成水泥用量的增加。②掺合料。为改善砼性能,节约水泥和降低造价,砼中一定要掺加粉煤灰、矿渣、沸石粉等掺合料。③砂率。砂率偏高、砂用量多,为保证泵送砼的流动性、粘聚性和保水性,以便于运输、泵送和浇筑,泵送砼的砂率要比普通流动性砼增大6%以上,约为38~45%。④细石。必须严格控制粗骨料的最大粒径与输送管的直径之比,才能有效的防止混凝土在采用泵送时发生管道堵塞现象。因此,在高层建筑的施工中,根据混凝土泵送的高度,粗骨料的粒径一般控制在5-25mm,相对于普通混凝土粗骨料的粒径来讲小的很多。⑤水灰比。水灰比宜为0.4~0.6,水灰比小于0.4时,砼的泵送阻力急剧增大;大于0.6时,砼则易泌水、分层、离析,也影响泵送。⑥泵送剂。泵送砼采用的泵送剂多为高效减水剂复合以缓凝剂、引气剂等,对砼拌合物流动性和硬化砼的性能有影响,因而对裂缝也有影响。
2 泵送砼出现沉陷裂缝的现象
我们以不均匀沉陷裂缝举例说明:不均匀沉陷裂缝多属于贯穿性裂缝,裂缝的走向与沉陷情况有密切关系,有的沉陷裂缝在上部,有的在下部,并且一般与地面垂直或者呈30°~45°角方向发展。一般较大的不均匀沉陷裂缝往往上下或左右都有一定的差距。裂缝的宽度受到温度变化的影响较小,与荷载大小相关,并且与不均匀沉降值成正比。
我们以不均匀沉陷裂缝举例说明:不均匀沉陷裂缝多属于贯穿性裂缝,裂缝的走向与沉陷情况有密切关系,有的沉陷裂缝在上部,有的在下部,并且一般与地面垂直或者呈30°~45°角方向发展。一般较大的不均匀沉陷裂缝往往上下或左右都有一定的差距。裂缝的宽度受到温度变化的影响较小,与荷载大小相关,并且与不均匀沉降值成正比。
混凝土产生沉陷裂缝的原因有以下几方面:第一,对于结构或者构件下面的地基没有夯实或者没有进行必要的加固处理,当浇注混凝土后地基由于没水而导致不均匀沉降;第二,平卧生产的预制构件如屋架以及梁等,由于构件的侧向刚度交叉,在弦、腹杆件或梁的侧面经常出现裂缝;第三,主要是由于模板刚度不足引起的,由于模板支撑之间的间距过大或者支撑底部产生松动,以及拆模过早,也经常会导致不均匀沉陷裂缝的出现。
对于混凝土的沉陷裂缝应当采取以下措施进行预防:第一,夯实并加固松软土以及填土地基;第二,在松软土或填土上禁止直接制作预制构件,如果必须使用,则必须经过夯实处理后在应用;第三,保证模板有足够的强度和刚度,并确保模板的支撑牢固,确保地基受力均匀。拆模应当按照规定进行,不得太早;第四,构件制作场地周围应当做好排水措施,并且防止水管漏水或者养护水浸泡地基。
治理:结构如果产生不均匀沉陷裂缝,将会严重影响构件的承载力以及整体性,因此,应当根据裂缝的严重程度,会同设计等相关部门对结构进行适当的加固处理,如:加设钢筋混凝土围套以及加钢套箍等。
3 泵送砼沉陷裂缝成因和防治措施
3.1 裂缝的特征及产生的原因
3.1.1 裂缝的特征 在泵送混凝土现浇的各种钢筋混凝土结构中,尤其是在板、墙等表面系数大的结构中经常出现早期裂缝。这种裂缝为断续的水平裂缝,此裂缝呈现梭状,中部较宽而两端较窄。在板结构的钢筋部位、肋板交接处、梁板交接处、梁柱交接处以及架构变截面的地方容易发生裂缝。
3.1.2 裂缝产生的原因 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,当砼沉降时受到钢筋、模板抑制以及模板移动、基础沉降所致。裂缝在砼浇筑后1~3小时出现,裂缝的深度通常达到钢筋上表面。
3.2 影响因素和防治措施
①控制水用量。混凝土在满足泵送和浇注的要求下,应当尽可能的减少混凝土的坍落度。必须严格控制水灰比以及混凝土的单位用水量,通常混凝土的单位用水量不超过170kg/m3,水灰比不大于0.6。
②外加剂。为了有效的改善混凝土的工作性和减少混凝土的沉陷,应当对泵送混凝土掺加适量的、质量良好的泵送剂以及掺合料。
③砼搅拌。搅拌混凝土的时间过长或者过短都会造成拌合物的均匀性变坏而增加沉陷,因此,一定要控制混凝土搅拌时间。
④砼下料及振捣。在浇注混凝土时,为了防止混凝土的堆积或振捣不充分,下料应当缓慢均匀不宜过快。对于泵送混凝土的振捣方法,除了按照普通混凝土的操作方法外,即振动棒移动间距最好在400mm左右,振动的时间应当为15-30s,还应当间隔20-30min后进行二次复振。进行二次复振的目的就是为了有效的提高混凝土的密度,并尽可能消除结构构件四周水泡以及缩水裂缝。
⑤砼二次抹压施工。当浇注并振捣完混凝土后,用铁滚筒碾压2-3遍,在混凝土初凝后即用手指按压混凝土面无手印以及终凝前即混凝土吸水时脚踩有痕而无坑,分两次用木抹搓毛抹压。第一遍时进行普通的搓毛抹压,第二遍时应当对出现裂缝的部位进行重点拍打以使混凝土二次液化而弥合裂缝,从而达到消除收缩裂缝以及沉降裂缝的目的。
⑥砼养护。如果混凝土的水分蒸发量较大时,就会形成内外硬化不均以及异常收缩导致的裂缝,因此,在炎热的夏季以及大风天气,应当对混凝土采取覆盖等措施减少混凝土水分的蒸发。
4 结束语
总之,要了解泵送砼形成裂缝的原因和防治措施,为避免这些沉陷裂缝的产生,在施工中一定要按照施工的要求选择坍落度较低的混凝土同时加强检测。混凝土在满足流动性以及泵送性的条件下尽量降低单位用水量,混凝土在满足强度质量的前提下尽量降低水泥的用量。此外,对于泵送剂的选择,尽量选择那些对混凝土干燥收缩影响小的,并且在混凝土中掺加适量的膨胀剂,施工中采用二次振捣并加强混凝土的抹面以及养护工作。
参考文献:
[1]吴任伟.浅谈泵送混凝土施工裂缝的成因和防治措施[J].新世纪论丛,2006(03).
[2]王梅.泵送砼施工裂缝控制的分析[N].新疆科技报(汉),2003.
[3]金锡兰.大体积混凝土结构裂缝机理及防治措施[J].安徽建筑,2011(03).