浅析泵送砼质量控制和裂缝预防

浅析泵送砼质量控制和裂缝预防

1、泵送砼的特点

(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；(2)砂率高、用砂量多；(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；(4)添加剂：为改善砼性能，节约水泥和降低成本，施工时常掺加粉煤灰、矿渣等；(5)水灰比宜为0.4～0.6；砼的坍落宜为80～180mm；(6)泵送剂：多为高效减水剂、复合缓凝剂等，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 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*****～*****kJ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 (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 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。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。影

响结构的耐久性和承载能力。

3、泵送砼裂缝的预防及防范策略

(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，或是改善骨料级配等降低水化热。

(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)选用合理的粗细骨料。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/m3，降低水泥用量15kg/m3，因而可减少泌水、收缩和水化热；粗骨料的最大粒径应根据输送管内径的大小严格限制，最大粒径与输送管内径之比，输送高度50M以下的宜为1:3（碎石）或1:2.5（卵石）；输送高度50～100M的宜为1:3～1:4；输送高度100M 以上的宜为1:4～1:5。为了防止混凝土泵送时堵塞，应优先选用天然连续级配的粗骨料，使混凝土有较好的可泵性，减少用水量及水泥用量，以达到减少水化热的目的。2)细骨料：为了使得混凝土的流动性满足要求，骨料应有良好的级配。为了防止混凝土的离析，粒径在0.315mm以下的细骨料的比例应适当加大。通常，通过0.315mm筛孔的砂宜不少于15%，而且优先选用中砂，可以减少水泥用量30～35kg/m3，减少水用量20～25kg/m3，从而减低水化热及混凝土的收缩。所以选用合理砂率是必要的。

(4)掺加掺合料。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。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。

(5)改善搅拌工艺。采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺，可以有效地防止水份聚集在水泥砂浆和石子的界面上，使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大，从而提高砼强度10％或节约水泥5％，并进一步减少水化热和裂缝。另外，砼搅拌时间要适当，搅拌时间过短、过长，都会造成拌和物均匀性变坏而增大沉陷。

(6)严格控制和改善浇筑工艺。1)合理安排施工工艺，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。砼浇筑前，应根据结构物结构尺寸、浇注面积的大小及约束情况等合理进行砼浇筑的工作面划分，保证分层分块满足设计及规范要求；大体积砼分层分块不宜过厚过大，以避免产生温度裂缝；水泥进场时，必须抽样测定，必须满足混凝土设计强度等级要求。2)楼面浇筑混凝土，先浇筑水平距离最远处的混凝土，然后边浇筑边拆管，由远及近，这样水平管道随着混凝土浇筑工作的逐步完成而由长变短。地面水平输送管与垂直的长度比控制在1/2～1/3，且在地面水平管中必须安装液控的截止阀，防止停泵时混凝土倒流。振捣时间以10～15s/次为宜。对已浇筑的砼，在砼浇筑1～1.5h 后，在终凝前进行二次振捣，表面压实，可排除砼因泌水，在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分，提高粘结力和抗拉强度，并减少内部裂缝与气孔，提高抗裂性。

4、结语

泵送商品混凝土，因水泥用量多，单位用水量大，对砂率的要求又较高又添加化学外加剂，致使砼干燥收缩，产生裂缝的潜在危险较大，应引起足够重视。为此，在施工时，应选用适宜的水泥品种、减小水泥用量、选用合理的粗细骨料、掺加掺合剂、改善搅拌工艺、严

格控制和改善浇筑工艺、规定合理的拆模时间及注重浇筑完毕后养护等，以提高混凝土的密实性和抗拉强度，防止裂缝的产生。