泵送混凝土裂縫的成因與防治

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1、泵送混凝土裂縫的成因與防治【摘要】隨著泵送混凝土的廣泛應(yīng)用，建筑工程施工進(jìn)度、施工質(zhì)量有了較大的提高，但也出現(xiàn)了一些問題，本文就泵送混凝土裂縫的防治做了一些探討?！娟P(guān)鍵詞】泵送混凝土；裂縫引言泵送混凝土不僅應(yīng)能改善混凝土的施工性能，對薄壁密筋結(jié)構(gòu)少振搗或不振搗施工，而且應(yīng)能減少收縮、防止裂縫、提高抗?jié)B性、改善耐久性。但是某些工程表明，泵送混凝土強(qiáng)度不足、凝結(jié)異常時有發(fā)生，特別是裂縫普遍存在，在一定程度上影響結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性，值得引起足夠的重視。一、泵送混凝土的特點（一）水泥用量較多。強(qiáng)度等級C20～C

2、60范圍為350～550kg/m3。（二）超細(xì)摻合料時有添加。為改善混凝土性能，節(jié)約水泥和降低造價，混凝土中摻加粉煤灰、礦渣、沸石粉等摻合料。（三）砂率偏高、砂用量多。為保證混凝土的流動性、粘聚性和保水性，以便于運輸、泵送和澆筑，泵送混凝土的砂率要比普通流動性混凝土增大砂率6%以上，約為38～45%。11（四）水灰比宜為0.4～0.6。水灰比小于0.4時，混凝土的泵送阻力急劇增大；大于0.6時，混凝土則易泌水、分層、離析，也影響泵送。（五）泵送劑。多為高效減水劑復(fù)合以緩凝劑、引氣劑等，對混凝土拌合物流動性

3、和硬化混凝土的性能有影響，因而對裂縫也有影響。二、有關(guān)裂縫的一些概念（一）混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定其產(chǎn)生裂縫混凝土是粗集料、細(xì)集料、水泥、水和氣體所組成的非均質(zhì)堆聚結(jié)構(gòu)。混凝土混合料在不同溫濕度條件下凝結(jié)硬化，并同時產(chǎn)生體積變形。水泥的干燥和冷卻收縮大，集料的干燥和冷卻收縮小，同時水泥石和集料之間相互粘結(jié)而約束，由于變形產(chǎn)生微裂縫。（二）混凝土裂縫的種類1、按裂縫產(chǎn)生原因分類（1）由外荷載（靜、動荷載）直接應(yīng)力引起的裂縫和次應(yīng)力引起的裂縫。11（2）由變形變化引起的裂縫：包括結(jié)構(gòu)因溫度濕度變化、收縮、膨脹、不均

4、勻沉陷等原因引起的裂縫。其特征是結(jié)構(gòu)要求變形，當(dāng)受到約束和限制時產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，應(yīng)力超過一定數(shù)值后產(chǎn)生裂縫，裂縫出現(xiàn)后變形得到滿足，內(nèi)應(yīng)力松弛。這種裂縫寬度大、內(nèi)應(yīng)力小，對荷載的影響小，但對耐久性損害大。2、按裂縫所處狀態(tài)分類裂縫可分為運動、不穩(wěn)定、穩(wěn)定、閉合和愈合等狀態(tài)。對于處于運動和不穩(wěn)定擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)的裂縫，應(yīng)考慮加固和補(bǔ)救措施。而對于穩(wěn)定、閉合、愈合的裂縫則可持久的應(yīng)用。例如有些防水結(jié)構(gòu)，在0.1MPa水壓下，出現(xiàn)0.1～0.2mm裂縫時，可能開始時有輕微滲漏，但經(jīng)過一段時間后，裂縫處水化的水泥析出Ca（O

5、H）2，逐漸彌合了裂縫，并與大氣中CO2作用，形成CaCO3結(jié)晶，封閉和自愈合裂縫，防治了滲漏的產(chǎn)生。這種裂縫是穩(wěn)定的，不會影響工程結(jié)構(gòu)的使用和耐久性。（三）裂縫寬度1、平均裂縫寬度在整條裂縫上，其寬度是不均勻的，有的位置寬，有的位置窄。平均裂縫寬度是指裂縫長度10%～15%范圍較寬區(qū)段平均裂縫寬度和裂縫長度10%～15%范圍較窄區(qū)段平均裂縫寬度的平均值。2、最大裂縫寬度11無侵蝕介質(zhì)、無抗?jié)B要求，結(jié)構(gòu)處于正常狀態(tài)下，最大裂縫寬度不得大于0.3mm；有輕微侵蝕、無抗?jié)B要求時，最大裂縫寬度不得大于0.2mm

6、；有最重侵蝕和抗?jié)B要求時，不得大于0.1mm；混凝土有自防水要求時，不得大于0.1mm。三、變形裂縫產(chǎn)生的原因和特征（一）溫度裂縫1、產(chǎn)生的原因和特征水泥水化過程中產(chǎn)生大量的熱量，每克水泥放出502J的熱量，如果以水泥用量350～550kg/m3來計算，每立方米混凝土將放出17500～27500KJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度升高，在澆筑溫度的基礎(chǔ)上，通常升高35℃左右。如果沒有降溫措施或澆筑溫度過高，混凝土內(nèi)部溫度高達(dá)80～90℃的情況也時有發(fā)生水泥水化熱在1～3天可放出熱量的50%，由于熱量的傳遞、積

7、存，混凝土內(nèi)部的最高溫度大約發(fā)生在澆筑后的3～5天，因為混凝土內(nèi)部和表面的散熱條件不同，所以混凝土中心溫度低，形成溫度梯度，造成溫度變形和溫度應(yīng)力。溫度應(yīng)力和溫差成正比，溫度越大，溫度應(yīng)力也越大。當(dāng)這種溫度應(yīng)力超過混凝土的內(nèi)外約束應(yīng)力時，就會產(chǎn)生裂縫。這種裂縫的特點是裂縫出現(xiàn)在混凝土澆筑后的3～5天，初期出現(xiàn)的裂縫很細(xì)，隨著時間的發(fā)展而繼續(xù)擴(kuò)大，甚至達(dá)到貫穿的情況。2、影響因素和防治措施11混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、用量有關(guān)?；炷猎胶?，水泥用量越大，水化熱越高的水泥，其內(nèi)部溫度越高，形成溫

8、度應(yīng)力越大，產(chǎn)生裂縫的可能性越大。對于大體積混凝土，其形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，在一定尺寸范圍內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力也越大，引起裂縫的危險性也越大。（1）混凝土原材料和配合比的選用①水泥品種選擇和水泥用量控制。大體積鋼筋混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，使混凝土出現(xiàn)早期升溫和后期降溫，產(chǎn)生內(nèi)部和表面的溫差。減少溫差的措施是選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，在摻加泵送劑或粉煤灰時，也可選用礦渣