摘要：泵送混凝土具有提高生产效率、环保、对薄壁密筋结构可少振捣或不振捣施工等优点，因此在我国的基础设施建设中应用十分广泛，尤其在确保工程质量、环保节能、降低施工现场周边噪声的作用巨大。很多地方规定城区或其他地方重大项目施工设计混凝土的必须使用商品泵送混凝土。因此泵送混凝土是很多施工现场不可或缺的。包括我们当地（忠县）在内，政府明确规定城镇规划区域内的建设项目必须使用泵送混凝土。本文介绍了泵送混凝土的特点，分析了泵送混凝土裂缝的种类和产生的原因，并提出了相应的控制措施，供大家参考。
关键词：泵送混凝土；裂缝；防治
引言
泵送混凝土，是建筑工程领域中新兴的名词，是在现代施工技术进步的大环境下产生的它主要是指混凝土拌合物的坍落度不低于100mm并用管道进行输送、浇筑的一种技术。泵送混凝土必须满足强度、耐久度以及泵送工艺的要求，要保证在泵送过程中有良好的流动性、阻力小、不离析、不易沁水、不堵塞管道等性质。泵送混凝土因具有污染少、占地小、工效高，还能减少收缩、开裂，提高混凝土的施工性能等优点，而被广泛应用于各类建筑工程施工中。然而，泵送混凝土由于本身具有的特性与具体施工条件的限制，导致容易产生裂缝，从而致使抗渗和耐久性能也会受到影响。本文分析了泵送混凝土产生裂缝的原因及种类，并根据工程应用的实际经验和国家相关规范要求，提出了针对性的预防与改善措施。
1 混凝土裂缝简述
混凝土裂缝按其产生原因可分为两类：
1）由变形变化引起的裂缝：这类裂缝包括结构因温度、湿度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝。其特征是结构要求变形，当受到约束和限制时产生内应力，应力超过一定数值后产生裂缝，裂缝出现后变形得到满足，内应力松弛。这种裂缝宽度大、内应力小，对荷载的影响小，但对耐久性损害大。
2）由外荷载（静、动荷载）直接应力引起的裂缝和次应力引起的裂缝：这类裂缝属于外因引起。据国内外调查资料表明，工程结构产生属于变形变化（温湿度、收缩与膨胀、不均匀沉降）引起的裂缝约占80%；属于荷载引起的裂缝约占20%。对于处于运动和不稳定扩展状态的裂缝，应考虑加固和补救措施。而对于稳定、闭合、愈合的裂缝则可持久的应用。例如有些具有防渗要求的混凝土结构中出现0.1 mm~0.2 mm裂缝时，可能开始时有轻微渗漏，但经过一段时间后，裂缝处的水泥水化析出Ca（OH）2，逐渐弥合了裂缝，并与大气中CO2作用，形成CaCO3结晶，封闭和自愈合裂缝（钙化），防止了渗漏的产生。这种裂缝是稳定的，不会影响工程结构的使用和耐久性。在此本文主要就变形裂缝产生的原因和防治措施进行论述。
2 泵送混凝土的特点
泵送混凝土的主要特点如下：
1）水泥用量较多。为保证混凝土具有良好的可泵性，强度等级为C20~C60的混凝土中水泥用量多为350 kg/m3~550 kg/m3。
2）常添加掺合料。为改善混凝土性能，节约水泥和降低造价，混凝土中时常掺加粉煤灰、矿渣等掺合料。
3）砂率偏高、砂用量多。为保证混凝土的流动性、粘聚性和保水性，以便于运输、泵送和浇筑，泵送混凝土的砂率一般要比普通流动性混凝土大，约为38%~45%。
4）工艺
a.混凝土拌制在搅拌站（楼）进行，原材料计量准确，搅拌均匀，但也偶有失控情况。b.多数搅拌站未设细掺合料、粉状泵送剂、粉状膨胀剂称量和料仑，采用人工或容积法，使计量与分散存在问题，影响混凝土的均匀性。c.当混凝土拌合物过乾、过稀，运输时间过长、停留时间过长且未进行搅拌均匀前入泵时，混凝土拌合物乾稀不匀。d.每个运输车中混凝土的坍落度相差过大，加入泵车内输送时，会浇筑的混凝土均匀性变坏。e.混凝土浇筑后振捣不足、振捣过度，特别是面积系数很大的板材，采用振捣棒密实不均匀。f.大体积混凝土施工，当技术措施不当或不完善时，易产生温度裂缝。g.混凝土大面积板材，在浇筑后防风、防晒、养护不足时，易产生干缩裂缝。h.混凝土拌合物过乾、人工、无称量的加入高效减水剂或水时，混凝土质量不易保证。
3 温度裂缝产生的原因和防治措施
3.1产生的原因和特征
温度应力和温差成正比，温差越大，温度应力也越大。当这种温度应力超过混凝土的内外约束应力（包括混凝土抗拉强度）时，就会产生裂缝。这种裂缝的特点是裂缝出现在混凝土浇筑后的3天-5天，初期出现的裂缝很细，随着时间的发展而继续扩大，甚至达到贯穿的情况。
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3.2防治措施
3.2.1原材料和配合比的选用
1）水泥品种和用量。
大体积钢筋混凝土引起裂缝的主要原因是水泥水化热的大量积聚，使混凝土出现早期升温和后期降温，产生内部和表面的温差。减少温差的措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，在掺加泵送剂或粉煤灰时，也可选用矿渣硅酸盐水泥。再有，可充分利用混凝土后期强度，以减少水泥用量。根据大量试验研究和工程实践表明，每m3混凝土的水泥用量增减10kg，其水化热将使混凝土的温度相应升高或降低1℃。因此，为更好的控制水化热所造成的温度升高、减少温度应力，可以根据工程结构实际承受荷载的情况，对工程结构的强度和刚度进行复核与验算，并取得设计单位的同意后，可用56天或90天抗压强度代替28天抗压强度作为设计强度。由于过去土木建筑物层数不多、跨度不大，且多为现场搅拌，施工工期短，混凝土标准试验龄期定为28天，但对于具有大体积钢筋混凝土基础的高层建筑，大多数的施工期限很长，少则1～2年，多则4～5年，28天不可能向混凝土结构，特别是向大体积钢筋混凝土基础施加设计荷载，因此将试验混凝土标准强度的龄期推迟到56天或90天是合理的，正是基于这点，国内外许多专家均提出这样建议。如果充分利用混凝土的后期强度，则可使每m3混凝土的水泥用量减少40～70kg左右，则混凝土温度相应降低4～7℃。最后，为减少水泥水化热和降低内外温差的办法是减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。如果强度允许，可采用掺加粉煤灰来调整。
2）掺加掺合料。如混凝土中掺入一定量的优质粉煤灰，不但能代替部分水泥，并可降低混凝土中水泥水化热。
3）掺加外加剂。掺加具有减水、增塑、缓凝、引气的泵送剂，可以改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性。
4）选用质量优良的粗细集料。a.粗集料。要优先选用天然连续级配的粗集料，使混凝土具有较好的可泵性，减少用水量、水泥用量，进而减少水化热。b.细集料。以采用级配良好的中砂为宜。实践证明，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 kg/m3-25 kg/m3，可降低水泥用量28 kg/m3～35 kg/m<3，因而降低了水泥水化热、混凝土温升和收缩。
3.2.2施工工艺改进
1）控制混凝土出机温度和浇筑温度。
为了降低混凝土的总温升，减少大体积工程结构的内外温差，控制混凝土的出机温度和浇筑温度也是一个重要措施。
2）改进工艺。
搅拌工艺：
采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺，可以有效地防止水分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，从而提高混凝土强度10%或节约水泥5%，并进一步减少水化热和裂缝。
3）振动工艺：
对已浇筑的混凝土，在终凝前进行二次振动，可排除混凝土因泌水，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。
4 结语
泵送混凝土的开裂是个很复杂的问题，影响因素较多，它与混凝土原材料、配合比、施工工艺、养护条件、拆模时间以及环境温湿度有关，裂缝的产生往往是多种因素叠加的结果，尽管裂缝的发生是不可避免的，但通过合理设计、泵送混凝土配合比优化、合理的施工工艺、加强浇筑现场的养护工作、事后及早处理等多方面措施，可以将裂缝的危害降低到最低程度，不至 影响完工工程在合理年限内的正常使用。相反，泵送混凝土质量控制因为产品集中拌和配送，质量相比于现场拌和可以做得更好，建成的项目在质量上更可靠、耐久性更让用户放心。
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论文作者:邹建武
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/16
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 水泥论文; 水化论文; 用量论文; 温度论文; 应力论文; 《基层建设》2018年第2期论文;