浅谈泵送混凝土施工中裂缝产生的原因及防范措施
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【摘要】本文从阐述泵送混凝土的特点入手，通过说明泵送混凝土产生裂缝的类型及其成因，最后提出泵送混凝土裂缝的防范措施。
随着建筑业的飞速发展，泵送混凝土在现代工程建设中的地位显得越来越重要。它可一次连续完成水平运输和垂直运输，并可连续浇筑，具有工艺简单、施工速度快、范围广、占地小、操作便捷、降低劳动强度等优点，在高层建筑、桥梁、地铁等工程中被广泛应用。
而在今天，混凝土的裂缝较为普遍，尤其是泵送混凝土尽管我们在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍然时有出现。但由于它本身的工艺特点及施工工艺等原因，泵送混凝土施工的工程往往会出现一些裂缝，其在很大程度上影响结构的抗渗和耐久性能。本文就泵送混凝土施工易产生裂缝的原因和防范措施进行初步探讨。
一、泵送混凝土的特点
1、水泥用量相对多：为保证混凝土具有良好的可泵性，最小水泥用量宜为300kg/m3；
2、砂率高、用砂量多：为保证混凝土的流动性、粘聚性和保水性及便于运输、泵送和浇筑，泵送混凝土的砂率要比普通混凝土流动性大，约为38%～45%；
3、粗骨料粒径较小：为满足泵送要求粗骨料粒径往往较小，石子粒径不得大于泵送管道直径的1/4；
4、添加剂：为改善混凝土性能，节约水泥和降低成本，生产时常掺加粉煤灰、矿渣等；
5、水灰比宜为0.4～0.6；混凝土的坍落宜为80～180mm；
6、外加剂：多为高效减水剂、复合缓凝剂、引气剂、泵送剂等，对混凝土拌和物流动性和硬化性能有影响，因而对裂缝也有影响；
二、泵送混凝土产生裂缝的类型及其成因
1、环境因素引起的温度裂缝
水泥水化过程中产生大量的热量，每立方米混凝土将放出17500～27500kJ的热量，—般在1～3d即释放50%以上热能。
2、混凝土塑性（沉陷）收缩裂缝
在板、墙等表面系数大的结构中使用泵送混凝土现浇施工，会经常出现一种早期裂缝。当混凝土沉陷时受到钢筋、模板抑制以及模板移动、基础沉陷所引起的裂缝。
3、混凝土的干缩裂缝
主要原因是混凝土在硬化后较长时间产生内水分蒸发引起的，由表及里逐渐发展的。
混凝土的干缩裂缝发生在表层很浅的位置，裂缝细微，有时呈平行线状或网状，不仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性，甚至发展成为更严重的裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。
三、泵送混凝土裂缝的防范策略
1、混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。在添加泵送剂或粉煤灰时，也可选用矿渣硅酸盐水泥。在施工时，采取措施降低水化热。
2、混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大。因此，应严格控制泵送混凝土的用水量。
3、选用合理的粗细骨料，择优选择掺合料、外加剂。
（1）粗骨料：根据结构最小断面尺寸和泵送管道内径，选择合理的最大粒径，尽可能选用偏大的粒径。
（2）细骨料：选用合理砂率，以级配良好的中砂为宜，采用细度模数2.8的中砂比采用细度模数2.3的中砂，可减少用水量20～25kg/m3，可降低水泥用量28～35kg/m3，因而降低了水泥水化热、混凝土温升和收缩。
（3）掺加掺合料
大量试验研究表明，混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后，不但能代替部分水泥，而且可改善混凝土拌和物的流动性、粘聚性和保水性，从而改善了可泵性。混凝土在1～28天龄期内，添加粉煤灰的百分数大致就是温度和水化热降低的百分数，即掺加20%粉煤灰的水泥混凝土，其温升和水化热约为未掺粉煤灰的水泥混凝土的80%，可见添加粉煤灰对降低混凝土的水化热和温升的效果是非常显着的。
（4）在混凝土中添加具有减水、增塑、缓凝、引气等外加剂，可以改善混凝土拌和物的流动性、粘聚性和保水性。可使混凝土密实性好，可有效地提高抗碳化性，改善水泥浆的稠度，提高水泥浆与骨料的粘结力，并可有效地提高的混凝土抗拉强度，提高其耐久性。选用干燥收缩小的减水剂或泵送剂。
4、改善搅拌工艺
采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺，可以有效地防止水份聚集在水泥砂浆和石子的界面上，使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大，混凝土搅拌时间要适当。
5、严格控制和改善浇筑工艺
（1）合理安排施工工艺，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。混凝土浇筑前，应根据结构物结构尺寸、浇注面积的大小等合理进行混凝土浇筑的工作面划分，不宜过厚过大，以避免产生温度裂缝；
（2）振捣时间以10～15s/次为宜。对已浇筑的混凝土，在混凝土浇筑1～1.5h后，在终凝前进行二次抹压，表面压实，排除混凝土因泌水，在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分，提高粘结力和抗拉强度，并减少内部裂缝与气孔，提高抗裂性。最好再在其表面覆盖一层地膜（薄膜），防止水分不均匀蒸发而引起收缩裂缝。
（3）混凝土浇筑时，下料不宜太快，防止堆积或振捣不充分。
6、规范模板安装，控制合理的拆模时间，及时进行表面保温
安装上层模板时，下层模板应具有承担上层荷载的承受能力，上下层支柱应对准，并铺设垫板，不得产生构件下沉等产生裂缝的影响，木模应浇水湿润，但不应有积水。
在泵送混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往会出现拆模早的现象，这样极易产生混凝土裂缝，甚至影响工程结构安全，应等到混凝土有足够的强度后，方可拆模。底模及其支架拆除时，应符合设计要求，当设计无具体要求时，应符合下表规定：
当混凝土温度高于外界气温时应适当考虑推迟拆模时间，在拆模时，为避免表面温度骤降而引起温度梯度，可在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，防止混凝土表面产生过大的拉应力，产生裂缝。
7、注重浇筑完毕后养护
混凝土养护主要是保温和保湿，混凝土浇筑后，应按施工技术方案及时采取有效养护措施，在浇筑后12h内加以覆盖，并保湿养护，浇水养护时间对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土不得少于7d，对于掺有缓凝型外加剂或抗渗的混凝土不得少于14d，浇水次数应保证混凝土处于湿润状态，当日平均气温低于5℃时，不得浇水。冬季施工，严格按照混凝土冬季施工方法进行。
四、 结束语
综上所述，泵送商品混凝土，因水泥用量偏多，塌落度较大，对砂率的要求又较高，又添加外加剂，致使混凝土干燥收缩，产生裂缝的潜在危险较大，应引起足够重视。为此，在施工时，应选用适宜的水泥品种、减小水泥用量、选用合理的粗细骨料、掺加掺合剂、改善搅拌工艺、严格控制和改善浇筑工艺、规范模板安装、控制合理的拆模时间及加强对浇筑完毕后养护等，以提高混凝土的密实性和强度，防止裂缝的产生。
参考文献：
[1]防止泵送混凝土施工中出现裂缝的措施[J].水利水电施工，姚雪飞，2007，（B07）。
[2]浅析泵送混凝土施工易产生裂缝的原因和防范措施[J].沿海企业与科技，何如海，2010，（07）。
作者简介：
王家晓，男，（1976年- ），山东莒县人，日照市莒县建筑工程质量监督站。