泵送砼结构裂缝的控制

关键词：泵送；结构裂缝；控制 

　　1. 概述 

　　在建设工程领域，混凝土结构出现裂缝是一个相当普遍的质量问题。特别是随着泵送混凝土在现浇结构中应用，薄壁结构的梁板、墙板结构、梁等混凝土结构裂缝的情况出现日趋增多的趋势。它往往带来不少质量问题甚至影响结构安全，困扰着工程技术人员和管理人员，是一个迫切需要解决的技术问题。 

　　2. 产生裂缝的直接原因 

　　通过大量的调查与实测研究发现：大量裂缝的出现，并非与荷载作用有直接关系。这种裂缝更多是由于变形作用引起，包括温度变形、收缩变形及地基不均匀沉降（膨胀）变形。分析其原因主要在以下几个方面。 

　　自采用泵送施工工艺后，混凝土从过去的干硬性，低流动性，现场搅拌转向集中搅拌，转向大流动性泵送浇注。从泵送工艺要求，混凝土配合比中水泥用量增加，水灰比增加，砂率增加，骨料粒径减小，用水量增加等导致收缩及水化热增加。 

　　现在混凝土的设计强度等级比过去提高很多，这是技术进步。但，随着混凝土强度等级的不断提高，所产生的副作用也是明显的。其中之一就是，水泥标号提高，水泥用量增加，细骨料及粗骨料粒径偏小，砂率偏大等都使水化热及收缩增加，致使现浇结构的梁板、墙经常出现裂缝。从调查分析来看，高层建筑上部结构混凝土强度较低（C25左右），梁板、墙较少出现结构裂缝，而下部结构混凝土强度较高（C35左右），梁板、墙较易出现结构裂缝。现场搅拌混凝土结构较少出现裂缝。 

　　建设单位和施工单位过分强调加快工程进度，要求过高的早期强度。为了满足早期强度的需要， R型水泥备受青睐。施工经验表明，用R型水泥，早期强度增长快，早期水化热集中、混凝土硬化快，为了改变这个难题，则只有增大水灰比，增加水泥用量，这样混凝土早期开裂的风险大，特别是夏季及多风季节施工较易开裂。 

　　结构规模日趋增大，结构形式日趋复杂，超长超厚及超静定结构成为经常采用结构形式并采用现浇施工，这种结构形式有显著约束作用，阻止了结构内各构件的自由变形，其对于各种变形作用必然引起较大约束应力。 

　　外加剂及掺合料种类繁多，各生产厂家及试验检测单位的试验资料并不严格，有许多外加剂严重的增加收缩变形，有的甚至降低耐久性。 

　　3. 混凝土的部分基本物理力学性质分析 

　　混凝土的收缩及水化热 

　　目前大多数的研究成果认为混凝土是具有大量孔隙的材料。水份蒸发引起孔壁压力的变化，导致混凝土体积的缩小。混凝土内除了少部分水提供水泥水化的需要，其余大部分水分都要蒸发掉，收缩变形同时发生，最终收缩完成的时间大约20年，但其主要部分的收缩是在最早的1~2年内。由于近来水泥活性和强度等级的增加，收缩量显著增加，并且拖延时间较长。影响收缩的因素很多，如水泥品种采用矿渣水泥比变通硅酸盐水泥水化热低了，但其收缩约大25%。遇到超厚的大底板或大块式基础，则水化热起控制作用，宜选用粉煤灰水泥或矿渣水泥，所以，应根据截面的厚度分别选用不同品种的水泥。其次水泥颗料越细，活性越大，标号越高，用量越多，其收缩越大。 

　　养护条件对混凝土的收缩影响很大，养护14天的收缩比养护3天的收缩降低约20%。环境的相对湿度越高，收缩越小，许多结构所处的环境湿度波动很大，如最低30%-40%，最高达80%-90%。环境温度越高，风速越大，收缩越大，高空浇灌容易引起开裂。 

　　混凝土的配筋对于收缩值起一定的约束作用，与配筋率的高低有关，但是按目前构造配筋率的情况看来，降低收缩的影响是比较小的。 

　　混凝土的抗拉强度及极限拉伸 

　　泵送混凝土浇注后，其抗压强度和抗拉强度都随着时间而增长，但增长的速率，抗拉滞后于抗压，水泥标号的提高及水泥用量的增加，对抗压强度增长较为显著，而对抗拉强度较小。特别值得注意的是，混凝土中的较大含泥量及其它杂质可以明显地降低混凝土的抗拉性能，有的混凝土骨料中混入了有害膨胀物引起混凝土的崩裂，因此要求泵送混凝土必须遵循“精料供应”的原则。合理的配筋，特别是构造配筋，细一点密一点可以提高混凝土的极限拉伸。 

　　4. 裂缝控制设计原则与防范技术措施 

　　钢筋混凝土结构的裂缝在一定程度上不可避免，但其有害程度是可以控制的，有害与无害的界限由结构使用功能决定的。可以通过设计、施工、材料等方面综合技术措施将裂缝控制在无害范围内。 

　　合理选择结构形式，降低结构约束程度，对与水平构件梁、板、墙等采用中低强度混凝土，尽可能的不采用R型水泥，加强构造配筋，如板顶部的受压区连续配筋，板的阳角及阴角配置放射筋，梁增加腰筋间距不大于200�，主筋采用细而密的方法配置，严格控制钢筋保护层厚度； 

　　优选有利于抗拉性能的混凝土级配，尽力减小水灰比、减少坍落度、降低砂率增加骨料粒径，降低含泥量及杂质含量； 

　　选用影响收缩和水化热较小的外加剂和掺合料，并正确使用膨胀剂等外加剂。墙板裂缝通常在入模后4小时左右出现，故应严格控制好膨胀混凝土的入模时间，以防膨胀剂失效等； 

　　采取适当的施工方法。如，采用泵送混凝土的现浇梁、板、墙结构，其混凝土的浇注必须制定切实可行的措施，确保混凝土收缩得到控制；对于超长结构可采取增设后浇带或增设施工缝的方法施工；采取保温保湿的养护技术，尽量利用混凝土的后期强度等。 

　　5. 结束语 

　　虽然我们无法完全避免混凝土出现裂缝的情况，但通过对产生裂缝的原因和砼本身特性的分析，只要采取针对性的防范措施就可以尽量减少混凝土裂缝的出现，保证工程质量和结构的安全。 

　　参考文献： 

　　[1]王新平;王晓翠;杨春林;泵送混凝土施工裂缝的成因和防治[A];山东水利学会第十届优秀学术论文集[C];2005年 

　　[2]朱同照;砖混结构墙体裂缝成因分析及防治措施[J];中国新技术新产品;2010年01期 

　　[3]李先纯;高标号混凝土楼板裂缝控制的施工方法[J];知识经济;2010年02期