泵送混凝土施工裂縫的成因和防治
摘要: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,本文重點分析其產(chǎn)生原因,找出防止裂縫的措施。
1 泵送混凝土的特點
1.1 原材料和配合比
1.1.1 水泥用量較多
強度等級C20~C60范圍為350~550kg/m3。
1.1.2 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。
1.1.3 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%。
1.1.4石子最大粒徑
為滿足泵送和抗壓強度要求,與管道直徑比1∶2.5(卵石)、1∶3(碎石)~1∶4、1∶5。
1.1.5 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。
1.1.6 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和硬化混凝土的性能有影響,因而對裂縫也有影響。
1.2 工藝
a.混凝土拌制在攪拌站(樓)進(jìn)行,原材料計量準(zhǔn)確,攪拌均勻,但也偶有失控情況。
b.多數(shù)攪拌站未設(shè)細(xì)摻合料、粉狀泵送劑、粉狀膨脹劑稱量和料侖,采用人工或容積法,使計量與分散存在問題,影響混凝土的均勻性。
c.當(dāng)混凝土拌合物過乾、過稀,運輸時間過長、停留時間過長且未進(jìn)行攪拌均勻前入泵時,混凝土拌合物乾稀不勻。
d.每個運輸車中混凝土的坍落度相差過大,加入泵車內(nèi)輸送時,會澆筑的混凝土均勻性變壞。
e.混凝土澆筑后振搗不足、振搗過度,特別是面積系數(shù)很大的板材,采用振搗棒密實不均勻。
f.大體積混凝土施工,當(dāng)技術(shù)措施不當(dāng)或不完善時,易產(chǎn)生溫度裂縫。
g.混凝土大面積板材,在澆筑后防風(fēng)、防曬、養(yǎng)護(hù)不足時,易產(chǎn)生干縮裂縫。
h.混凝土拌合物過乾、人工、無稱量的加入高效減水劑或水時,混凝土質(zhì)量不易保證。
2 有關(guān)裂縫的一些概念
2.1 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、水泥石、水和氣體所組成的非均質(zhì)堆聚結(jié)構(gòu)?;炷粱旌狭显诓煌瑴貪穸葪l件下凝結(jié)硬化,并同時產(chǎn)生體積變形。水泥石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。
2.2 混凝土裂縫的種類
2.2.1 按裂縫產(chǎn)生原因分類
a.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。
b.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。
據(jù)國內(nèi)外調(diào)查資料表明,工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生屬于變形變化(溫濕度、收縮與膨脹、不均勻沉降)引起的裂縫約占80%;屬于荷載引起的裂縫約占20%。
2.2.2 按裂縫所處狀態(tài)分
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)定擴展?fàn)顟B(tài)的裂縫,應(yīng)考慮加固和補救措施。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(OH)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,防止了滲漏的產(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。
2.2.3 按裂縫形狀分
裂縫按形狀可分為表面的、深入的、貫穿的、斷續(xù)的、縱向的、橫向的、斜向的、對角線的、上寬下窄、上窄下寬、外寬內(nèi)窄的、囊核形的等等。
2.3 裂縫寬度
2.3.1 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 值即最大與最小平均裂縫的平均值。
2.3.2 最大裂縫寬度
a.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。
b.有輕微侵蝕、無抗?jié)B要求時,最大裂縫寬度不得大于0.2mm。
c.有最重侵蝕和抗?jié)B要求時,不得大于0.1mm。
d.混凝土有自防水要求時,不得大于0.1mm。
上述標(biāo)準(zhǔn)是從耐久強度考慮的,為設(shè)計中和裂縫檢測中的控制范圍。但在工程實踐中,有些結(jié)構(gòu)存在數(shù)毫米寬的裂縫仍然正在使用,而且多年后也沒有破壞危險。如土木建筑中的各種大型、特種結(jié)構(gòu)和設(shè)備基礎(chǔ),一般均存在裂縫,完全沒有裂縫是不可能的,科技工作者的主要任務(wù)是根據(jù)裂縫的部位、所處環(huán)境、配筋情況和結(jié)構(gòu)形式,進(jìn)行具體分析、判斷和處理。一些專家和學(xué)者根據(jù)對結(jié)構(gòu)物裂縫處理的實際經(jīng)驗,認(rèn)為規(guī)范中限制的裂縫寬度應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體條件加以放寬,如像大量的表面裂縫,如果經(jīng)過周密的研究分析確定是由變形作用引起的,其寬度可不受限制,只須作表面封閉處理即可。
3 變形裂縫產(chǎn)生的原因和特征
3.1 溫度裂縫
3.1.1 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m3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。如果按著我國施工驗收規(guī)范規(guī)定澆筑溫度為28℃ 則可使混凝土內(nèi)部溫度達(dá)到65℃左右。但是,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,例如XX大廈在澆筑筏板反梁基礎(chǔ)的大體積混凝土的內(nèi)部溫度,經(jīng)實際測定高達(dá)95℃。水泥水化熱在1~3天可放出熱量的50%,由于熱量的傳遞、積存,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( 包括混凝土抗拉強度)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)擴大,甚至達(dá)到貫穿的情況。
3.1.2影響因素和防治措施
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,因而引起裂縫的危險性也越大,這就是大體積混凝土易產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因。因此防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫最根本的措施就是控制混凝土內(nèi)部和表面的溫度差。
3.1.2.1 混凝土原材料和配合比的選用
a.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,也可選用礦渣硅酸鹽水泥。再有,可充分利用混凝土后期強度,以減少水泥用量。根據(jù)大量試驗研究和工程實踐表明,每m3混凝土的水泥用量增減10kg,其水化熱將使混凝土的溫度相應(yīng)升高或降低1℃。因此,為更好的控制水化熱所造成的溫度升高、減少溫度應(yīng)力,可以根據(jù)工程結(jié)構(gòu)實際承受荷載的情況,對工程結(jié)構(gòu)的強度和剛度進(jìn)行復(fù)核與驗算,并取得設(shè)計單位的同意后,可用56天或90天抗壓強度代替28天抗壓強度作為設(shè)計強度。由于過去土木建筑物層數(shù)不多、跨度不大,且多為現(xiàn)場攪拌,施工工期短,混凝土標(biāo)準(zhǔn)試驗齡期定為28天,但對于具有大體積鋼筋混凝土基礎(chǔ)的高層建筑,大多數(shù)的施工期限很長,少則1~2年,多則4~5年,28天不可能向混凝土結(jié)構(gòu),特別是向大體積鋼筋混凝土基礎(chǔ)施加設(shè)計荷載,因此將試驗混凝土標(biāo)準(zhǔn)強度的齡期推遲到56天或90天是合理的,正是基于這點,國內(nèi)外許多專家均提出這樣建議。如果充分利用混凝土的后期強度,則可使每m3混凝土的水泥用量減少40~70kg左右,則混凝土溫度相應(yīng)降低4~7℃。最后,為減少水泥水化熱和降低內(nèi)外溫差的辦法是減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。如果強度允許,可采用摻加粉煤灰來調(diào)整。
b.摻加摻合料
國內(nèi)外大量試驗研究和工程實踐表明,混凝土中摻入一定數(shù)量優(yōu)質(zhì)的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰顆粒呈球狀具有滾珠效應(yīng),起到潤滑作用,可改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性,并且能夠補充泵送混凝土中粒徑在0.315mm以下的細(xì)集料達(dá)到占15%的要求,從而改善了可泵性。同時,依照大體積混凝土所具有的強度特點,初期處于較高溫度條件下,強度增長較快、較高,但是后期強度增長緩慢。摻加粉煤灰后,其中的活性Al2O3、SiO2與水泥水化析出的CaO作用,形成新的水化產(chǎn)物,填充孔隙、增加密實度,從而改善了混凝土的后期強度。但是應(yīng)當(dāng)值得注意的是,摻加粉煤灰混凝土的早期抗拉強度和極限變形略有降低。因此,對早期抗裂要求較高的混凝土,粉煤灰摻量不宜太多,宜在10~15%以內(nèi)。
特別重要的效果是摻加原狀或磨細(xì)粉煤灰之后,可以降低混凝土中水泥水化熱,減少絕熱條件下的溫度升高。摻加粉煤灰的水泥混凝土的溫度和水化熱,在1~28d齡期內(nèi),大致為:摻入粉煤灰的百分?jǐn)?shù)就是溫度和水化熱降低的百分?jǐn)?shù),即摻加20%粉煤灰的水泥混凝土,其溫升和水化熱約為未摻粉煤灰的水泥混凝土的80%,可見摻加粉煤灰對降低混凝土的水化熱和溫升的效果是非常顯著的。目前許多商品混凝土廠家,由于認(rèn)識、技術(shù)、設(shè)備(料倉)等原因,尚未有效、充分地利用粉煤灰。
c.摻加外加劑
摻加具有減水、增塑、緩凝、引氣的泵送劑,可以改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性。由于其減水作用和分散作用,在降低用水量和提高強度的同時,還可以降低水化熱,推遲放熱峰出現(xiàn)的時間,因而減少溫度裂縫。
例如,在泵送混凝土中,摻入占水泥重量0.25%的木質(zhì)素磺酸鈣減水劑,不僅能使混凝土的泵送性能改善,而且可以減少拌合水和水泥用量,從而降低水化熱,延遲了水化熱釋放速度 ,推遲放熱峰。因此,不但減少了溫度應(yīng)力,而且使初凝和終凝時間延緩3~8h,降低了大體積混凝土施工中出現(xiàn)冷縫的可能性。
d.選用質(zhì)量優(yōu)良的粗細(xì)集料
粗集料
根據(jù)結(jié)構(gòu)最小斷面尺寸和泵送管道內(nèi)徑,選擇合理的最大粒徑,盡可能選用較大的粒徑。例如5~40mm粒徑可比5~25mm粒徑的碎石或卵石混凝土可減少用水量6~8kg/m3,降低水泥用量15kg/m3,因而減少泌水、收縮和水化熱。
要優(yōu)先選用天然連續(xù)級配的粗集料、使混凝土具有較好的可泵性,減少用水量、水泥用量,進(jìn)而減少水化熱。
細(xì)集料
以采用級配良好的中砂為宜。實踐證明,采用細(xì)度模數(shù)2.8的中砂比采用細(xì)度模數(shù)2.3的中砂,可減少用水量20~25kg/m3,可降低水泥用量28~35kg/m3,因而降低了水泥水化熱、混凝土溫升和收縮。
泵送混凝土也宜選用合理砂率,其砂率值較低流動性混凝土適當(dāng)提高是必要的。但是砂率過大,不僅會影響混凝土的工作度和強度,而且能增大收縮和裂縫。
3.1.2.2 泵送混凝土施工工藝改進(jìn)
a.控制混凝土出機溫度和澆筑溫度
為了降低混凝土的總溫升,減少大體積工程結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差,控制混凝土的出機溫度和澆筑溫度也是一個重要措施。
對于出機溫度和澆筑溫度的控制,世界各國都非常重視,并有較明確的規(guī)定:我國《水工混凝土施工規(guī)范》(SDJ207-82)中規(guī)定:高溫季節(jié)施工時,混凝土最高澆筑溫度,不得超過28℃。為求得統(tǒng)一,《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》(GB50204-92)也規(guī)定了這個溫度值。日本規(guī)范規(guī)定,暑期混凝土的攪拌溫度為30℃以下,澆筑時的混凝土溫度應(yīng)低于35℃;對于大體積混凝土的溫度,規(guī)定拌制時為25℃以下,澆筑時要在30℃以下。前蘇聯(lián)規(guī)范規(guī)定,暑期施工時,當(dāng)澆筑表面系數(shù)大于3的結(jié)構(gòu)混凝土?xí)r,混凝土拌合物從攪拌站運出時的溫度應(yīng)當(dāng)不超過30~35℃,而對于表面系數(shù)小于3的大體積結(jié)構(gòu),混凝土拌合物溫度應(yīng)盡可能降低,且不超過20℃。美國規(guī)范規(guī)定,在炎熱的氣候條件下,澆筑溫度不得超過32℃。德國規(guī)范規(guī)定,在炎熱氣候時,新拌混凝土溫度,在卸車時不得超過30℃。
為了降低混凝土的出機溫度和澆筑溫度。最有效的方法是降低原料溫度,混凝土中石子比熱較小,但每m3混凝土中石子所占重量最大,所以最有效的辦法是降低石子溫度。在氣溫較高時,為了防止太陽直接照射,可以在砂石堆場搭設(shè)簡易遮陽棚,必要時可向集料噴淋霧狀水,或者在使用前用冷水沖洗集料。國外也有的攪拌混凝土?xí)r加冰塊冷卻。除此之外,攪拌運輸車罐體、泵送管道保溫、冷卻也是必要的措施。
b.改進(jìn)工藝
攪拌工藝
采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝,可以有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子的界面上,使硬化后界面過渡層結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)力增大,從而提高混凝土強度10%或節(jié)約水泥5%,并進(jìn)一步減少水化熱和裂縫。
振動工藝
對已澆筑的混凝土,在終凝前進(jìn)行二次振動,可排除混凝土因泌水,在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分,提高粘結(jié)力和抗拉強度,并減少內(nèi)部裂縫與氣孔,提高抗裂性。
養(yǎng)護(hù)工藝
為了嚴(yán)格控制大體積混凝土的內(nèi)外溫差,確?;炷临|(zhì)量,減少裂縫,養(yǎng)護(hù)是一個十分重要和關(guān)鍵的工序,必須切實做好。
混凝土養(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的熱擴散,降低混凝土表層的溫差,防止表面裂縫。由于散熱時間延長,混凝土強度和松弛作用得到充分發(fā)揮, 使混凝土總溫差產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強度,防止了貫穿裂縫的產(chǎn)生。澆筑時間不 長的混凝土,仍然處于凝結(jié)、硬化過程,水泥水化速度較快,適宜的潮濕條件可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生收縮裂縫。同時在潮濕條件下,可使水泥的水化充分、完全,從而提高混凝土的抗拉強度。
3.2 沉陷(塑性)收縮裂縫
3.2.1 產(chǎn)生的原因和特征
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)之中,經(jīng)常出現(xiàn)一種早期裂縫。這種裂縫為斷續(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、結(jié)構(gòu)變截面的地方。
這種裂縫產(chǎn)生的原因主要是混動性過大和流動性不足以及不均勻,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、模板抑制以及模板移動、基礎(chǔ)沉陷所致。裂縫在混凝土澆筑后1~3小時出現(xiàn),裂縫的深度通常達(dá)到鋼筋上表面。
3.2.2 影響因素和防止措施
a.要嚴(yán)格控制混凝土單位用水量在170kg/m3以下,水灰比在0.6以下,在滿足泵送和澆筑要求時,宜盡可能減少坍落度;
b.摻加適量、質(zhì)量良好的泵送劑和摻合料,可改善工作性和減少沉陷;
c.混凝土攪拌時間要適當(dāng),時間過短、過長都會造成拌合物均勻性變壞而增大沉陷;
d.混凝土澆筑時,下料不宜太快,防止堆積或振搗不充分;
e.混凝土應(yīng)振搗密實,時間以10~15秒/次為宜,在柱、梁、墻和板的變截面處宜分層澆筑、振搗。在混凝土澆筑1~1.5小時后,混凝土尚未凝結(jié)之前,對混凝土進(jìn)行兩次振搗,表面要壓實抹光;
f.在炎熱的夏季和大風(fēng)天氣,為防止水分激烈蒸發(fā),形成內(nèi)外硬化不均和異常收縮引起裂縫,應(yīng)采取措施緩凝和復(fù)蓋。
3.3 干縮裂縫
3.3.1 產(chǎn)生的原因和特征
干燥收縮的主要原因是水分在硬化后較長時間產(chǎn)生的水分蒸發(fā)引起的。混凝土的干燥收縮由于集料的干燥收縮很小,因此主要是由于水泥石干燥收縮造成的。水泥石干燥收縮理論有毛細(xì)管張力學(xué)說、表面吸附學(xué)說和夾層水學(xué)說等,不論哪種學(xué)說,都是水分蒸發(fā)引起的?;炷恋乃终舭l(fā)、干燥過程是由外向內(nèi)、由表及里,逐漸發(fā)展的。由于混凝土蒸發(fā)干燥非常緩慢,產(chǎn)生干燥收縮裂縫多數(shù)在一個月以上,有時甚至一年半載,而且裂縫發(fā)生在表層很淺的位置,裂縫細(xì)微,有時呈平行線狀或網(wǎng)狀,常常不被人們注視。但是應(yīng)當(dāng)特別注意,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)的抗?jié)B性和耐久性,也會使大體積混 凝土的表面裂縫發(fā)展成為更嚴(yán)重的裂縫,影響結(jié)構(gòu)的耐久性和承載能力。
3.3.2 影響因素和防止措施
3.3.2.1 水泥品種
一般來說,水泥的需水量越大,混凝土的干燥收縮越大,不同水泥混凝土的干燥收縮按其大小順序排列為:礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、中低熱水泥和粉煤灰水泥。所以,從減少收縮的角度出發(fā),宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥。
3.3.2.2 水泥用量
混凝土干燥收縮隨著水泥用量的增加而增大,但是增加量不顯著。在有可能減少水泥用量時,還是盡可能降低水泥用量,因為泵送混凝土的水泥用量偏高,C20~C60混凝土的水泥用量一般約為350~600kg/m3。
3.3.2.3 用水量
混凝土的干燥收縮受用水量的影響最大,在同一水泥用量條件下,混凝土的干燥收縮和用水量成正比、為直線關(guān)系;當(dāng)水泥用量較高的條件下,混凝土的干燥收縮隨著用水量的增加而急劇增大。綜合水泥用量和用水量來說,水灰比越大,干燥收縮越大。
沉陷裂縫、干縮裂縫都是由于混凝土單方用水量過大、混凝土過稀、坍落度過大,而且水分蒸發(fā)過快、過多造成的。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。特別值得注意的是,施工混凝土的坍落度(即用水量)絕對不允許大于配合比設(shè)計給定的坍落度(即用水量)。
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。
3.3.2.4 砂率
混凝土的干燥收縮隨著砂率的增大而增大,但增加的數(shù)值不大。泵送混凝土宜加大砂率,但不是籠統(tǒng)的和無限的,也應(yīng)在最佳砂率范圍內(nèi),可以通過理論計算和工程實踐確定。
3.3.2.5 摻合料
礦渣、硅藻土、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。
3.3.2.6 化學(xué)外加劑
摻加減水劑、泵送劑,特別是同時摻加粉煤灰的雙摻技術(shù)不會增大干燥收縮,但是對于某些減水劑、泵送劑,尤其是具有引氣作用時,有增大混凝土干燥收縮的趨勢。因此在選用外加劑時,必須選用干燥收縮小的減水劑或泵送劑。
3.3.2.7 膨脹劑
在地下室和防水工程中,混凝土中加摻加膨脹劑,摻加適量的膨脹劑可以起到收縮補償作用,有利于防止裂縫。但是使用混凝土膨脹劑,一定要嚴(yán)格控制摻量和保證混凝土有足夠強度,否則會使混凝土腫脹和開裂。
3.3.2.8 養(yǎng)護(hù)時間和方法
混凝土澆筑面受到風(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、保溫養(yǎng)護(hù),對減少干燥收縮有一定作用。
綜上所述,泵送商品混凝土,特別是在高強度、大流動性條件下,由于水泥用量多,單位用水量大,砂率高和摻化學(xué)外加劑,使混凝土干燥收縮,產(chǎn)生裂縫的潛在危險大,對此必須引起足夠重視。為此要按施工要求選擇較低的坍落度,在滿足流動性和泵送性的條件下,使單位用水量降低到170kg/m3以下,在滿足強度條件下,盡可能降低水泥用量。同時,應(yīng)選用對混凝土干燥收縮影響小的泵送劑。必要時摻加適量膨脹劑。在施工中采用二次振搗,加強抹面和濕養(yǎng)護(hù)也是必不可少的技術(shù)措施。
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