使用泵送砼的水平結(jié)構(gòu)表面裂縫產(chǎn)生原因及防治措施

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世間萬(wàn)物，凡有一利者，也定會(huì)有一弊。筆者通過(guò)多年的施工及監(jiān)理實(shí)踐，結(jié)合水平結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象，從泵送砼的原材料、配合比、拌制、運(yùn)送、泵送、澆筑及國(guó)內(nèi)生產(chǎn)狀況入手，從中分析產(chǎn)生裂縫的原因并找出解決問(wèn)題的辦法，取得了較好的成效，供同仁參考、斧正。
    一、我國(guó)的泵送砼的特點(diǎn)分析：
    （一）原材料及配合比
    泵送砼的配合比設(shè)計(jì)，是在使用普通方法施工的砼的配合比設(shè)計(jì)所遵守的相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上，結(jié)合砼拌合物在泵壓作用下，由管道輸送的特點(diǎn)，對(duì)其水泥用量、塌落度、砂率等方面做了特殊處理，使其滿足泵送的要求。
    為了防止砼泵送時(shí)管道堵塞，嚴(yán)格控制了粗骨料的最大粒徑與輸送管直徑之比，從而導(dǎo)致了粗骨料的粒徑，在高層建筑施工中，根據(jù)泵送的高度，控制在5-25mm，遠(yuǎn)小于普通砼的粗骨料粒徑。
    泵送砼的水泥用量，是根據(jù)輸送管直徑、泵送距離及骨料的使用情況所決定的，由于泵送砼所使用的粗骨料粒徑偏小，造成水泥用量的增加。
    為了改善砼的可泵性，除了規(guī)定細(xì)骨料宜用中砂外，還對(duì)通過(guò)0.315mm篩孔砂的含量不得少于15﹪作了嚴(yán)格的規(guī)定，從而使特細(xì)砂的含量，較普通砼加大。
    泵送砼的砂率規(guī)定在38﹪-45﹪之間，較使用普通方法施工的砼的砂率增加了4﹪-5﹪，從而使砂的用量在粗細(xì)骨料總量中所占的比例加大。
    在泵送砼中摻加粉煤灰，不僅可以減少水泥的用量，而且其中所含的二氧化硅及三氧化二鋁，在水泥中的堿性物質(zhì)“激發(fā)”下，表現(xiàn)出水化硬化能力的活性來(lái)。
    為了滿足泵送的工藝要求，砼的塌落度設(shè)計(jì)時(shí)的取值，是與泵送高度相關(guān)的。高度愈高，塌落度愈大，塌落度大，意味著用水量的增加或減水劑的摻加。
    外加劑的使用，能使砼按使用要求而改性。例如，減水劑的使用，能大幅度的降低水灰比和提高強(qiáng)度，快速的提高拌合物的和易性，使塌落度加大。緩凝劑的使用，為砼的予拌、運(yùn)輸、澆注提供了可能性。
    （二）砼的拌制及運(yùn)送
    在一些泵送砼的攪拌站，砂、石、水泥及外加劑的投料，是由電腦控制進(jìn)行的，但粉煤灰的投料，卻是由人工進(jìn)行的。這樣，不僅造成粉煤灰的投入量的失準(zhǔn)，而且容易造成投料順序的混亂，使得砼攪拌所規(guī)定的投料次序——粉煤灰宜與水泥同步，外加劑宜滯后于水和水泥，難以得到保證。
    城市中惡劣的交通環(huán)境、運(yùn)輸距離的超長(zhǎng)，使得運(yùn)輸延續(xù)時(shí)間超出了砼初凝時(shí)間的二分之一，或超過(guò)國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，造成砼塌落度損失過(guò)大和澆注困難，甚至造成后續(xù)工序的無(wú)法進(jìn)行。
    （三）泵送與澆注
    用水泥漿或沙漿潤(rùn)滑管壁，是保證砼正常泵送及砼質(zhì)量的必備條件之一，但能否將其分散布料，直接影響到砼的質(zhì)量。
    我國(guó)目前泵送砼的粗骨料供應(yīng)存在的篩分不合格、級(jí)配不合理、超標(biāo)尺寸的粗骨料及針、片狀骨料過(guò)多等問(wèn)題，造成了輸送管的堵塞。
    二、水平結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生裂縫的原因分析
    （一）水平結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，是產(chǎn)生裂縫的主觀原因。
    水平結(jié)構(gòu)的最顯著特點(diǎn)，是其厚度遠(yuǎn)小于長(zhǎng)度及寬度，裸露在空氣中的表面積遠(yuǎn)大于其它結(jié)構(gòu)。由此造成此種結(jié)構(gòu)在砼澆注、凝結(jié)的過(guò)程中，水分的蒸發(fā)面積大，尤其是在高溫、刮風(fēng)、相對(duì)濕度小的天氣下，砼表面的水分容易急劇蒸發(fā)，體積收縮大，而砼內(nèi)部濕度變化較小，體積變化也較小，因而表面收縮變形受到內(nèi)部砼的約束，出現(xiàn)拉應(yīng)力，引起砼表面開裂，產(chǎn)生干縮裂縫。
    水平結(jié)構(gòu)的上表面箍筋或分布筋處，砼保護(hù)層偏小，箍筋及分布筋處砼厚度小，且受鋼筋的阻礙，沉降量小，而箍筋旁邊的砼厚度大，沉降量大，由此造成箍筋及分布筋所在位置與其兩側(cè)的砼沉降不均勻，產(chǎn)生沉降裂縫。
    冬季施工的水平結(jié)構(gòu)，由于氣溫低，導(dǎo)致砼表面急劇的溫度變化，從而產(chǎn)生較大的降溫收縮，此時(shí)砼表面受到內(nèi)部的約束，產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，而砼早期抗拉強(qiáng)度和彈性模量很低，出現(xiàn)收縮裂縫。
    （二）泵送技術(shù)及工藝的要求，使得泵送砼的粗骨料粒徑偏小，砂率偏大，特粉細(xì)砂用量加大，摻加粉煤灰及外加劑，是造成泵送砼早期裂縫產(chǎn)生的內(nèi)在原因：
    粗骨料粒徑偏小，使得水泥用量加大，粉煤灰的使用，使得粉狀物的用量加大，砼入模后，經(jīng)過(guò)振搗，水泥、粉煤灰、細(xì)砂在浮力的作用下，懸浮在表面，隨著水泥水化反應(yīng)的進(jìn)行，出現(xiàn)的收縮應(yīng)力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于此時(shí)的砼的抗裂強(qiáng)度，造成表面開裂，產(chǎn)生收縮裂縫。
    減水劑及緩凝劑都有著延緩水泥水化物的生長(zhǎng)速度的作用，雖然這種延緩作用，可使水化物生長(zhǎng)的更加充分、完善，但是卻延長(zhǎng)了砼的凝結(jié)時(shí)間，加大了砼拌合物在入模后的水分蒸發(fā)，產(chǎn)生干縮裂縫。
    目前，在施工現(xiàn)場(chǎng)所使用的泵送砼中，粉煤灰的用量均在水泥用量的20﹪以上，其中，在25﹪左右的為數(shù)不少。粉煤灰的應(yīng)用，也存在著不利的一面，它不僅對(duì)砼的早期強(qiáng)度、抗凍性及鋼筋的防銹有著不利的影響，它的摻入，也加大了砼中粉狀物的數(shù)量，從而增加了砼產(chǎn)生裂縫的可能性。
    （三）質(zhì)量意識(shí)淡漠、予控措施不力、管理混亂是裂縫產(chǎn)生的外在原因。
    外加劑摻量的失控，或攪拌不均勻，引起砼長(zhǎng)時(shí)間的不凝固，造成砼中的水分逐漸蒸發(fā)，使水泥中的凝膠體逐漸干燥而產(chǎn)生收縮，從而引起砼的干縮裂縫。這種砼，猶如橡皮狀，在施工荷載的作用下所產(chǎn)生的塑性變形，形成的裂縫，更是難以愈合。
    潤(rùn)滑管壁的水泥漿或水泥沙漿，集中布料，造成局部水泥用量的超標(biāo)，加劇了收縮裂縫的產(chǎn)生。
    砼澆注過(guò)程中最容易出現(xiàn)的問(wèn)題，是輸送管道的堵塞，尤其是拆下的輸送管內(nèi)的砼，散落在未澆注的部位，由于不易清理或未予以清理，所留下的砼因未進(jìn)行振動(dòng)，而松散不密實(shí)，尤其是初凝以后與新澆注的砼不能緊密結(jié)合，形成干縮裂縫和收縮裂縫。
    三、水平結(jié)構(gòu)裂縫的防治
    泵送砼所使用的原材料及配合比設(shè)計(jì)，是泵送技術(shù)及工藝所要求的，水平結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)，是其固有的，雖然它們有著產(chǎn)生裂縫的各種內(nèi)在原因，但均是無(wú)法克服的，我們所能做的，只能是對(duì)癥治療。
    （一）收縮裂縫及沉降裂縫的防治
    這兩種裂縫的消除，可以采取以下施工方法予以克服：
    （1）正確的振搗方法：
    泵送砼的振搗方法，除了按普通砼的操作方法——震動(dòng)棒的移動(dòng)間距宜為400mm左右，振搗時(shí)間宜為15-30s進(jìn)行外，尚需要在間隔20-30min后，進(jìn)行第二次復(fù)振，其目的是提高砼密度，盡可能的消除結(jié)構(gòu)構(gòu)件四周水泡和縮水裂縫。
    （2）二次抹壓的施工技術(shù)：
    砼澆注振搗后，用鐵滾筒碾壓2-3遍，在砼初凝后（用手指按壓而無(wú)手印）及終凝前（砼吸水時(shí)，腳踩有痕而無(wú)坑）分兩次用木抹搓毛抹壓，第一遍時(shí)普遍搓毛抹壓，第二遍時(shí)應(yīng)重點(diǎn)對(duì)出現(xiàn)裂縫的部位進(jìn)行拍打，使其二次液化，彌合裂縫，由此達(dá)到消除收縮裂縫及沉降裂縫的目的。
    （二）干縮裂縫的防治：
    （1）在氣溫高、濕度低、或風(fēng)速大的天氣條件下，砼表面搓毛后，及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)并用塑料薄膜覆蓋，使砼表面保持濕潤(rùn)。即使在氣溫、濕度正常、無(wú)風(fēng)的情況下，也應(yīng)在砼終凝時(shí)，盡早進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)及覆蓋工作。面積大的水平構(gòu)件，抹完一片，養(yǎng)護(hù)一片，覆蓋一片。養(yǎng)護(hù)的時(shí)間不得少于14天。
    （2）在冬季施工時(shí)，搓毛后及時(shí)用塑料薄膜及棉毯覆蓋，保持砼中的水分盡可能的少蒸發(fā)，確保水泥進(jìn)行水化反應(yīng)所需要的水分，即可消除干縮裂縫及溫度裂縫。
    （3）施工放線及施工下一道工序時(shí)，盡可能的僅將施工所需的部位揭開，操作完畢后，立即予以覆蓋。
    （三）建立健全質(zhì)量保證體系，制定行之有效的予控措施：
    在一些泵送砼的攪拌站，存在著原材料保管不善的現(xiàn)象，粉狀外加劑露天堆放，受潮結(jié)塊，過(guò)期失效，個(gè)別廠家受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使，依然在使用，從而埋下了質(zhì)量隱患。加強(qiáng)對(duì)泵送砼攪拌站的監(jiān)督管理，從質(zhì)量源頭抓起，是當(dāng)務(wù)之急。
    外加劑摻量失控的原因，大多數(shù)是由于機(jī)械故障引起的，因此，加強(qiáng)機(jī)械的保養(yǎng)維修，是解決外加劑摻量失控的根本措施。 
    通過(guò)通訊聯(lián)絡(luò)，加強(qiáng)車輛的調(diào)度工作，及時(shí)解決車輛積壓和砼泵待料，或因施工準(zhǔn)備不足造成間歇停泵等問(wèn)題，消除砼運(yùn)輸延續(xù)時(shí)間超標(biāo)，避免塌落度損失過(guò)大，或因接近砼的初凝時(shí)間而無(wú)法泵送，從根本上消除收縮、干縮裂縫及施工縫的產(chǎn)生。
    嚴(yán)格砼運(yùn)輸攪拌車及砼泵的操作規(guī)程，確保安全和順利地進(jìn)行泵送，以達(dá)到確保砼質(zhì)量的目的。
    強(qiáng)化施工管理，增派專人認(rèn)真清理輸送管內(nèi)的砼，將其運(yùn)送到正在澆注砼的部位，及時(shí)搗固。潤(rùn)滑管壁的水泥漿或水泥沙漿，分散布料，消除產(chǎn)生裂縫的各種隱患。
    作好施工勞力的組織工作，安排專人進(jìn)行砼的二次搓毛壓光及養(yǎng)護(hù)、覆蓋工作。