泵送混凝土楼板施工中的裂缝原因及对策

2015-04-08吴书龙

四川水泥 2015年11期

关键词：泵送外加剂减水剂

吴书龙

（郑州市正岩建设集团有限公司，河南郑州 450000）

泵送混凝土楼板施工中的裂缝原因及对策

吴书龙

（郑州市正岩建设集团有限公司，河南郑州 450000）

高层建筑泵送混凝土楼板施工时容易出现裂缝，介绍了运用控制混凝土的收缩应力及温差应力，来控制泵送混凝土的裂缝。结合本人多年的工作实践就高层建筑泵送混凝土楼板裂缝产生的原因及防治措施进行分析。

混凝土收缩裂缝

1. 混凝土裂缝产生的原因

1.1 外加剂对混凝土收缩的影响

混凝土高效减水剂是泵送混凝土不可缺少的组成材料，而高效减水剂的性能直接影啊到混凝土的收缩性能。根据国家标准《混凝土外加剂》(GB8076-1997)中规定：高效减水剂的收缩率应小于等于135%，也就是混凝土在稠度相同的条件下允许加高效减水剂的混凝土收缩可以比不加高效减水剂的混凝土收缩率大35%。一般高效减水剂的收缩率在115%至135%之间，这就是为什么泵送混凝土比非泵送混凝土，现场搅拌混凝土容易产生裂缝的原因。因为前者比后者加更多的高效减水剂。使用早强剂使混凝土水灰比减少，导致混凝土自收缩增大早强剂使混凝土早期收缩增加，而混凝土早期抗拉强度没什么增加，而收缩与拉应力成正比收缩增大，拉应力增大，也是混凝土被拉裂的原因。

1.2 混凝土硬化前的收缩

根据试验研究硬化前收缩率比硬化的收缩率大10-30倍。浇筑楼板混凝土时，表面温度高水蒸发量大很快变硬，而内部混凝土未硬化。在表面至内部未硬化混凝土之间存在硬化梯度层，这层制约了内部混凝土继续变形。由于未硬化混凝土变形快，在变形到一定程度时表层硬化就被拉裂。

2. 裂缝控制技术措施

2.1 结构技术优化

从结构方面对高层建筑楼板裂缝发生的部位分析，最容易产生裂缝的部位是建筑四周的阳角处及框架柱外露边角，主要原因是由于该部位楼板受剪力墙或刚度较大梁约束，限制板面混凝土的自由变形，在温差作用及收缩力等多因素综合作用下产生裂缝。施工中应该重点考虑其强度，要充分考虑混凝土本身的收缩性能及施工过程中所产生的温差作用。建议施工人员在施工时，在楼板结构施工时充分考虑楼板刚度平衡及混凝土工作特性，对房屋的阳角及跨度较大的楼面板，保证好可设置双层双向通长钢筋，阳角配筋应加大且增设放射筋，板筋应适当加大而且密，通常钢筋直径不宜小于φ8，间距不宜大于150mm。

2.2 砼配合比技术控制及原材料的控制

1）水泥品种的选用和水泥用量的控制。选择水泥要考虑水泥的抗裂性能，控制含碱量降低水化热。引起混凝土楼板裂缝的主要原因是水泥水化热的积聚使混凝土产生内部和表面的温差，因此，选用低水化热的水泥品种能有效降低水化热、减少内外温差，建议可选用矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。同时尽量选用质量稳定的旋窑厂生产的硅酸盐水泥。2）掺合料和外加剂选用。具有减水、增强和缓凝的外加剂可提高混凝土的流动性、粘聚性及泵送性能，提高抗渗性能。通常泵送混凝土中主要采用减水剂和膨胀剂。实践表明在泵送混凝土中采用具有减水、分散功能的高效减水剂能提高混凝土的泵送性能，降低用水量和水泥用量，降低水化热，减少温度裂缝。对于有抗渗要求的混凝土如屋面混凝土，可在混凝土中掺入适量膨胀剂起到补偿收缩作用，防止裂缝的产生研究实践表明，在泵送混凝上中适量掺入高等级的粉煤灰（等级高于11级）能替代部分水泥，减少水泥用量降低水化热，因为粉煤灰含有60%以上的玻璃微珠具有减水、润滑作用，改善混凝土的粘聚性和保水性、流动性，达到提高混凝土的密实性，减少混凝土的收缩，能与水泥分解的石灰反应生成高强度水硬性水化物，提高混凝土的后期强度和抗渗性。但因其会降低混凝土早期抗裂性能故其掺量不得大于水泥用量的15%。选用具有减水、增强和缓凝的外加剂，可提高混凝土的流动陛、粘聚性及泵送性能和抗渗性能。3）骨料的选择。增大粗骨料的比例并保证粗骨料有良好的级配，减少骨料的孔隙率，增加骨料的密实度，可以减少胶结材料的数量、减少用水量、能降低水化热和减少收缩，提高混凝土的泵送性能，保证板面混凝土的整体性。研究表明：当混凝土胶结材料总量、水灰比和掺合料品种数量一致时，砂细度模数越大混凝上强度就越高约可提高10%在泵送混凝土宜采用级配良好的中砂，根据混凝土强度选择合理的砂率，在保证混凝土流动性基础上可减少用水量和水泥用量，降低水化热提高混凝土的抗裂性能。4）水灰比的控制在混凝土配合比技术控制中，水泥用量相同时尽量降低用水量、减小水灰比、减小混凝土的干缩。但为保证混凝土的泵送性能，水灰比不宜过小，通常控制在0.4至0.6之间，同时单方用水量控制在170kg/m3以内。对抗裂要求较高的楼板可采用在混凝土中加入纤维如钢纤维、杜拉纤维等，提高混凝土抗裂性能，目前已经有工程进行实践。

2.3 施工过程工艺控制

1）预拌混凝上质量控制。施工中应提高混凝土的密实性、均匀性，减少混凝土的收缩。保证预拌混凝土的质量。目前高层建筑基本上采用商品混凝土泵送施工，在施工时，首先应严格保证商品混凝土的质量，要求生产厂家结合工程实际认真、合理做好混凝土配合比的设计工作，并严格按要求把好原材料质量，选用高效优质外加剂，做到原材料、掺合料计里准确，混凝土搅拌均匀，从而保证商品混凝土质量。其中重点做好掺合料、外加剂保存、计量工作，保证混凝土的均匀性。2）坍落度和温度的控制。商品混凝土要严格控制混凝土坍落度，到施土现场后应逐车检查泵车泄料口混凝土坍落度，对坍落度大的混凝土车坚决退场，以保证砼半成品的质量。同时应控制混凝土车运输、停留时间，避免运输、停留时间过长，减少坍落度损失。对于坍落度偏小而泵送有困难的，混凝土应改用塔吊辅助运输混凝土的办法。严禁采用掺水搅拌混凝土施工的方法，避免混凝土拌合物干稀不均。高层建筑施工时，外界气温的变化对混凝上坍落度的影响很大，因此根据施工室外气温、施工高度控制混凝土浇注时坍落度。3）施工时应布料均匀、振捣密实。施工时应加强对混凝土浇筑施工管理力度，要求做到振捣密实，严格防止混凝土漏振现象的发生。对面积大的板面，浇筑后混凝土在振动界限前用平板振动器给予二次振捣，不但能防止采用振动棒振捣局部密实不均匀，而日能排除混凝土在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，增加混凝土的密实度，提高混凝土的抗裂性能。4）注意对钢筋的保护。钢筋在楼板混凝土中抗拉受力起着抵抗外荷载产生的弯矩，防止混凝土收缩和抵抗温差应力，防止发生温差裂缝的作用，这一作用必须在钢筋上下有合理的保护层，有保证才能有效。施工过程中各工种交叉作业、施工人员众多，踩筋现象严重，因此要对楼板上层钢筋严格有效保护。

2.4 后期养护、保护

1）早期养护：加强对混凝土浇筑后的养护工作，刚浇筑后的混凝土尚处于凝固硬化阶段，水化速度较快，可采用覆盖保湿的办法创造适宜的潮湿条件，防止混凝土表明脱水而产生干缩裂缝。因此加强混凝土表面养护，尤其在7天内使混凝土始终保持湿润状态是防止混凝土裂缝很重要的一个环节成品保护。2）加强浇筑后混凝土成品保护工作：混凝土浇筑后必须要有一定的保护时间，混凝土浇筑完后，待混凝土强度达到1.2N/mm2以后（一般不宜≤24h)方可允许在混凝土表面进行放样作业，这也同时要求主体结构施工速度不能强求过快，必须有合理的施工时间。在施工作业时，调运材料应轻卸、轻放，并严禁集中堆放，控制和减小冲击振动力，以防楼板混凝土在强度不高的情况下受冲击荷载或荷载过大造成受力裂缝，严格按规范要求，待混凝土强度达到要求后方可拆模，避免因混凝土下沉变形而产生裂缝，严禁先拆后顶，顶的不到位混凝土容易继续下沉，反之顶力过大混凝土向上位移也会产生裂缝。