泵送混凝土施工质量控制和裂缝处理措施

　　摘要：文章分析了泵送混凝土常见质量问题因素分析，还分析了混凝土早期塑性裂缝产生的原因，并提出具体可行的防治措施。
　　关键词：泵送混凝土；质量控制；裂缝；拌合物
　　1.前言
　　用混凝土泵输送混凝土拌合物，可一次连续完成水平运输和垂直运输，并可连续浇筑，因而具有效率高、劳动力省的优点。但与普通混凝土相比，由于其大流动性、大砂率及较高的水泥用量，也出现了混凝土表面易产生袭缝、混凝土收缩值较大等同题，影响了混凝土的耐久性。以下从混凝土的原材料、配合比及施工操作的要求等方面，提出解决泵送混凝土质量问题的一些做法，以及对泵送混凝土裂缝处理的一些方法。
　　2.常见质量问题因素分析
　　2.1泵送混凝土坍落度损失大
　　混凝土坍落度损失率视工程条件不同有很大的差异，其中影响最大的因素是停放时间、气温、外加剂及其掺入方式。
　　（1）外加剂影响
　　加入泵送混凝土中的外加剂一般有高效减水剂，但高效减水剂与水泥有相容性问题，某些水泥不能配制低水灰比高流动性的混凝土。
　　（2）气温对坍落度损失的影响
　　气温升高，一方面水泥的水化反应加快，坍落度损失增大，另一方面，升温后引起的水分挥发增大，也将导致坍落度的损失。因此，夏季高气温施工时，除用湿草袋等遮盖输送管，避免阳光照射外，可适当增大混凝土坍落度。
　　2.2泵送混凝土施工中堵管
　　输送设备主要包括泵机和配管。泵机的选择应适合混凝土工程特点、要求的最大输送距离，最大输送量及混凝土浇筑计划要求。泵机选择不当时，压力达不到要求，过大过小都有造成堵管的可能。输送管使用后，如未及时用水清洗干净，管中所余混凝土在下次使用时，必然增大管壁的摩阻力，造成堵管。
　　2.3混凝土组成材料及配比
　　（1）水泥品种和用量
　　在泵送混凝土中，水泥砂浆起到润滑输送管道和传递压力的作用，所以水泥用量非常重要，水泥用量过少，混凝土的和易性差，泵送阻力大，泵和输送管的磨损亦加剧，容易产生堵管。水泥用量过多，混凝土的粘性增大，也会增大泵送阻力。为此，应在保证混凝土设计强度和顺利泵送的前提下尽量减少水泥用量。
　　（2）骨料的最大粒径与级配
　　粗骨料最大粒径的选择应适合工程和配管要求。骨料的级配不仅影响混凝土硬化后性能，同时也会影响和易性。
　　（3）砂率
　　砂率过小时，泵送混凝土易在输送管中弯管位置堵塞，为此，泵混凝土与普通混凝土相比，宜适当提高砂率，以适应管道输送的需要。但砂率过高时，不仅会降低和易性，同时，也会影响混凝土硬化性能，故应在可泵性的情况下尽量降低砂率。
　　（4）掺合料
　　加入泵送混凝土中的掺合料主要有粉煤灰。粉煤灰掺入混凝土中起润滑作用，可以改善混凝土拌和物的和易性，大大提高混凝土的流动性，有利于泵送，但掺量宜由试验确定，过多不利于混凝土的强度。
　　3.裂缝预防及处理方法
　　商品混凝土和泵送混凝土都很容易出现早期塑性裂缝的现象。混凝土塑性裂缝产生的原因比较复杂，常见裂缝可采取以下措施进行预防和处理。
　　3.1塑性（沉陷）收缩裂缝
　　（1）裂缝原因及裂缝特征。在泵送混凝土现浇的各种钢筋混凝土结构中，特别是板、墙等表面系数大的结构中，经常出现断续的水平裂缝，裂缝中部较宽、两端较窄，呈梭状。裂缝经常发生在板结构的钢筋部位、板肋交接处、梁板交接处、梁柱交接处及结构变截面等部位。
　　裂缝产生的原因主要是混凝土流动性不足以及振捣不均匀，在凝结硬化前没有沉实或者沉实不够，当混凝土沉陷时受到钢筋、模板抑制所致。裂缝在混凝土浇筑后1～3h出现，裂缝的深度通常达到钢筋上表面。
　　（2）影响因素和防治措施
①要严格控制混凝土单位用水量在170kg/m3以下，水灰比在0.6以下，在满足泵送和浇筑要求时，宜尽可能减少坍落度；
　　②掺加适量、质量良好的泵送剂和掺合料，可改善工作性和减少沉陷；
　　③混凝土浇筑时，下料不宜太快，搅拌时间要适当：
　　④混凝土应振捣密实，时间以1015s/次为宜；在柱、梁、墙和板的变截面处宜分层浇筑、振捣；在混凝土浇筑11.5h后，混凝土尚未凝结之前，对混凝土进行两次振捣，表面要压实；
　　⑤为防止水分蒸发，形成内外硬化不均和异常收缩引起裂缝，应采取措施缓凝和覆盖。
　　3.2干缩裂缝
　　（1）裂缝原因及裂缝特征。混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石干燥收缩造成的。混凝土的水分蒸发、干燥过程是由外向内、由表及里，逐渐发展的。由于混凝土蒸发干燥非常缓慢，裂缝多数持续时间较长，而且裂缝发生在表层很浅的部位，裂缝细微，有时呈平行线状或网状。但是由于碳化和钢筋锈蚀的作用，干缩裂缝不仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性，也会使大体积混凝土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。
　　（2）影响因素和防治措施
　　①水泥品种及用量。水泥的需水量越大，混凝土的干燥收缩越大，不同品种水泥混凝土的干燥收缩程度不同，宜采用中低热水泥和粉煤灰水泥。混凝土干燥收缩随着水泥用量的增加而增大，在可能的情况下，尽可能降低水泥用量。
　　②用水量。混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大，在同一水泥用量条件下，混凝土的干燥收缩和用水量成正比，且为直线关系；水灰比越大，干燥收缩越大。塑性收缩裂缝、干缩裂缝都是由于混凝土单方用水量过大、坍落度过大，而且水分蒸发过快造成的。因此严格控制泵送混凝土的用水量是减少裂缝的根本措施。为此，在混凝土配合比设计中应尽可能将单方混凝土用水量控制在170kg/m3以下，对于浇筑墙体和板材的单方混凝土用水量的控制尤为重要。为了降低用水量，掺加适当数量减水率高、分散性能好的外加剂是非常必要的。
　　③砂率。混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大，但增加的数值不大。泵送混凝土宜加大砂率，但应在最佳砂率范围内。
　　④掺合料。矿渣、煤矸石、火山灰、赤页岩等粉状掺合料，掺加到混凝土中，一般都会增大混凝土的干燥收缩值。但是质量良好、含有大量球形颗粒的一级粉煤灰，由于内比表面积小、需水量少，故能降低混凝土干燥收缩值。
　　⑤外加剂。在选用外加剂时，选用干燥收缩小的减水剂或泵送剂。
　　⑥混凝土的养护。混凝土浇筑面受到风吹日晒，表面干燥过快，产生较大的收缩，受到内部混凝土的约束，在表面产生拉应力而开裂。如果混凝土终凝之前进行早期保温养护，对减少干燥收缩有一定作用。
　　3.3处理措施
　　混凝土裂缝，若在混凝土仍然是潮湿状态时，可采取的处理措施有：如产生的裂缝宽度很小时，可以采取扫入水泥和膨胀剂的混合物填充到裂缝中的措施：如裂缝宽度稍大一些时，可以沿着产生的裂缝注入具有膨胀性能的水泥浆：如产生的裂缝宽度再大一些时，可以直接浇筑具有微膨胀的水泥砂浆，该水泥砂浆采用的水灰比应与原混凝土采用的水灰比相同。
　　若混凝土已经到了硬化状态，可考虑采用环氧树脂水泥砂浆或聚合物水泥砂浆灌缝。而对于那些对强度要求不高的混凝土构件，还可以采用柔性材料如各种防水密封胶等进行密封，以防止渗水和钢筋锈蚀。
　　4.结束语
　　综上所述，泵送混凝土产生的裂缝潜在危险大，对此必须引起足够重视。切实从每一个环节入手，做好过程控制，完善施工手段，确保施工质量。