1.前言
用混凝土泵輸送混凝土攪拌物,一次連續(xù)完成水平輸送和垂直輸送,可連續(xù)澆筑,因此效率高,具有節(jié)約勞動力的優(yōu)點。但與普通混凝土相比,由于其大流動性、大砂率和高水泥用量,混凝土表面容易產(chǎn)生襲擊、混凝土收縮值大等問題,影響了混凝土的耐久性。以下從混凝土原材料、配合比和施工操作要求等方面提出解決泵送混凝土質(zhì)量問題的方法和泵送混凝土裂縫處理的方法。
2.常見質(zhì)量問題因素分析
2.1泵送混凝土坍塌度損失大
混凝土坍塌度損失率根據(jù)工程條件有很大差異,其中影響最大的因素是停止時間、氣溫、添加劑及其混合方式。
(1)添加劑影響
泵送混凝土中添加的添加劑一般有高效減水劑,但高效減水劑與水泥有相容性問題,有些水泥不能配備低灰度高流動性的混凝土。
(2)氣溫對崩潰度損失的影響
氣溫上升,水泥水化反應(yīng)加快,崩潰度損失增大,升溫后水分揮發(fā)增大,崩潰度損失也增大。因此,夏季高溫施工時,除了用濕草袋等遮蓋輸送管,避免陽光照射外,還可以適當(dāng)提高混凝土的崩潰度。
2.2泵送混凝土施工中堵塞管
輸送設(shè)備主要包括泵和管道。泵機(jī)的選擇應(yīng)符合混凝土工程特點、要求的最大輸送距離、最大輸送量和混凝土澆筑計劃要求。泵機(jī)選擇不當(dāng)時,壓力達(dá)不到要求,過大過小都有造成堵管的可能。輸送管使用后,如未及時用水清洗干凈,管中所余混凝土在下次使用時,必然增大管壁的摩阻力,造成堵管。
2.3混凝土組成材料及配比
(1)水泥品種和用量
在泵送混凝土中,水泥砂漿起到潤滑輸送管道和傳遞壓力的作用,所以水泥用量非常重要,水泥用量過少,混凝土的和易性差,泵送阻力大,泵和輸送管的磨損亦加劇,容易產(chǎn)生堵管。水泥用量過多,混凝土粘性增大,泵送阻力也增大。因此,在保證混凝土設(shè)計強(qiáng)度和泵送順利的前提下,應(yīng)盡量減少水泥的使用量。
(2)骨料最大粒徑和級配
粗骨料最大粒徑的選擇應(yīng)符合工程和管道要求。骨料的級配不僅影響混凝土硬化后的性能,還影響容易性。
(3)砂率
砂率過小時,泵送混凝土在輸送管中彎管位置容易堵塞,因此泵送混凝土與普通混凝土相比,適當(dāng)提高砂率,適應(yīng)配管輸送的需要。但是,砂率過高的話,不僅會降低和容易,還會影響混凝土的硬化性能,所以在泵性的情況下盡量降低砂率。
(4)摻合料
加入泵送混凝土中的摻合料主要有粉煤灰。粉煤灰摻入混凝土中起潤滑作用,可以改善混凝土拌和物的和易性,大大提高混凝土的流動性,有利于泵送,但摻量宜由試驗確定,過多不利于混凝土的強(qiáng)度。
3.防裂處理方法
商品混凝土和泵送混凝土容易發(fā)生早期塑性裂縫;炷了苄粤芽p產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜,常見裂縫可采取以下措施進(jìn)行預(yù)防和處理。
3.1塑性(沉陷)收縮裂縫
(1)裂縫原因及裂縫特征。在泵送混凝土現(xiàn)澆的各種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,特別是板、墻等表面系數(shù)大的結(jié)構(gòu)中,經(jīng)常出現(xiàn)斷續(xù)的水平裂縫,裂縫中部較寬、兩端較窄,呈梭狀。裂縫經(jīng)常發(fā)生在板結(jié)構(gòu)的鋼筋部位、板肋交接處、梁板交接處、梁柱交接處及結(jié)構(gòu)變截面等部位。
裂縫產(chǎn)生的原因主要是混凝土流動性不足以及振搗不均勻,在凝結(jié)硬化前沒有沉實或者沉實不夠,當(dāng)混凝土沉陷時受到鋼筋、模板抑制所致。裂縫出現(xiàn)在混凝土澆筑后的1~3h,裂縫的深度通常達(dá)到鋼筋的表面。
(2)影響因素和預(yù)防措施
①嚴(yán)格控制混凝土部門用水量在170kg/m3以下,灰塵比在0.6以下,滿足泵送和澆筑要求時,盡量減少坍塌度
②適量、質(zhì)量好的泵送劑和配合材料混合,可以改善工作性,減少沉淀
混凝土澆筑時,材料不要太快,攪拌時間適當(dāng):
混凝土應(yīng)振動,時間為1015s/次
3.2干縮裂縫
(1)裂縫原因及裂縫特征;炷恋母稍锸湛s主要是由于水泥石干燥收縮造成的;炷恋乃终舭l(fā)、干燥過程由外向內(nèi)、由表向內(nèi)、逐漸發(fā)展。混凝土蒸發(fā)干燥非常緩慢,裂縫持續(xù)時間長,而且裂縫發(fā)生在表層淺的部位,裂縫微小,有時呈平行線狀或網(wǎng)狀。但而,由于碳化和鋼筋銹蝕的作用,干縮裂縫不僅嚴(yán)重?fù)p害薄壁結(jié)構(gòu)的耐滲性和耐久性,而且使大型混凝土表面裂縫發(fā)展成更嚴(yán)重的裂縫,影響結(jié)構(gòu)的耐久性和承載能力。
(2)影響因素和預(yù)防措施
①水泥品種和用量。水泥需水量越大,混凝土干縮越大,不同品種水泥混凝土干縮程度不同,宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥;炷恋母稍锸湛s隨著水泥使用量的增加而增加,在可能的情況下,盡量減少水泥使用量。
②用水量;炷恋母煽s受用水量影響最大,在同一水泥的用水條件下,混凝土的干縮與用水量成正比,是直線關(guān)系的灰塵比越大,干縮就越大。塑性收縮裂縫、干性收縮裂縫是由混凝土單方面用水量過大、崩潰度過大、水分蒸發(fā)過快引起的。因此,嚴(yán)格控制泵送混凝土的用水量是減少裂縫的根本措施。為此,在混凝土配合比設(shè)計中應(yīng)盡可能將單方混凝土用水量控制在170kg/m3以下,對于澆筑墻體和板材的單方混凝土用水量的控制尤為重要。為了降低用水量,摻加適當(dāng)數(shù)量減水率高、分散性能好的外加劑是非常必要的。
③砂率;炷恋母煽s隨著砂率的增大而增大,但增加的數(shù)值并不大。泵送混凝土應(yīng)提高砂率,但應(yīng)在最佳砂率范圍內(nèi)。
④混合材料。礦渣、煤矸石、火山灰、赤頁巖等粉狀摻合料,摻加到混凝土中,一般都會增大混凝土的干燥收縮值。但是質(zhì)量良好、含有大量球形顆粒的一級粉煤灰,由于內(nèi)比表面積小、需水量少,故能降低混凝土干燥收縮值。
⑤添加劑。在選用外加劑時,選用干燥收縮小的減水劑或泵送劑。
⑥混凝土的養(yǎng)護(hù);炷翝仓媸艿斤L(fēng)吹日曬,表面干燥過快,產(chǎn)生較大的收縮,受到內(nèi)部混凝土的約束,在表面產(chǎn)生拉應(yīng)力而開裂。如果混凝土終凝之前進(jìn)行早期保溫養(yǎng)護(hù),對減少干燥收縮有一定作用。
3.3處理措施
混凝土裂縫,混凝土仍處于潮濕狀態(tài)時,產(chǎn)生的裂縫寬度小時,可采取清除水泥和膨脹劑的混合物填充到裂縫中的措施:裂縫寬度稍大時,可沿產(chǎn)生的裂縫注入具有膨脹性能的水泥漿:產(chǎn)生的裂縫寬度更大時,可直接澆筑具有微膨脹的水泥砂漿
若混凝土已經(jīng)到了硬化狀態(tài),可考慮采用環(huán)氧樹脂水泥砂漿或聚合物水泥砂漿灌縫。對強(qiáng)度要求低的混凝土部件,也可以用柔性材料,如各種防水密封劑等密封,防止浸水和鋼筋生銹。
4.結(jié)束語
綜上所述,泵送混凝土產(chǎn)生的裂縫潛在危險性很大,必須充分重視。切實從各個環(huán)節(jié)開始,進(jìn)行過程控制,完善施工手段,確保施工質(zhì)量。
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