泵送混凝土施工质量控制和裂缝处理措施

泵送混凝土施工质量控制和裂缝处理措施泵送混凝土施工质量控制和裂缝处理措施 华慧 远程教育平台 添加时间 2008 11 10 11 42 00 复制地址给好友 建工考试论坛 建造师精品课程 建造师考试推荐班级 我要在线体验 摘要 摘要 文章分析了泵送混凝土常见质量问题因素分析 还分析了混凝土早期塑性 裂缝产生的原因 并提出具体可行的防治措施 关键词 关键词 泵送混凝土 质量控制 裂缝 拌合物 1 前言前言 用混凝土泵输送混凝土拌合物 可一次连续完成水平运输和垂直运输 并可连续 浇筑 因而具有效率高 劳动力省的优点 但与普通混凝土相比 由于其大流动性 大砂率及较高的水泥用量 也出现了混凝土表面易产生袭缝 混凝土收缩值较大等同 题 影响了混凝土的耐久性 以下从混凝土的原材料 配合比及施工操作的要求等方 面 提出解决泵送混凝土质量问题的一些做法 以及对泵送混凝土裂缝处理的一些方 法 2 常见质量问题因素分析常见质量问题因素分析 2 1 泵送混凝土坍落度损失大 混凝土坍落度损失率视工程条件不同有很大的差异 其中影响最大的因素是停放 时间 气温 外加剂及其掺入方式 1 外加剂影响 加入泵送混凝土中的外加剂一般有高效减水剂 但高效减水剂与水泥有相容性问 题 某些水泥不能配制低水灰比高流动性的混凝土 2 气温对坍落度损失的影响 气温升高 一方面水泥的水化反应加快 坍落度损失增大 另一方面 升温后引 起的水分挥发增大 也将导致坍落度的损失 因此 夏季高气温施工时 除用湿草袋 等遮盖输送管 避免阳光照射外 可适当增大混凝土坍落度 2 2 泵送混凝土施工中堵管 输送设备主要包括泵机和配管 泵机的选择应适合混凝土工程特点 要求的最大 输送距离 最大输送量及混凝土浇筑计划要求 泵机选择不当时 压力达不到要求 过大过小都有造成堵管的可能 输送管使用后 如未及时用水清洗干净 管中所余混 凝土在下次使用时 必然增大管壁的摩阻力 造成堵管 2 3 混凝土组成材料及配比 1 水泥品种和用量 在泵送混凝土中 水泥砂浆起到润滑输送管道和传递压力的作用 所以水泥用量 非常重要 水泥用量过少 混凝土的和易性差 泵送阻力大 泵和输送管的磨损亦加 剧 容易产生堵管 水泥用量过多 混凝土的粘性增大 也会增大泵送阻力 为此 应在保证混凝土设计强度和顺利泵送的前提下尽量减少水泥用量 2 骨料的最大粒径与级配 粗骨料最大粒径的选择应适合工程和配管要求 骨料的级配不仅影响混凝土硬化 后性能 同时也会影响和易性 3 砂率 砂率过小时 泵送混凝土易在输送管中弯管位置堵塞 为此 泵混凝土与普通混 凝土相比 宜适当提高砂率 以适应管道输送的需要 但砂率过高时 不仅会降低和 易性 同时 也会影响混凝土硬化性能 故应在可泵性的情况下尽量降低砂率 4 掺合料 加入泵送混凝土中的掺合料主要有粉煤灰 粉煤灰掺入混凝土中起润滑作用 可 以改善混凝土拌和物的和易性 大大提高混凝土的流动性 有利于泵送 但掺量宜由 试验确定 过多不利于混凝土的强度 3 裂缝预防及处理方法裂缝预防及处理方法 商品混凝土和泵送混凝土都很容易出现早期塑性裂缝的现象 混凝土塑性裂缝产 生的原因比较复杂 常见裂缝可采取以下措施进行预防和处理 3 1 塑性 沉陷 收缩裂缝 1 裂缝原因及裂缝特征 在泵送混凝土现浇的各种钢筋混凝土结构中 特别 是板 墙等表面系数大的结构中 经常出现断续的水平裂缝 裂缝中部较宽 两端较 窄 呈梭状 裂缝经常发生在板结构的钢筋部位 板肋交接处 梁板交接处 梁柱交 接处及结构变截面等部位 裂缝产生的原因主要是混凝土流动性不足以及振捣不均匀 在凝结硬化前没有沉 实或者沉实不够 当混凝土沉陷时受到钢筋 模板抑制所致 裂缝在混凝土浇筑后 1 3h 出现 裂缝的深度通常达到钢筋上表面 2 影响因素和防治措施 要严格控制混凝土单位用水量在 170kg m3 以下 水灰比在 0 6 以下 在满足 泵送和浇筑要求时 宜尽可能减少坍落度 掺加适量 质量良好的泵送剂和掺合料 可改善工作性和减少沉陷 混凝土浇筑时 下料不宜太快 搅拌时间要适当 混凝土应振捣密实 时间以 1015s 次为宜 在柱 梁 墙和板的变截面处宜分 层浇筑 振捣 在混凝土浇筑 11 5h 后 混凝土尚未凝结之前 对混凝土进行两次振 捣 表面要压实 为防止水分蒸发 形成内外硬化不均和异常收缩引起裂缝 应采取措施缓凝和 覆盖 3 2 干缩裂缝 1 裂缝原因及裂缝特征 混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石干燥收缩造成 的 混凝土的水分蒸发 干燥过程是由外向内 由表及里 逐渐发展的 由于混凝土 蒸发干燥非常缓慢 裂缝多数持续时间较长 而且裂缝发生在表层很浅的部位 裂缝 细微 有时呈平行线状或网状 但是由于碳化和钢筋锈蚀的作用 干缩裂缝不仅严重 损害薄壁结构的抗渗性和耐久性 也会使大体积混凝土的表面裂缝发展成为更严重的 裂缝 影响结构的耐久性和承载能力 2 影响因素和防治措施 水泥品种及用量 水泥的需水量越大 混凝土的干燥收缩越大 不同品种水泥 混凝土的干燥收缩程度不同 宜采用中低热水泥和粉煤灰水泥 混凝土干燥收缩随着 水泥用量的增加而增大 在可能的情况下 尽可能降低水泥用量 用水量 混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大 在同一水泥用量条件下 混 凝土的干燥收缩和用水量成正比 且为直线关系 水灰比越大 干燥收缩越大 塑性 收缩裂缝 干缩裂缝都是由于混凝土单方用水量过大 坍落度过大 而且水分蒸发过 快造成的 因此严格控制泵送混凝土的用水量是减少裂缝的根本措施 为此 在混凝 土配合比设计中应尽可能将单方混凝土用水量控制在 170kg m3 以下 对于浇筑墙体 和板材的单方混凝土用水量的控制尤为重要 为了降低用水量 掺加适当数量减水率 高 分散性能好的外加剂是非常必要的 砂率 混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大 但增加的数值不大 泵送混 凝土宜加大砂率 但应在最佳砂率范围内 掺合料 矿渣 煤矸石 火山灰 赤页岩等粉状掺合料 掺加到混凝土中 一 般都会增大混凝土的干燥收缩值 但是质量良好 含有大量球形颗粒的一级粉煤灰 由于内比表面积小 需水量少 故能降低混凝土干燥收缩值 外加剂 在选用外加剂时 选用干燥收缩小的减水剂或泵送剂 混凝土的养护 混凝土浇筑面受到风吹日晒 表面干燥过快 产生较大的收缩 受到内部混凝土的约束 在表面产生拉应力而开裂 如果混凝土终凝之前进行早期保 温养护 对减少干燥收缩有一定作用 3 3 处理措施 混凝土裂缝 若在混凝土仍然是潮湿状态时 可采取的处理措施有 如产生的裂 缝宽度很小时 可以采取扫入水泥和膨胀剂的混合物填充到裂缝中的措施 如裂缝宽 度稍大一些时 可以沿着产生的裂缝注入具有膨胀性能的水泥浆 如产生的裂缝宽度 再大一些时 可以直接浇筑具有微膨胀的水泥砂浆 该水泥砂浆采用的水灰比应与原 混凝土采用的水灰比相同 若混凝土已经到了硬化状态 可考虑采用环氧树脂水泥砂浆或聚合物水泥砂浆灌 缝 而对于那些对强度要求不高的混凝土构件 还可以采用柔性材料如各种防水密封 胶等进行密封 以防止渗水和钢筋锈蚀 4 结束语结束语 综上所述 泵送混凝土产生的裂缝潜在危险大 对此必须引起足够重视 切实从 每一个环节入手 做好过程控制 完善施工手段 确保施工质量 如何对泵送混凝土坍落度进行控制如何对泵送混凝土坍落度进行控制 2007 02 06 16 12 48 已经被浏览 824 次 一 概述一 概述 随着混凝土技术的不断发展 泵送混凝土在高层建筑及大体积混凝土中应用越来越广泛 泵送混凝土 施工 要求混凝土具有可泵性和流动性等工作性能 来满足泵送混凝土的集中搅拌 远距离运输及泵送等 过程的要求 但在泵送混凝土施工中 经常遇见由于混凝土坍落度损失很快 使混凝土很快失去了流动性 给施工带来了一定的困难 因而怎样控制泵送混凝土坍落度的经时损失 是解决泵送混凝土今后发展的 一个关键 混凝土坍落度经时损失是指新拌混凝土的坍落度随着时间的延长而逐渐减小 是硅酸盐水泥水化浆体在形 成钙矾石和水化硅酸钙等水化产物的同时 逐渐变稠凝结的结果 是由于混凝土拌和物中的游离水分随着 水化反应 吸附于水化产物表面或者蒸发等原因而逐渐减少造成的结果 这是混凝土的一个正常性能 但 损失过大 混凝土入泵坍落度不能满足施工要求 易造成混凝土堵塞泵管 影响了施工的正常进行 因而 在一定范围内控制混凝土坍落度经时损失 能有效地改善混凝土的施工性能 提高施工效率 二 泵送混凝土坍落度损失原因分析二 泵送混凝土坍落度损失原因分析 造成泵送混凝土坍落度损失的因素很多 在正常的情况下 水泥加水半个小时后 混凝土的坍落度即 开始以一定的速率减小 减小的速率取决于水泥水化时间 水化放热 水泥的矿物组成及所掺的外加剂的 品种及掺量等与之相关的各种因素 下面就各相关因素进行具体分析 1 水泥水化放热对混凝土坍落度的影响 水泥是混凝土中主要的胶凝材料 其矿物组成主要以硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙 铁铝酸四钙等 形成存在 它的水泥矿物水化特性见表 1 水泥矿物的水化特性 强度发展强度发展 矿物组成 早期后期 水化热矿物组成 早期后期 水化热 C3S 大大中 C3A 大小大 C2S 小大小 C4AF 小小小 它的水化过程包括了各种无水化合物与水所产生的水化反应 并以不同的速率进行水化 C3A 的水化 速率比 C3S C2S 要快的多 因此水泥的水化放热很大程度上取决于 C3A 的水化反应 在泵送混凝土中 水 泥水化放热的大小对混凝土坍落度损失影响很大 原因是水泥水化放热 混凝土使拌和物中的游离水分吸 附于水化产物表面或蒸发 并促使混凝土拌合物内部温度升高 加快水泥的凝结 造成了混凝土坍落度的 损失 2 外加剂对水泥适应性与混凝土坍落度的影响 泵送混凝土常需要添加剂来改善混凝土的和易性 并提高混凝土的坍落度值 使混凝土具有良好的工 作性能 但在相同配合比下同掺量 同品种的外加剂对不同品种的水泥 其适用效果差异很大 这是外加 剂与水泥适应性的问题 具体分析主要有以下几因素 2 1 水泥矿物组成的影响 对水泥适应性的影响主要是水泥矿物中 C3A 与 C3S 的含量 水泥中的 C3A 含量低而 C3S 含量高对外加 剂的适应性要好 而 C3A 含量越高 外加剂对水泥的适应性效果越差 2 2 掺和料的影响 泵送混凝土中 经粉煤灰取代部分水泥或细集料 能在保持混凝土原有和易性的条件下减少用水量 粉煤灰愈细 球形颗粒含量愈高 减水效果越好 如不减少用水量 则可改善混凝土的和易性 减少混凝 土的泌水率 防止离析 降低混凝土的水化热 促进外加剂与水泥的适应性 并减少混凝土坍落度的损失 2 3 含碱量的影响 含碱量高的水泥 由于大量的碱会破坏外加剂在水泥颗粒表面形成的吸附膜 使外加剂失去原有的减 水作用 加快了混凝土坍落度的损失 2 4 外加剂的影响 在泵送混凝土中掺入一定剂量的外加剂 能起到减少用水量 降低水泥的水化热 提高混凝土的坍落 度值 节约水泥等良好的效果 但不同的外加剂及掺量对水泥的分散 减水 增强等效果不尽相同 3 环境条件对混凝土坍落度损失的影响 砂 石 水泥等原材料的温度及外界环境的温 湿度对混凝土坍落度的损失有很大的影响 3 1 原材料的温度过高 特别是在夏季施工时 由于温度过高 造成混凝土拌合物的温度过高 这就 加速了混凝土中游离水分的蒸发 易造成混凝土坍落度损失过大 3 2 外界环境温度高 湿度低 使拌合物的温度升高 加速了水化反应的进行 进一步促进水泥的放 热 使混凝土中的游离水分减少 造成坍落度的损失 4 施工工艺及运输对坍落度损失的影响 在泵送混凝土中 外加剂掺加的早晚对坍落度的损失也有影响 研究表明 后添加与同时添加相比 在获 得同样流动混凝土的前提下 后添加外加剂的掺量仅为同时添加掺量的 50 80 因此 后添加可获得 较好的流动性 泵送混凝土在运输过程中 由于泌水和游离水分蒸发 易造成混凝土中游离水分的减少 并因此加大 混凝土坍落度的损失 三 控制混凝土坍落度损失的措施三 控制混凝土坍落度损失的措施 1 原材料的选择 1 1 水泥 应选择能降低水泥水化热 控制混凝土坍落度经时损失的水泥 根据这一要求 我们选择水泥水化热 相对较低 C3A 含量在 7 0 以下 碱含量 NA2O 0 658K2O 不大于 1 0 水泥标准稠度用水量相对较小 的硅酸盐 普通硅酸盐 矿渣硅酸盐及粉煤灰硅酸盐类水泥 其性能及质量指标应符合国家现行标准和规 范的要求 1 2 骨料 1 2 1 粗骨料 为了减小坍落度损失 在满足混凝土泵送要求的粗骨料最大粒径与输送管径之比下 尽量选择粒径大 的和连续级配好的 针片状颗粒含量不大于 10 的粗骨料 并在保证强度的前提下 提高粗骨料的用料 来减少水泥的用量 达到控制混凝土坍落度损失的目的 1 2 2 细骨料 试验证明 提高细骨料的细度模数 级配良好 通过 0 315mm 筛孔的不少于 15 细骨料可获得较好的 混凝土工作性能 并能减少水泥用量 从而减小坍落度的损失 所用的粗细骨料均应符合国家现行标准和规范的要求 1 3 外加剂 泵送混凝土掺入外加剂 要经过试验 选择与水泥适应性好 减水率大 能降低水泥用量且经济效益 好的外加剂 1 4 掺合料 泵送混凝土中掺粉煤灰能改善混凝土的工作性能 起到良好的效果 但其等级和掺量对混凝土的坍落 度损失有一定的影响 一般选择 级或 级 最大掺量不超过 15 占水泥重量的 8 且烧失量不大于 7 0 的粉煤灰 2 配合比设计 泵送混凝土配合比设计 应符合同家现行的标准 规程及规范的规定 充分利用地方资源 应满足泵送混凝土的各项工作性能 2 1 水灰比的选择 规程规定泵送混凝土的水灰比宜为 0 4 0 6 并应充分考虑水泥水化放热对坍落度损失的影响 在 保证混凝土强度的前提下 控制用水量 2 2 砂率的选择 泵送混凝土的砂率宜为 38 45 砂率的提高可改善混凝土的可泵性 但砂率过高 则影响混凝土的 保塑性能 增加混凝土的坍落度损失率 不利于混凝土的泵送 表 2 为不同的砂率在同一水灰比及相同外加剂和掺量下的坍落度损失值 外加剂掺量 砂率 0min30