泵送混凝土與裂縫類型的關(guān)系城市現(xiàn)代化建設(shè)正向新的領(lǐng)域發(fā)展，在高性能混凝土高強度、高流動性的研究方面取得了顯著成果。本世紀(jì)高性能聚羧酸外加劑在泵送混凝土中的應(yīng)用，水膠比最小達到0．25，混凝土抗壓強度達到了110MPa以上。泵送混凝土具有便于城市運輸，便于垂直供料，已是當(dāng)代建設(shè)不可缺少的主要方式。隨著商品混凝土的發(fā)展，混凝土塑性收縮裂縫及其它原因引起的裂縫卻日益突出，成為影響工程結(jié)構(gòu)耐久性的焦點，也是當(dāng)前工程技術(shù)人員十分關(guān)注的問題。一、產(chǎn)生裂縫原因分析根據(jù)筆者近幾年對本市現(xiàn)澆混凝土工程裂縫長度、寬度、深度檢測，對裂縫的種類歸納為：混凝土收縮有早期收縮，它包括塑性收縮、干燥收縮和化學(xué)收縮，溫度變形收縮及碳化收縮?；炷亮芽p產(chǎn)生的原因又分為：結(jié)構(gòu)不均勻沉降裂縫、外力結(jié)構(gòu)荷載作用裂縫、混凝土粗骨料塑性沉降裂縫、溫差裂縫、收縮裂縫、干燥裂縫及凍融侵蝕、硫酸鹽侵蝕、鋼筋銹蝕等引起的裂縫。早期收縮—早期混凝土由于技術(shù)或施工不當(dāng)引起的缺陷將使混凝土的質(zhì)量遭受不可彌補的損害。早期收縮是引起混凝土早期開裂的主要原因，因此時的混凝土抗拉強度較低、抵抗力很弱。1．塑性收縮裂縫。由于新澆筑的混凝土骨料下沉，引起泌水，一般發(fā)生在新拌混凝土3～12h以內(nèi)，在終凝前比較明顯。因此，混凝土塑性收縮裂縫是混凝土在塑性狀態(tài)時表面失水過快造成的。2．干燥收縮裂縫。新拌混凝土處于干燥環(huán)境，在凝結(jié)過程中內(nèi)部水分蒸發(fā)，是引起混凝土體積變化的主要因素?；炷猎谀Y(jié)硬化強度增長階段，除水泥水化所需的內(nèi)部水分外，多余的游離水會由表及里逐漸蒸發(fā)，導(dǎo)致混凝土干燥收縮。另外，在混凝土毛細(xì)管內(nèi)游離水分蒸發(fā)，毛細(xì)管內(nèi)負(fù)壓增大，也使混凝土產(chǎn)生干燥收縮。在約束條件下，當(dāng)收縮變形導(dǎo)致的收縮應(yīng)力大于混凝土的抗拉應(yīng)力時，混凝土就會產(chǎn)生由表面向結(jié)構(gòu)縱深發(fā)展的干燥收縮裂縫。在混凝土達到終凝時間后，混凝土外部不能及時補充水分養(yǎng)護，環(huán)境的相對濕度越低，混凝土的干燥收縮程度也就越大。影響混凝土干燥收縮裂縫的主要原因是水泥用量、水泥品種、水灰比、骨料的種類和粒徑、砂率等。成型后的混凝土早期養(yǎng)護的溫度和濕度至關(guān)重要。一般條件下，混凝土的極限干縮值為(50～90)×l0-5)左右，即收縮系數(shù)0.5～0.9mm/m。3．化學(xué)收縮裂縫。由于水泥水化生成物的體積比反應(yīng)前物質(zhì)總體積小，而引起混凝土的收縮，稱為化學(xué)收縮又稱為自身收縮?；瘜W(xué)收縮導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫，主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越大，混凝土的收縮就越大。目前，天津市由傳統(tǒng)的現(xiàn)場自攪拌轉(zhuǎn)化為商品混凝土集中攪拌，大流動性泵送混凝土水泥漿量增加，骨料粒徑減小，水泥漿量是決定自收縮變形大小的主要因素。高強度混凝土增加水泥用量和提高水泥細(xì)度，當(dāng)磨細(xì)礦渣粉和粉煤灰超量加入，導(dǎo)致毛細(xì)孔隙的平均直徑變小，使混凝土內(nèi)部最大拉力增加，混凝土自身收縮加大，當(dāng)自身收縮應(yīng)力超過該結(jié)構(gòu)混凝土極限抗拉強度時，就會在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。4．地基不均勻沉降及骨料沉降裂縫。(1)因地基沉降或支座沉降不均勻造成的墻體裂縫。(2)基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。(3)建筑物下采用同一種基礎(chǔ)，如基底標(biāo)高差異太大，也會引起地基不均勻沉降。(4)建筑物地基建在砂礫層、回填土層上，如基底處理不規(guī)范也會發(fā)生不均勻沉降。(5)冬施季節(jié)地基凍脹，建筑物施工階段或建成后原有地基發(fā)生變化也會引起建筑物不均勻沉降；以上種種情況均會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，一般早期不易發(fā)現(xiàn)，但如果發(fā)生則后果嚴(yán)重。目前在本市的框架剪力墻結(jié)構(gòu)檢測過程中，發(fā)現(xiàn)地下室剪力墻及主體結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層中剪力墻出現(xiàn)不同程度的水平及豎向裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因是由于地下室屬連續(xù)超靜定結(jié)構(gòu)，墻體受到下部基礎(chǔ)底板和上部樓板或梁的約束，當(dāng)墻體混凝土收縮變形產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力大于混凝土早期抗拉強度時，則墻體混凝土就會出現(xiàn)開裂。同時，由于泵送混凝土配合比中水泥漿體、磨細(xì)礦渣粉、粉煤灰等膠結(jié)材與粗細(xì)骨料顆粒組份的比重不同，會發(fā)生石子的沉降，膠結(jié)體上浮，導(dǎo)致材料的不均勻沉降與表面議水現(xiàn)象的發(fā)生。在施工過程中澆筑墻體高度不符合要求時，一次性投料過大，在振搗過程中骨料下沉，在初凝前混凝土處于塑性狀態(tài)骨料會繼續(xù)下沉，漿體上浮，當(dāng)下沉的粗骨料受到水平綁扎的鋼筋阻攔時，就會與周圍的混凝土形成沉降差，因此，墻體就會造成塑性沉降裂縫。5．溫差裂縫。在水泥水化過程中必然導(dǎo)致水化升溫，尤其在大體積混凝土中晝夜溫差引起的溫度應(yīng)力作用使混凝土出現(xiàn)開裂。升溫階段一般在2～5天達到峰值，聚集在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度將顯著升高，而其表面則散熱較快，形成了較大的溫度差，當(dāng)溫差超過25℃時，就會產(chǎn)生溫度應(yīng)力與應(yīng)力變形，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)混凝土內(nèi)部應(yīng)力超過表面混凝土抗拉強度極限時，則會在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。混凝土的溫度變形系數(shù)為a=10×10-6/℃，即每升降1℃，每m脹縮0.01mm。6．混凝土級配不合理，所用原材料質(zhì)量不符合要求造成的裂縫。混凝土粗細(xì)骨料級配不合理，造成粗細(xì)骨料之間孔隙率大，混凝土中游離水隱藏量多，水分蒸發(fā)后形成一定的孔隙與貫通的毛細(xì)孔道，會導(dǎo)致混凝土強度下降出現(xiàn)裂縫。當(dāng)原材料中砂、石含泥量、泥塊含量偏高時，經(jīng)原材料攪拌個別部位會在骨料之間形成一種泥漿膜，它會降低水泥石與骨科的粘結(jié)強度，使抗壓強度、抗剪強度降低，導(dǎo)致混凝土早期裂縫，并會發(fā)展為貫通性裂縫。當(dāng)砂子細(xì)度模數(shù)偏低，石子粒徑偏小，就會增加水泥用量和用水量；水泥用量越多，用水量越大，混凝土干縮也就越大，出現(xiàn)裂縫的概率也就越大。另一個原因是機制人工砂中石粉含量過高會引起混凝土早期膨脹增大，使混凝土產(chǎn)生裂縫。7．施工過程不當(dāng)造成的裂縫。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)未合理選擇澆筑方案，剪力墻一次性投料過高會導(dǎo)致粗骨料下沉，漿體上浮產(chǎn)生混凝土離析，造成塑性沉降裂縫。振搗過程中做不到快插慢拔，氣泡不能充分排出，振搗棒有拖帶現(xiàn)象，均會造成裂縫出現(xiàn)。當(dāng)混凝土澆筑時，不是從同一方向澆筑，而是相向澆筑時，混凝土終凝后中間鋼筋受到兩個方向的拉應(yīng)力，會對中部的混凝土產(chǎn)生約束，導(dǎo)致混凝土受拉產(chǎn)生裂縫。春冬季風(fēng)大，氣候干燥，混凝土結(jié)構(gòu)澆筑后，當(dāng)溫度低在不便于澆水養(yǎng)護條件下，又不及時用塑料薄膜覆蓋纏繞，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)失水過快，直接影響混凝土的抗裂能力，出現(xiàn)不同程度的塑性收縮裂縫，并對混凝土強度增長相應(yīng)造成影響。夏季混凝土結(jié)構(gòu)澆筑后，因氣溫過高，在混凝土初凝后如不注重覆蓋，不及時澆水養(yǎng)護，養(yǎng)護周期不能滿足規(guī)定齡期要求，就會造成混凝土失水過快或達不到水化要求，造成混凝土強度增長不利和收縮應(yīng)力加大，會過早地出現(xiàn)裂縫?；炷脸霈F(xiàn)裂縫是不可避免的，混凝土收縮是混凝土材料本身固有的一種物理現(xiàn)象，其微觀裂縫是由本身物理力學(xué)性質(zhì)決定的，但可以通過合理調(diào)整混凝土配合比設(shè)計，提高混凝土生產(chǎn)質(zhì)量。設(shè)計過程中根據(jù)工程結(jié)構(gòu)條件采取“抗放結(jié)合”的綜合措施，超長結(jié)構(gòu)可采取后澆帶或膨脹加強帶方法施工，盡量減少側(cè)壁長度。在相同的配筋率下，選擇細(xì)筋密布配筋，重視水平分布筋的配筋率。加強混凝土施工質(zhì)量來控制高強混凝土非結(jié)構(gòu)性裂縫的有害程度，滿足建筑使用功能的要求。1．?dāng)嚢枵净炷猎O(shè)計質(zhì)量控制。商品混凝土的合理設(shè)計首先是混凝土配合比設(shè)計與材料制定，單方混凝土水泥用量應(yīng)合理，水泥用量大，用水量大，水泥漿體體積大，收縮亦大。從理論上講，混凝土中摻加水泥過多，不僅使其產(chǎn)生大量的水化熱和較大的溫度應(yīng)力，而且還會使混凝土產(chǎn)生較大的收縮質(zhì)量問題，水泥細(xì)度愈大，干縮率愈大。從工程實踐經(jīng)驗證明，在配制高強混凝土?xí)r，如果混凝土強度等級在C50～C80之間時，水泥用量宜控制在400～500kg/m3，當(dāng)混凝土強度等級大于C80，水泥用量宜控制在500～550kg。當(dāng)每立方米混凝土水泥用量超過550kg時，強度增長并不明顯，并會使混凝土加大收縮。在配制泵送混凝土?xí)r，可通過摻加硅粉、礦渣粉、粉煤灰等礦物料來提高混凝土強度?；炷了冶仁怯绊憦姸群土芽p的主要因素之一。水灰比大的混凝土其收縮亦大，也就是越容易產(chǎn)生裂縫。塑性沉落裂縫、干燥收縮裂縫都是由于混凝土單方用水量過大，混凝土稠度過低、塌落度過大、水分蒸發(fā)過快造成的。因此，在保持合適的工作性始終不變的條件下，只要能達到泵送的條件，水灰比應(yīng)當(dāng)盡可能低，嚴(yán)格控制混凝土水灰比即嚴(yán)格混凝土的用水量是減少裂縫的根本措施。另外，對于大跨度的現(xiàn)澆板、超長剪力墻結(jié)構(gòu)等，可以在混凝土中加入一定比例的碳纖維、聚丙烯纖維來阻止裂縫的發(fā)生。纖維的摻入可以在混凝土中起到一種亂向支撐作用，能改善混凝土早期泌水性，阻止混凝土發(fā)生塑性沉降，有利于提高混凝土的抗拉、抗折強度，從而有效地防止混凝土發(fā)生塑性收縮和早期干縮裂縫。2．混凝上攪拌站材料質(zhì)量控制。商品混凝土攪拌站應(yīng)嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量，在選用水泥方面應(yīng)優(yōu)先選用低熱、低收縮量水泥。夏季優(yōu)先選用低熱礦渣硅酸鹽水泥，水泥細(xì)度應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)度大的水泥易產(chǎn)生干燥收縮裂縫。在選用骨料方面，粗細(xì)骨料的含泥量應(yīng)盡可能低，應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求，因為泥的膨脹性大于水泥的膨脹性，并且含泥量大的砂石與水泥粘結(jié)界面強度低，粘結(jié)力弱，影響混凝土抗拉強度，使混凝土產(chǎn)生裂縫。在使用機制人工砂時應(yīng)盡量避免單一使用，應(yīng)與河砂按最佳比例混合使用。機制人工砂石粉含量應(yīng)嚴(yán)格控制，應(yīng)符合GB／T14684—2001·5·2·2建筑用砂石粉含量規(guī)定要求，防止因石粉含量超標(biāo)而引起混凝土早期膨脹而產(chǎn)生裂縫。另外，攪拌站粗、細(xì)骨料場地堆放，應(yīng)保障粗、細(xì)骨料的連續(xù)級配穩(wěn)定，粗、細(xì)骨料堆放高度應(yīng)有控制，不易過高，砂、石粗顆粒滾落到底部會造成上部顆粒細(xì)，下部顆粒粗。材料不穩(wěn)定會造成混凝土離析，強度偏低，也會增大混凝土出現(xiàn)裂縫的機率。因此，加強對料場的管理意義十分重大。在混凝土砂率設(shè)計方面，應(yīng)優(yōu)先選用最佳砂率，一般泵送混凝土可控制在38％-43％之間，砂率過小混凝土容易產(chǎn)生離析，不宜泵送。砂率過大，會降低混凝土的工作性和強度，并能增大混凝土的收縮和裂縫。粗骨料應(yīng)根據(jù)混凝十構(gòu)件的最小斷面尺寸和泵送管內(nèi)徑來確定，一般情況下粗骨料最大粒徑與輸送管徑之比不宜大于1.3，選擇合理的最大粒徑，優(yōu)先選用連續(xù)級配的粗骨料，即降低水泥用量，減少泌水、收縮和水化熱。細(xì)骨料應(yīng)優(yōu)先選用級配良好的中、粗砂，細(xì)度模數(shù)在2.6～2.8之間為最佳。還可以在混凝土中摻加適量的磨細(xì)礦渣粉、粉煤灰和外加劑。磨細(xì)礦渣粉可以降低混凝土的水化熱，提高混凝土的后期強度，節(jié)約水泥，降低造價。粉煤灰可以降低混凝土拌合物的屈服剪切應(yīng)力，大大提高混凝土拌合物的坍落度，改善和提高新拌混凝土和硬化混凝土的性能，改善混凝土的和易性及可泵性，降低水化熱，降低泌水率和干縮程度，減少在管道中的堵塞和分離，降低混凝土與管壁的阻力，從而提高混凝土拌合物的流動性和穩(wěn)定性。粉煤灰顆粒在泵送過程中起著“滾珠”效應(yīng)。3．施工方法預(yù)防及施工質(zhì)量控制。施工隊伍應(yīng)盡量減少混凝土施工縫的留置，如必須留置時，應(yīng)合理設(shè)置施工縫位置，避開應(yīng)力集中和結(jié)構(gòu)剛度比較弱的部位。在澆筑時，應(yīng)采用連續(xù)流水施工，從一端向另一端澆筑，不允許從兩端相向澆筑。澆筑完畢后，應(yīng)留足下道工序間歇時間，控制施工荷載，不允許在現(xiàn)澆混凝土上部碼放建筑材料，避免集中載荷，不允許超載施工。拆模時，要按混凝土強度要求，合理安排拆模時間，不允許提前拆模。禽超長混凝凳土結(jié)構(gòu)，應(yīng)按駛設(shè)計要求留置摸后澆帶，達到扯混凝土溫度收晝縮應(yīng)力與混轉(zhuǎn)凝土強度的抗虧衡穩(wěn)定后，再倉進行后澆帶混促凝土施工，后廉澆帶混凝土應(yīng)份加抵12抱蓮％辦的番UEA畢塌膨脹劑。屈夏季對于涂大體積混凝土再所用砂、石應(yīng)私采取物理降溫?fù)p，水泥應(yīng)優(yōu)先厘選用低熱礦渣畜水泥，外加劑拐宜選用緩凝型污減水劑。嚴(yán)格緊管理混凝土澆聰筑時間及入模蔬溫度，有蛇條件最好是夜覽間澆筑，嚴(yán)格部控制混凝土的耐澆筑速度，控章制好現(xiàn)澆混凝對土的內(nèi)外溫差臥，重點工程大插體積混凝土應(yīng)飲埋設(shè)管道循環(huán)州降溫，并做好蛙溫度觀測記錄病。為使大體積抗混凝土的內(nèi)外因溫差降低，可獅采用混凝土表稠面保溫方法，豬使混凝土內(nèi)外管溫度降低。瓣鋼筋混凝咬土施工驗收規(guī)光范混GB502縫04辭役要求，應(yīng)嚴(yán)格腐控制現(xiàn)澆混凝休土鋼筋保護厚圾度，對于梁、催板結(jié)構(gòu)，特別死是懸挑結(jié)構(gòu)，送在施工綁扎鋼翠筋鋪設(shè)墊塊工寒序時，應(yīng)采取陷有效的措施來膠保證鋼筋位置劈因施工踩踏振濾搗過程中的不虎移位，避免因拍鋼筋保護層厚堅度不符合規(guī)范棄要求而使混凝逢土結(jié)構(gòu)開裂。撕在混凝土每振搗過程中，降如振搗方式不彼正確會造成混期凝土分層離析狠，對于板類構(gòu)裹件如過振會使記粗骨料下沉，律表面出現(xiàn)浮漿郵，會造成混凝簽土面層開裂；講對于剪力墻結(jié)陷構(gòu)如投料振搗萍不正確，會使捎骨料不均勻沉更降，也會造成熔墻體出現(xiàn)收縮私裂縫。為提高縮混凝土的密實東度，振搗要適摟宜，不過振，聾不漏振，以混攜凝土表面無氣萌泡冒出為宜，喬振搗棒移動距號離閘以但400mm嘴竭左右為宜，時淋間停以鏡10菜網(wǎng)秒糟/版訊次左右為宜，殿振搗棒插入時求應(yīng)快插慢拔。攏混凝土澆筑高鍵度不允許超列過引500mm席助，采用兩次振貨搗技術(shù)可以防徑止因塑性沉降春而引起的混凝跳土內(nèi)部分層，冬消除因混凝土檔泌水而出現(xiàn)的貓毛細(xì)孔道及石矩子下部隱含的租氣泡，來提高句混凝土強度和呀減少混凝土裂遺縫，時間應(yīng)掌鉤握在澆筑混凝堵土淡1困鞭小時左右即進站行二次振搗。附混凝土板類結(jié)疤構(gòu)澆筑完畢后駝，在混凝土初氏凝前應(yīng)用木抹左子對混凝土表小面進永行中2富陶～蠶3念晶次搓平，即可包愈合裂縫，也卸可阻止裂縫出畜現(xiàn)，施工過程綿中要保證模板蟲的剛度，防止盆模板變形，支膝撐下沉，根據(jù)逝不同構(gòu)件的要乏求確定拆模日步期，避免過早泡拆模，也是防粗止裂縫出現(xiàn)的把條件。汁養(yǎng)護條件所對混凝土的收銀縮影響很大，店做好對混凝土直的早期養(yǎng)護，援可以對裂縫的房出現(xiàn)起到至關(guān)竭重要的作用，絡(luò)對于天津地區(qū)攝混凝土養(yǎng)護應(yīng)謎不少監(jiān)于身14惹驅(qū)晝夜。環(huán)境溫微度越高，風(fēng)速抬越大，收縮越概大。當(dāng)混凝土艱表面暴曬，表便面與底面溫度溉不一樣；或者棕大風(fēng)吹襲會造女成混凝土表面要水分急劇蒸發(fā)衫，兩種情況均成會形成上下部旬硬化不均勻而燒出現(xiàn)表面收縮宏裂縫。應(yīng)在建盯筑物四周采取記圍擋措施，或持采取混凝土表紅面覆撐蓋保持混凝土四表面濕潤，防良止水分蒸發(fā)。糕對不同的梁、沖板、柱、剪力慎墻結(jié)構(gòu)應(yīng)采向取不同的覆蓋竄與拆模措施及個噴霧澆水養(yǎng)護彎方案，從而防嗽止裂縫產(chǎn)生。哈為防止混銷凝土裂縫的發(fā)意生，在普通混樓凝土中摻入膨川脹劑可以配制添成補償收縮混命凝土、填充混型凝土和自應(yīng)力私混凝土。膨脹賞劑的主要功能店是在水泥水化倦過程中使混凝說土產(chǎn)生體積膨啟脹，通過膨脹內(nèi)能對限制力做左功，產(chǎn)生的限緒制膨脹抵消混焰凝土干燥、降鞋溫以及荷載等腸作用引起的限隱制收縮，在配籃筋條件卜能使趕混凝土內(nèi)部產(chǎn)妄生調(diào)0.2唐概～敗0.7MP荒a煌捷的壓應(yīng)力，它疾可抵消混凝土情收縮所產(chǎn)生的無拉應(yīng)力，從而鎖防止和減少混卷凝土因收縮產(chǎn)材生的裂縫。另易外，膨脹性晶域體的填充作用估使水泥石中的教大孔變小，總鉗孔隙率下降，掉改善了混凝土紙的孔結(jié)構(gòu)，從霞而減少或消除白塑性收縮裂縫登，使混凝土中氣微裂紋難以擴盜展成貫穿裂紋奇，起到抗裂防各滲的目的餡。塞UEA炭富膨脹劑的最佳沒摻量為水泥用弄量耳的抗10勒三～打12斤慢％。趴筆狠者釣2006延緊年緣8駁怕月份與北京清編華大學(xué)專家共啄同對本市某一獸高層建筑地下鑄室一層、二層弦剪力墻出現(xiàn)不進同程度的豎向爭裂縫進行了鑒佳定，對下一步醬繼續(xù)施工的部狀位制定了補救氏措施，經(jīng)筆者徹整理列出，特竟向讀者介紹，堡僅供參考。鏈根據(jù)裂縫狼寬度、深度、扣長度、道數(shù)，戴分析裂縫產(chǎn)生尸的原因，按以資下方案進行施遙工縣：亞蛾脊件(1)夫氧調(diào)整混凝土施臥工配合比，降薄低坍落度，垮由庸180役優(yōu)～終200mm潮配調(diào)整陡為烏160礎(chǔ)陣～喪180mm式襪，保證混凝土次和易性，混凝咬土入模溫度不森高推于染28嫩秋℃堪溝。忌隔射(2)宴管混凝土配合比蚊增加粉煤灰用聞量，為降低混攔凝土水化熱，娃粉煤灰摻量不恨超過水泥用量眨的著30弓限％；磨細(xì)礦渣代粉占水泥用量愧的浩10敲達～飼15輛燃％發(fā)；功UEA愛罪膨脹劑摻量