淺談泵送混凝土的質(zhì)量控制及塑性裂縫的預(yù)防

薛和平

（襄城縣工程質(zhì)量監(jiān)督站，河南 襄城 461700）

隨著我國(guó)建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，高層建筑的不斷增多，特別是在商品混凝土的普及和推廣應(yīng)用后，泵送混凝土技術(shù)在工程施工中越來越多地被采用。泵送混凝土具有輸送混凝土能力大、速度快、縮短工期、降低費(fèi)用及能連續(xù)作業(yè)的特點(diǎn)，尤其對(duì)于高層建筑和大體積基礎(chǔ)混凝土的施工，更能顯示出它的優(yōu)越性。

但是，泵送混凝土在工程的實(shí)際運(yùn)用中，常有出現(xiàn)泵送混凝土強(qiáng)度不足，凝結(jié)異常以及出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，在一定程度上影響了工程的質(zhì)量，因而應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。本文重點(diǎn)是研究泵送混凝土對(duì)混凝土的原材料、配合比及施工操作的要求，提出解決泵送混凝土質(zhì)量問題的一些心得，以及對(duì)泵送混凝土裂縫處理的一些方法。

1 原材料和配合比的要求

1.1 粗骨料的選擇

粗骨料的最大粒徑應(yīng)根據(jù)輸送管內(nèi)徑的大小嚴(yán)格限制，最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比，輸送高度50M以下的宜為1：3（碎石）或1：2.5（卵石）；輸送高度 50～100M的宜為 1：3～1：4；輸送高度100M以上的宜為1：4～1：5。為了防止混凝土泵送時(shí)堵塞，應(yīng)優(yōu)先選用天然連續(xù)級(jí)配的粗骨料，使混凝土有較好的可泵性，減少用水量及水泥用量，以達(dá)到減少水化熱的目的。

1.2 細(xì)骨料的選擇

為了使得混凝土的流動(dòng)性滿足要求，骨料應(yīng)有良好的級(jí)配。為了防止混凝土的離析，粒徑在0.315mm以下的細(xì)骨料的比例應(yīng)適當(dāng)加大。通常，通過0.315mm篩孔的砂宜不少于15%，而且優(yōu)先選用中砂。如采用細(xì)砂，細(xì)度模數(shù)不低于2。實(shí)踐證明，采用細(xì)度模數(shù)2.8的中砂比使用細(xì)度模數(shù)2.3的中砂，可以減少水泥用量30～35kg/m3，減少水用量20～25kg/m3，從而減低水化熱及混凝土的收縮。

1.3 砂率

砂率的選擇在泵送混凝土的配合比設(shè)計(jì)中也很重要。砂率太小，混凝土容易產(chǎn)生離析。砂率太大，管內(nèi)的摩阻力大，且會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度，增大混凝土的收縮。泵送混凝土的砂率應(yīng)比普通混凝土的砂率較高，宜控制在40～50%，高強(qiáng)泵送混凝土砂率選用28～35%比較適合。

1.4 水泥用量

保水性好、泌水小的普通硅酸鹽水泥均可用于泵送混凝土。而礦渣硅酸鹽水泥因其保水性差、泌水大，采用時(shí)須采取一定的措施，提高其性能。水泥的用量每立方米不宜少于300kg，水泥用量太少，混凝土容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象。但是，大體積混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，造成混凝土內(nèi)部和表面的溫差。因而，水泥的用量必須加以控制，盡量將水泥用量控制在450kg/m3以下。

1.5 混凝土的坍落度

混凝土的坍落度宜采用8～18cm。具體施工的坍落度大小可根據(jù)所采用的設(shè)備、建筑層高、輸送管道長(zhǎng)短、彎道多少、不同外加劑的加入而確定。值得指出注意的是，施工混凝土的坍落度是不允許大于配合比設(shè)計(jì)給定的坍落度的。

水灰比小于0.45時(shí)，混凝土的流動(dòng)阻力很大，可泵性差。水灰比太大，阻力減小，但混凝土又容易發(fā)生離析，干燥收縮越大，因此水灰比宜選用0.5～0.6。而高層建筑混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度通常較高，為了配制高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，一般采用較小的水灰比，控制在0.30～0.38之間。為了解決因水灰比太小引起的混凝土流動(dòng)阻力太大的矛盾，可在高強(qiáng)泵送混凝土中加入適量的泵送劑增加混凝土的流動(dòng)性。

1.6 外加劑和摻合料的選擇

在泵送混凝土中摻加泵送劑、減水劑，特別是同時(shí)摻加粉煤灰的雙摻技術(shù)不會(huì)增加泵送混凝土的干燥收縮，但是對(duì)于某些有引氣作用的泵送劑、減水劑，則有增加泵送混凝土的干燥收縮的可能。因而，應(yīng)選用干燥收縮小的泵送劑或減水劑。

在混凝土中摻加粉煤灰可節(jié)約大量的水泥和細(xì)骨料。實(shí)踐證明，在混凝土中合理使用一噸粉煤灰可以取代0.6～0.9噸的水泥，并取代10%左右的細(xì)骨料。摻加粉煤灰同時(shí)可以減少用水量，增加混凝土的密實(shí)性，改善混凝土拌和物的和易性，增強(qiáng)混凝土的可泵性，減少混凝土的徐變，提高混凝土的抗?jié)B能力，降低混凝土干燥收縮值。粉煤灰作為混凝土的摻和料，用在大體積泵送混凝土?xí)r，其作用和效果都是很明顯的。

2 對(duì)施工操作的要求

泵送混凝土的施工操作正確與否對(duì)其質(zhì)量影響是很重要的，為保證混凝土強(qiáng)度，減少或杜絕裂縫的出現(xiàn)，泵送混凝土在施工過程中可參考采取如下措施：

2.1 水泥進(jìn)場(chǎng)時(shí)，必須抽樣測(cè)定，必須滿足混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求。原材料采用重量計(jì)，誤差不超過施工規(guī)范所容許的偏差。

2.2 盡量采用曲率半徑較大的大彎頭，減少?gòu)濐^數(shù)量，縮短泵管，尤其是樓面的水平管道，減少泵送阻力。

2.3 混凝土的供應(yīng)充足，保證混凝土泵送連續(xù)施工。

2.4 泵送混凝土前，先泵送清水，清洗管道，然后泵送1：2的水泥砂漿，潤(rùn)滑管道，最后泵送混凝土，開始時(shí)，慢速泵送，逐步加速，待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，以正常速度進(jìn)行泵送。泵送應(yīng)盡量避免停泵，如泵送因特殊情況中途必須中斷時(shí)，每隔4～5分鐘，使泵正反運(yùn)轉(zhuǎn)幾次，同時(shí)開動(dòng)料斗的攪拌器，使混凝土保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，防止混凝土離析。

2.5 樓面澆筑混凝土，先澆筑水平距離最遠(yuǎn)處的混凝土，然后邊澆筑邊拆管，由遠(yuǎn)及近，這樣水平管道隨著混凝土澆筑工作的逐步完成而由長(zhǎng)變短。地面水平輸送管與垂直的長(zhǎng)度比控制在1/2～1/3，且在地面水平管中必須安裝液控的截止閥，防止停泵時(shí)混凝土倒流。

2.6 混凝土輸送管在輸送混凝土過程中，如發(fā)生堵塞現(xiàn)象時(shí)，采用返泵的方法清除。如返泵未能清除，必須找到堵塞的部位拆管清除，然后重新安裝管道進(jìn)行泵送，拆管前，應(yīng)反泵清除管內(nèi)殘余應(yīng)力方可拆管。

2.7 混凝土振動(dòng)方面可加強(qiáng)措施，在已澆筑的混凝土終凝前進(jìn)行二次振動(dòng)，排除混凝土因泌水在石子、鋼筋下部形成的空隙和水分，從而提高粘結(jié)力和抗拉強(qiáng)度，并減少混凝土內(nèi)部的氣孔，提高混凝土的抗裂性。

2.8 混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)是十分重要的。對(duì)澆筑后的混凝土的養(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫可以減少混凝土表面的熱擴(kuò)散，降低溫差，防止混凝土表面出現(xiàn)裂縫。

3 裂縫預(yù)防及處理方法

筆者在近幾年的建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督中，發(fā)現(xiàn)商品混凝土和泵送混凝土都很容易出現(xiàn)早期塑性裂縫的現(xiàn)象。混凝土塑性裂縫產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜，在此筆者不作詳細(xì)分析。對(duì)在實(shí)際施工過程中由于施工單位所采用的措施不夠得當(dāng)，以至混凝土早期失水或不均勻失水造成的塑性裂縫，若加以重視是可以避免的。混凝土塑性裂縫一般可分為塑性沉降裂縫和塑性收縮裂縫。防止塑性沉降裂縫比較可行的措施是及時(shí)對(duì)混凝土特別是對(duì)容易產(chǎn)生塑性沉降裂縫的部位進(jìn)行二次復(fù)振。防止塑性收縮裂縫比較可行的措施是對(duì)澆筑后的混凝土及時(shí)養(yǎng)護(hù)，防止混凝土水分揮發(fā)速度過快而產(chǎn)生裂縫。

對(duì)施工不當(dāng)造成已經(jīng)產(chǎn)生的混凝土塑性裂縫，若在混凝土仍然是潮濕狀態(tài)時(shí)，可采取的處理措施有：

如產(chǎn)生的裂縫尺寸很小時(shí)，可以采取掃入水泥和膨脹劑的混合物填充到裂縫中的措施。

如產(chǎn)生的裂縫尺寸稍大一些時(shí)，可以沿著產(chǎn)生的裂縫注入具有膨脹性能的水泥漿。

如產(chǎn)生的裂縫尺寸再大一些時(shí)，可以直接澆筑具有微膨脹的水泥砂漿，該水泥砂漿采用的水灰比應(yīng)與原混凝土采用的水灰比相同。

若混凝土已經(jīng)到了硬化狀態(tài)，且已十分干燥，可考慮采用環(huán)氧樹脂水泥砂漿或聚合物水泥砂漿灌縫。而對(duì)于那些對(duì)強(qiáng)度要求不高的混凝土構(gòu)件，還可以采用柔性材料如各種防水密封膠等進(jìn)行密封，以防止?jié)B水和鋼筋銹蝕。

[1]混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)(GB50164)[S].中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版.

[2]混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范(GB50119)[S].中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版.

[3]陳肇元，朱金銓，吳佩剛.高強(qiáng)混凝土及其應(yīng)用[M].清華大學(xué)出版社，1992.