泵送砼塑性裂縫的起因

1、泵送混凝土塑性裂縫的成因和防治隨著我國(guó)建筑設(shè)計(jì)水平和建筑施工水平的不斷提高，城市高層及超高層建筑日見增多，特別是商品混凝土的普及和推廣后，大多數(shù)工程采用泵送混凝土施工工藝，與普通混凝土相比，泵送混凝土需要具有較大的流動(dòng)性和粘聚性，致使在普通混凝土施工中不易出現(xiàn) 的問題，在泵送混凝土施工中卻顯得十分突出，如混凝土塑性裂縫的出現(xiàn)?；炷了苄粤芽p是指混凝土澆筑成型后還未硬化，仍處于可塑狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的裂縫，塑性裂縫的出現(xiàn)不僅會(huì)影響混凝土構(gòu)件的外觀質(zhì)量，更重要的是會(huì)造成混凝土防水性能下降、鋼筋容易銹蝕等不良后果，影響混凝土結(jié)構(gòu)的使用年限，關(guān)于這一點(diǎn)應(yīng)在設(shè)計(jì)和施工過程中給予充分的重視。近幾年來筆者曾對(duì)長(zhǎng)春市

2、近十個(gè)泵送混凝土施工工程的裂縫出現(xiàn)情況進(jìn)行了調(diào)查，了解到部分施工單位的技術(shù)人員對(duì)混凝土塑性裂縫產(chǎn)生的原因不甚了解，所采用的措施也不夠得當(dāng)，有必要了解混凝土塑性裂縫產(chǎn)生的原因以及它對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)可能造成的危害，介紹如何預(yù)防消除或減少混凝土塑性裂縫產(chǎn)生的方法?；炷了苄粤芽p一般可分為兩類，即塑性沉降裂縫和塑性收縮裂縫，這兩種裂縫的形成過程都與混凝土的泌水有關(guān)，泌水是指混凝土澆筑搗實(shí)后尚未凝結(jié)硬化之前，從外表看在混凝土的澆筑面上出現(xiàn)一層清水或者從模扳縫中滲出部分水的一種現(xiàn)象，這是因?yàn)樗诨炷涟韬衔锔鹘M分中密度最小。當(dāng)混凝土成型后的靜止過程中，部分密度較大的固體顆粒還會(huì)向下沉積，而水則只能向上浮動(dòng)，一

3、部分水泌出到混凝土的外表面，稱為外泌水，另一部分被截留在鋼筋及粗骨料的下面形成水囊，水分蒸發(fā)后產(chǎn)生孔隙及界面裂縫，從而降低了鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度以及水泥石與骨料之間的界面強(qiáng)度，致使混凝土的抗凍、抗?jié)B和抗腐蝕能力減弱，抗壓抗折強(qiáng)度降低，這部分水稱為內(nèi)泌水，只有當(dāng)水泥水化產(chǎn)生的膠結(jié)強(qiáng)度足以阻止固體顆粒相對(duì)運(yùn)動(dòng)或者各種固體顆粒經(jīng)過遷移已達(dá)到緊密堆積狀態(tài)時(shí)，沉積相對(duì)停止，泌水才告結(jié)束，泌水使混凝土的體積縮小，促成了混凝土塑性裂縫的產(chǎn)生。1混凝土塑性沉降裂縫塑性沉降裂縫是由于固體顆粒沉降時(shí)受到阻礙而產(chǎn)生的，可依據(jù)混凝土沉降受阻的形式不同分為三種類型。1.1鋼筋或螺栓阻礙混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋或固定模板

4、用的螺拴阻礙了混凝土的沉降，在混凝土澆筑面上形成塑性沉降裂縫，特點(diǎn)是這類裂縫的分布形狀與鋼筋的布置有關(guān)。1.2模板不平或吸水混凝土細(xì)柱和薄墻會(huì)因兩邊模板凸凹不平或構(gòu)件尺寸變化限制了混凝土的均勻下沉，以及木模板吸水太快造成部分混凝土很快失去流動(dòng)性時(shí)，也會(huì)形成塑性沉降裂縫。1.3沉降深度不同厚混凝土較薄混凝土的沉降量大，所以當(dāng)沉降深度不同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生沉降裂縫。模板支撐變形或者不均勻的地基沉陷也會(huì)造成混凝土塑性裂縫，并且裂縫呈有規(guī)則的分布。因此，為消除混凝土塑性沉降裂縫，應(yīng)設(shè)法減少泌水和混凝土下沉?xí)r受阻的可能性，而最有效的方法是對(duì)其進(jìn)行二次振搗，尤其是沉降量不同，沉降受阻處(如柱頭)，筆者曾看到一工

5、程的柱頭幾乎個(gè)個(gè)都有裂縫，雖然不仔細(xì)看看不見，但對(duì)構(gòu)件的使用壽命會(huì)有一定的影響，對(duì)具有可塑性的混凝土進(jìn)行適時(shí)重復(fù)振搗不僅會(huì)消除混凝土塑性裂縫，還可以改善混凝土和鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度，第二次振搗的時(shí)間是至關(guān)重要的。一般應(yīng)以混凝土振搗棒插入混凝土振搗密實(shí)后再抽出來時(shí)混凝土表面未留下明顯的痕跡為最后時(shí)間，因影響混凝土凝結(jié)時(shí)間的因素太多，所以具體的振搗時(shí)間應(yīng)以實(shí)際操作為準(zhǔn)。2混凝土塑性收縮裂縫2.1成因造成混凝土塑性收縮裂縫的主要原因是混凝土在塑性狀態(tài)時(shí)混凝土表面失水過快造成的，常發(fā)生在混凝土板或比表面積較大的墻面上，一般長(zhǎng)度大約0.22m，寬度為15mm，從外觀分為無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)狀和稍有規(guī)則的斜紋狀或反映出混

6、凝土布筋情況和混凝土構(gòu)件截面變化等規(guī)則的形狀，深度一般310cm，它與塑性沉降裂縫相比，貫穿整個(gè)混凝土板的裂縫是極少的，而且塑性收縮裂縫通常延伸不到混凝土板的邊緣，這一點(diǎn)可做為混凝土早期塑性收縮裂縫與混凝土長(zhǎng)期干燥收縮裂縫相區(qū)別的依據(jù)，在實(shí)際上很難區(qū)別塑性收縮裂縫與塑性沉降裂縫，但如果裂縫的走向與鋼筋布置的形狀和混凝土構(gòu)件的幾何形狀有關(guān)，則可以判定沉降在裂縫的形成過程中起了一定的作用，有時(shí)這兩種裂縫是同時(shí)存在的，只不過是以何種為主罷了?；炷量梢员徽J(rèn)為是一種人造的沉積巖，泵送混凝土剛剛澆筑成型后，由于混凝土各種固體顆粒在減水劑的作用下形成了溶劑化層，導(dǎo)致各種固體顆粒之間存在一層水膜，在混凝土的

7、表面處則形成凹形液面，在一般情況下，水分揮發(fā)會(huì)使固體顆粒進(jìn)一步靠近，毛細(xì)管進(jìn)一步變細(xì)，增大了將水從混凝土內(nèi)層提升到表面的能力，同時(shí)混凝土的泌水也有利于水上升到混凝土表面。普通混凝土所含的水分少在泌水和毛細(xì)管的雙重作用下使混凝土的體積收縮小而且較均勻，所以普通混凝土較少產(chǎn)生塑性收縮裂縫。對(duì)于泵送混凝土而言，因其所含的水分較多，若環(huán)境溫度高風(fēng)速大而且干燥，水分揮發(fā)迅速，混凝土的泌水和毛細(xì)管提升水的綜合作用還低于水的揮發(fā)作用時(shí)，使混凝土表層脫水速度遠(yuǎn)大于混凝土內(nèi)層提供水的速度，造成了混凝土面層體積收縮大，若這時(shí)混凝土還未產(chǎn)生足夠的強(qiáng)度，則在混凝土表面產(chǎn)生塑性收縮裂縫，商品混凝土因運(yùn)輸距離長(zhǎng)，為防止流

8、動(dòng)性損失過大，常常加入緩凝劑、保塑劑等，更增加了形成塑性收縮裂縫的可能。因混凝土的塌落度大，對(duì)模板的側(cè)向壓力也大，使模板容易發(fā)生變形也會(huì)形成塑性裂縫，消除塑性收縮裂縫的積極方法與消除塑性沉降裂縫的方法基本相同，也可以采用二次振搗工藝，所不同的是可以采用平板振揭器進(jìn)行施工，特別是對(duì)表面積大而厚度小的混凝土板，通過振搗使混凝土的體積收縮減小而且均勻，而有的施工單位采用碾壓和抹平的方法來消除塑性裂縫，其效果是值得懷疑的。2.2防治從根本上講，為預(yù)防泵送混凝土產(chǎn)生塑性裂縫應(yīng)從三方面考慮并采取如下措施?；炷僚浜媳?#183;使用高效減水劑降低混凝土單方用水量，并適當(dāng)采用偏粗的中砂，·加入引氣

9、劑，切斷毛細(xì)管可以減少水分的揮發(fā)，而且引氣劑對(duì)泵送混凝土工作性的改善也十分有利，是降低混凝土塑性裂縫的有效措施。·摻入優(yōu)質(zhì)粉煤灰降低混凝土的泌水和干燥收縮值。·在滿足強(qiáng)度條件下，盡可能減少水泥用量，盡可能不用礦渣水泥以利于降低泌水量。改善施工混凝土構(gòu)件的外界條件·防止混凝土成型后在烈日下暴曬，加設(shè)臨時(shí)遮陽棚或檔風(fēng)墻，有利于降低混凝土表面的溫度和混凝土表面的風(fēng)速。·在未澆筑混凝土前，對(duì)模板進(jìn)行預(yù)濕。施工措施·在施工時(shí)，盡量縮短澆筑與開始養(yǎng)護(hù)的時(shí)間差。·及時(shí)覆蓋塑料薄膜或噴施混凝土養(yǎng)護(hù)劑。·及時(shí)復(fù)振。有時(shí)在負(fù)溫條件下也會(huì)產(chǎn)生塑性

10、收縮裂縫，如筆者在觀察長(zhǎng)春香格里拉酒店的冬季泵送混凝土施工時(shí)，盡管氣溫很低，但因混凝土與環(huán)境的溫差大、空氣干燥水分揮發(fā)快，也能產(chǎn)生混凝土塑性收縮裂縫。3對(duì)已硬化塑性混凝土裂縫的處理如果帶有塑性裂縫的混凝土已經(jīng)硬化，這時(shí)應(yīng)如何處理呢?一般塑性裂縫常在混凝土建筑結(jié)構(gòu)的表面形成，像粗梁，細(xì)柱和剪力墻上部的沉降裂縫和混凝土板、墻表面早期失水形成的塑性收縮裂縫還會(huì)因降溫、干燥而進(jìn)一步開裂，所以不能采用硬質(zhì)材料來填充塑性裂縫。在塑性裂縫出現(xiàn)后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理才行，以便阻止各類雜物掉入裂縫中，易使鋼筋銹蝕，防水性能下降，并在多次凍融循環(huán)作用后導(dǎo)致混凝土剝落，縮短建筑物的使用壽命。在混凝土依然是潮濕狀態(tài)時(shí)，常用

11、的處理措施有：·在裂縫很小時(shí)，做為臨時(shí)措施可以掃入水泥和膨脹劑的混合物填充到裂縫中。·在裂縫尺寸稍大一些時(shí)，可以沿著裂縫注入具有膨脹性能的水泥漿，·如裂縫再大一些時(shí)，可以直接澆筑具有微膨脹的水泥砂漿，采用的水灰比與原混凝土的相同即可。若混凝土已經(jīng)硬化，而且已十分干燥了，可考慮采用環(huán)氧樹脂水泥砂漿或聚合物水泥砂漿灌縫，若強(qiáng)度要求不高的混凝土構(gòu)件還可以采用柔性材料進(jìn)行密封，如各種防水密封膠等，防止?jié)B水和鋼筋銹蝕。4結(jié)論綜上所述，商品混凝土和泵送混凝土都很容易出現(xiàn)早期塑性裂縫現(xiàn)象，造成混凝土早期塑性裂縫的根本原因是混凝土的早期失水或不均勻失水及不均勻沉降所致。為防范沉降裂縫為主的塑性裂縫比較可行的措施是及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行二次復(fù)振，特別是對(duì)容易產(chǎn)生塑性沉降裂