362 泵送混凝土的施工質量控制及裂縫處理是什么？

隨著建筑業的蓬勃發展，社會對施工環境的要求越來越高，泵送混凝土在工程施工中越來越多地被采用。泵送混凝土具有輸送混凝土能力大、速度快、工期短、費用低及能連續作業的特點，尤其對于高層建筑和大體積混凝土的施工，更能顯示出其優越性。泵送混凝土不僅能改善混凝土的施工性能，對薄壁密筋結構少振搗或免振搗，而且能提高混凝土的抗滲性和耐久性。以下從混凝土的原材料、配合比及施工操作的要求等方面，提出解決泵送混凝土質量問題的一些做法，以及對泵送混凝土裂縫處理的一些方法。

一、泵送混凝土的特點

（一）原材料和配合比的要求

（１）粗集料的選擇。粗集料的最大粒徑應根據輸送管內徑的大小嚴格限制。其最大粒徑與輸送管內徑之比為：當輸送高度在50ｍ以下時，為碎石1∶3或卵石１∶2.5；當輸送高度為50～100ｍｍ時，宜為1∶3～1:4；當輸送高度在100ｍｍ以上時，宜為1:４～1:5。為了防止混凝土泵送時堵塞，應優先選用天然連續級配的粗集料，使混凝土有較好的可泵性，減少用水量及水泥用量，以達到減少水化熱的目的。

（２）細集料的選擇。為了防止混凝土的離析，粒徑在0.315ｍｍ以下的細集料的比例應適當加大。通常，通過0.315ｍｍ篩孔的砂不宜少于15％，而且優先選用中砂。如采用細砂，細度模數不低于２。實踐證明，采用細度模數2.8的中砂比使用細度模數2.3的中砂，可以減少水泥用量30～35kg/ｍ^３，減少水用量20～25/ｍ^３，從而減低水化熱及混凝土的收縮。

（３）砂率。泵送混凝土的砂率應比普通混凝土的砂率要高，宜控制在40％～50％；高強泵送混凝土砂率選用28％～35％比較合適。

（４）水泥用量。水泥的用量不宜少與300kg／ｍ^３，水泥用量太少，混凝土容易產生離析現象。但是，大體積混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，造成混凝土內部和表面的溫差。因而，應盡量將水泥用量控制在450kg/ｍ^３以下。

（５）混凝土的坍落度。混凝土的坍落度宜采用8～18ｃｍ。具體施工的坍落度大小可根據采用的設備、建筑物層高、輸送管道長度、彎道多少、不同外加劑的加入而確定。值得注意的是，施工混凝土的坍落度是不允許大于配合比設計給定的坍落度的。

（６）混凝土的水灰比。混凝土水灰比宜選用0.5～0.6。高層建筑混凝土的設計強度通常較高，一般采用較小的水灰比，控制在0.30～0.38之間。為了解決因水灰比太小引起的混凝土流動阻力太大的矛盾，可在高強泵送混凝土中加入適量的泵送劑來增加其流動性。

（７）外加劑和摻合料的選擇。在泵送混凝土中摻加泵送劑、減水劑，特別是同時摻加粉煤灰的雙摻加技術不會增加泵送混凝土的干燥收縮，但是對于某些有引氣作用的泵送劑、減水劑，則有增加泵送混凝土的干燥收縮的可能。因而，應選用干燥收縮小的泵送劑或減水劑。

在混凝土中摻加粉煤灰可節約一定量的水泥和細集料。實踐證明，在混凝土中合理使用1ｔ粉煤灰，可以取代0.6～0.9ｔ的水泥，并取代10％左右的細集料。摻加粉煤灰同時還可以減少用水量，增加混凝土的密實性，改善混凝土拌合物的和易性，增強混凝土的可泵性，減少混凝土的徐變，提高混凝土的抗滲能力，降低混凝土干燥收縮值。粉煤灰作為混凝土的摻和料，用在大體積泵送混凝土時，其作用和效果都是很明顯的。

（二）對施工工藝的要求

泵送混凝土的施工操作正確與否對其質量影響是很大的。為了保證混凝土強度，減少或杜絕裂縫的出現，泵送混凝土在施工過程中可參考采取如下措施：

（１）水泥進場時，必須抽樣測定，必須滿足混凝土設計強度等級要求。原材料采用重量計，其誤差不超過施工規范所容許的偏差。

（２）盡量采用曲率半徑較大的彎頭，并盡量減少彎頭數量，縮短泵管，尤其是樓面的水平管道，以減少泵送阻力。

（３）混凝土的供應充足，保證混凝土泵送連續施工。

（４）泵送混凝土前，先泵送清水，清洗管道；然后泵送1∶2的水泥砂漿，潤滑管道；最后泵送混凝土，開始時，慢速泵送，逐步加速，待運轉正常后，以正常速度進行泵送。應盡量避免停泵，如泵送因特殊情況中途必須中斷時，每隔4～5min，使泵正反運轉幾次，同時開動料斗的攪拌器，使混凝土保持運動狀態，防止混凝土離析。

（５）樓面澆筑混凝土，先澆筑水平距離最遠處的，然后邊澆筑邊拆管，這樣水平管道隨著混凝土澆筑工作的逐步完成而由長變短。地面水平輸送管與垂直的長度比控制在1／3～1／2，且在地面水平管中必須安裝液控的截止閥，防止停泵時混凝土倒流。

（６）混凝土輸送管在輸送混凝土過程中，如發生堵塞現象時，采用反泵的方法清除。如反泵未能清除，必須找到堵塞的部分拆管清除，然后重新安裝管道進行泵送；拆管前，應反泵清除管內殘余應力方可拆管。

（７）在已澆筑的混凝土終凝前進行二次振動，以排除混凝土因泌水在石子、鋼筋下部形成的空隙和水分，從而提高粘結力和抗拉強度，并減少混凝土內部的氣孔，提高混凝土的抗裂性。

（８）混凝土澆筑后的養護是十分重要的。對澆筑后的混凝土的養護主要是保持適當的溫度和濕度條件。保溫可以減少混凝土表面的熱擴散，降低溫差，防止混凝土表面出現裂縫。而適宜的潮濕條件可以防止混凝土表面脫水而產生收縮裂縫，使水泥的水化充分、完全，從而提高混凝土的抗拉強度，確保混凝土的質量。

二、裂縫預防及處理方法

商品混凝土和泵送混凝土都很容易出現早期塑性裂縫的現象。混凝土塑性裂縫產生的原因比較復雜，常見裂縫可采取以下措施進行預防和處理。

（一）塑性（沉陷）收縮裂縫

（１）裂縫原因及裂縫特征。在泵送混凝土現澆的各種鋼筋混凝土結構中，特別是板、墻等表面系數大的結構中，經常出現斷續的水平裂縫，裂縫中部較寬、兩端較窄，呈梭狀。裂縫經常發生在板結構的鋼筋部位、板肋交接處、梁板交接處、梁注交接處及結構變截面等部分。

裂縫產生的原因主要是混凝土流動性不足以及振搗不均勻，在凝結硬化前沒有沉實或者沉實不夠，當混凝土沉陷時受到鋼筋、模板抑制所致。裂縫在混凝土澆筑后１～３ｈ出現，裂縫的深度

通常達到鋼筋上表面。

（２）影響因素和防治措施

①要嚴格控制混凝土單位用水量在170kg/ｍ^３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；

②摻加適量、質量良好的泵送劑和摻合料，可改善工作性和減少沉陷；

③混凝土澆筑時，下料不宜太快，攪拌時間要適當；

④混凝土應振搗密實，時間以10～15ｓ/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１～1.5ｈ后，混凝土尚未凝結之前，對混凝土進行兩次振搗，表面要壓實；

⑤為防止水分蒸發，形成內外硬化不均和異常收縮引起裂縫，應采取措施緩凝和覆蓋。

（二）干縮裂縫

（１）裂縫原因及裂縫特征。混凝土的干燥收縮主要是由于水泥石干燥造成的。混凝土的水分蒸發、干燥過程是由外向內、由表及里，逐漸發展的。由于混凝土蒸發干燥非常緩慢，裂縫多數持續時間較長，而且裂縫發生在表層很淺的部分，裂縫細微，有時呈平行線狀或網狀。但是由于

碳化和鋼筋銹蝕的作用，干縮裂縫不僅嚴重損害薄壁結構的抗滲性和耐久性，也會使大體積混凝土的表面裂縫發展成為更嚴重的裂縫，影響結構耐久性和承載能力。

（２）影響因素和防治措施

①水泥品種及用量。水泥的需水量越大，混凝土的干燥收縮越大，不同品種水泥混凝土的干燥收縮程度不同，宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥。混凝土干燥收縮隨著水泥用量的增加而增大，在可能的情況下，盡可能降低水泥用量。

②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，且為直線關系；水灰比越大，干燥收縮越大。塑性收縮裂縫、干縮裂縫都是由于混凝土單方用水量過大、坍落度過大，而且水分蒸發過快造成的。因此嚴格控制泵送混凝土的用水量是減少裂縫的根本措施。為此，在混凝土配合比設計中應盡可能將單方混凝土用水量控制在170kg／ｍ^３以下，對于與澆筑墻體和板材的單方混凝土用水量的控制尤其重要。為了降低用水量，摻加適當數量減水率高、分散性能好的外加劑是非常必要的。

③砂率。混凝土的干燥收縮隨著砂率的增大而增大，但增加的數值不大。泵送混凝土宜加大砂率，但應在最佳砂率范圍內。

④摻合料。礦渣、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。但是質量良好、含有大量球體顆粒的一級粉煤灰，由于內比表面積小、需水量少，故能降低混凝土干燥收縮值。

⑤外加劑。在選用外加劑時，選用干燥收縮小的減水劑或泵送劑。

⑥混凝土的養護。混凝土澆筑面受到風吹日曬，表面干燥過快，產生較大的收縮，受到內部混凝土的約束，在表面產生拉應力而開裂。如果混凝土終凝之前進行早期保溫養護，對減少干燥收縮有一定作用。

三、處理措施

混凝土裂縫，若在混凝土仍然是潮濕狀態時，可采取的處理措施有：如產生的裂縫寬度很小時，可以采取掃入水泥和膨脹劑的混合物填充到裂縫中的措施；如裂縫寬度稍大一些時，可以沿著產生的裂縫注入具有膨脹性能的水泥漿；如產生的裂縫寬度再大一些時，可以直接澆筑具有微膨脹的水泥砂漿，該水泥砂漿采用的水灰比應與原混凝土采用的水灰比相同。

若混凝土已經到了硬化狀態，可考慮采用環氧樹脂水泥砂漿或聚合物水泥砂漿灌縫。而對于那些對強度要求不高的混凝土構件，還可以采用柔性材料如各種防水密封膠進行密封，以防止滲水和鋼筋銹蝕。

綜上所述，泵送混凝土產生的裂縫潛在危險大，對此必須引起足夠重視。切實從每一個環節入手，作好過程控制，完善施工手段，確保施工質量。