浅述泵送混凝土裂缝防治措施

徐建荣

（巨匠建设集团有限公司，浙江 嘉兴 314000）

1 前言

近年来，泵送混凝土在各种建筑施工中得到广泛应用，不但提高了工效，节约了施工成本，同时还解决了施工现场复杂、高空施工输送混凝土的问题。泵送混凝土匀质性好，不仅能改善混凝土的施工性能，对薄壁密筋结构实现少振捣或不振捣施工；而且能减少收缩、防止裂缝、提高抗渗性、改善耐久性。但是某些工程表明，泵送混凝土强度不足、凝结异常时有发生，特别是裂缝普遍存在，在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性。因此，认真对待泵送混凝上裂缝的研究，采取合理的处理方法，是一项非常重要的工作。本文重点分析其产生的原因，找出防止裂缝的措施。

2 泵送混凝土的特点

2.1 原材料和配合比

2.1.1 水泥用量较多

强度等级C20-C60的混凝土水泥用量范围为350-550kg/m3。

2.1.2 超细掺合料时有添加为改善混凝土性能，节约水泥和降低造价，混凝土中掺加粉煤灰、矿渣、沸石粉等掺合料。

2.1.3 砂率偏高，砂用量多

为保证混凝土的流动性、粘聚性和保水性，以便运输，泵送和浇筑，泵送混凝土的砂率要比普通流动性混凝土增大砂率6%以上，约为38-45%。

2.1.4 石子最大粒径

为满足泵送和抗压强度要求，与管道直径比为 1：2.5(卵石)，1：3(碎石)

2.1.5 水灰比

水灰比宜为0.4-0.6。

2.1.6 泵送剂

多为高效减水剂复合以缓凝剂、引气剂等对裂缝也有影响。

2.2 工艺

2.2.1 混凝土拌制在搅拌站(楼)进行，原材料计量准确，搅拌均匀，但也偶有失控情况。

2.2.2 多数搅拌站未设细掺合料、粉状泵送剂、粉状膨胀剂称量和料仓，采用容积法，使计量和分散存在问题，影响混凝土的均匀性。

2.2.3 当混凝土拌合物过干、过稀、运输时间过长、停留时间过长且未进行搅拌均匀前入泵时，混凝土拌合物干稀不均。

2.2.4 每个运输车中混凝土的坍落度相差过大，加入泵车内输送时，会使浇筑的混凝土均匀性变差。

2.2.5 对于大体积混凝土施工，当技术措施不当或不完善时，易产生温度裂缝。

2.2.6 混凝土大面积板材，在浇筑后防风、防晒、养护不足时，易产生干缩裂缝。

3 裂缝形成的原因和防止措施

3.1 温度裂缝

3.1.1 裂缝形成的原因

水泥水化时每克水泥放出50.2J的热量，如果以水泥用量350-550kg/m3来计算，每m3混凝土将放出17500-27500KJ的热量，从而使混凝土内部温度升高，在浇筑温度的基础上，通常升高35℃左右，如果按我国施工验收规范规定浇筑温度为280C，则可使混凝土内部温度达到65~C左右。如果没有降温或浇筑温度过高，混凝土内部温度高达80-900C的情况也时有发生。水泥水化热在1-3天可放出热量的50%，由于热量的传递、积存，混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的3～5天。

3.1.2 防止措施

3.1.2.1 在材料方面

严格控制混凝土原材料，降低水泥水化热。选用中热和低热的水泥品种是控制混凝土温度升高的根本方法；选择合适的骨料级配，增强混凝土的和易性，有效地控制混凝土的温度升高，在施工条件允许的情况下，尽量选择粒径较大、级配良好的粗骨料以降低水泥用量；掺加适量的外加剂或掺和料，如木质素磺酸钙减水剂、粉煤灰等，优化混凝土配合比，改善混凝土的性能，从而降低水化热。

3.1.2.2 在施工、设计方面

①控制混凝土的出机温度。对混凝土出机温度影响最大的是石子与砂的温度，采用预冷骨料、遮阳防晒、洒水降温和加冰屑拌和，来降低骨料温度以降低混凝土温度。运输时，对运输车进行遮阳防晒和保温措施。

②掌握和调整好混凝土浇筑时间。合理部署施工，尽量避免在炎热天气浇筑大体积混凝土，控制混凝土的浇筑温度，减少结构的内外温差。

③及时对混凝土进行保温、保湿养护。尽量减少混凝土的暴露面和暴露时间，避免夏季遭受暴晒，防止冬季经受寒潮冲击，延缓混凝土的降温速率。

3.2 塑性沉降裂缝

3.2.1 裂缝形成的原因

混凝土浇注之后硬化之前，粗骨料在振动棒和重力的作用下下沉，水泥浆体、气泡上浮，当受到钢筋、预埋件等局部阻碍不均匀沉降时产生拉应力而引发变形裂缝。沉降裂缝在浇注后1～3h内混凝土表面水消失时出现，直到混凝土硬化才停止发展。这种裂缝常常发生在钢筋、预埋件周围及截面厚度突变处，裂缝形状宽且浅呈梭形，宽度约在3～4mm之间，深度通常达到钢筋的上表面。

3.2.2 防止措施

要控制混凝土单位用水量在170kg/m3以下，水灰比小于0.6，在满足施工要求时，尽可能减少坍落度。掺加适量质量良好的泵送剂及掺合料，可有效改善混凝土的性能和降低沉陷。混凝土搅拌时间要适当，时间过短或过长都会造成拌合物均匀性变坏而增大沉陷。混凝土浇筑时，下料不宜太快，防止堆积或振捣不充分。在炎热的夏季和大风天气，为防止水分激烈蒸发形成内外硬化不均和异常收缩引起裂缝，应采取缓凝和覆盖。

3.3 干缩裂缝

3.3.1 裂缝形成的原因

干燥收缩的主要原因是水分在硬化后较长时间产生的水分蒸发引起的。由于集料的干燥收缩很小，因此混凝土的收缩主要是由于水泥石干燥收缩造成的。由于炭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。

3.3.2 防止措施

3.3.2.1 在材料方面

①水泥：水泥应符合国家现行标准《普通硅酸盐水泥》(GB17521992)、《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》(GB134421992)。水泥颗粒越细，硬化时收缩越大，掺混合材料的硅酸盐水泥配置的混凝土比用普通水泥配置的混凝土干缩率大，按收缩值排序为：矿渣水泥>普通硅酸盐水泥>粉煤灰硅酸盐水泥，因此在满足混凝土配合比设计要求的前提下尽可能采用收缩量小的水泥，降低水泥用量。

②粗骨料：祖骨料最大粒径应满足结构钢筋净间距和泵送管径要求，粒径增大可减少用水量、水泥用量，从而可以减少混凝土自身收缩。粗骨料必须是连续级配，其针片状颗粒含量不宜大于10%，以保证混凝土的可泵性和混凝土强度。

③细骨料：细骨料级配应合理，并优先选用中砂，控制云母、硫化物、有机质、粘土、淤泥等有害物质含量，降低混凝土收缩。

3.3.2.2 在施工方面

①采用二次抹压技术，即在混凝土初凝前在混凝土表面进行二次抹压，消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩发生的表面裂缝，增加混凝土的密实度，但是，二次抹压时间必须掌握恰当，过早抹压没有效果，过晚抹压混凝土已进入初凝状态，失去塑性，消除不了混凝土表面已出现的裂缝。

②在混凝土浇筑完毕后及时覆盖塑料薄膜或湿草袋，对混凝土进行保湿养护，接缝处搭接盖严，避免混凝土水分蒸发，保持混凝土表面处在湿润状态下养护，混凝土终凝后继续浇水养护7d。

③混凝土经过二次抹压初凝后，轻微洒水润湿，混凝土终凝后每天分几次浇水养护，保持水浸润混凝土表面7d。

④为防止墙柱、梁等的侧模板过早拆卸，而导致混凝土表面产生干燥收缩裂缝，应在混凝土表面刷养护液。

4 结束语

综上所述，泵送商品混凝土，由于水泥用量多，单位用水量大，砂率高和掺加化学外加剂，是混凝土产生裂缝的潜在危险大，对此必须引起足够重视。要有效地提高混凝土构件的抗裂性能，在施工中应优化混凝土配合比，加强对原材料质量的控制，选用水化热小和收缩小的水泥及严格控制砂、石子的含热量，加强对混凝土浇筑和养护的管理，加强振捣，提高混凝土的密实性和抗拉强度。设计中应重视构造钢筋的作用，对泵送混凝土梁应加强梁的腰筋，从构造措施上约束和限制混凝土的收缩。

[1]张雄.混凝土结构裂缝防治技术[M].北京：化学工业出版社，2007.