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泵送混凝土用于顶板浇筑产生早期收缩裂缝的成因与控制


马国栋　王文彬　谢　红　　(河北省建筑科学研究院)


刘英杰　　　　　　　　　　(中建一局六公司)

　　混凝土的早期收缩裂缝是化学收缩、干燥收缩共同作用的结果。其形状无规则，深度、宽度表现不一，是建筑工程急待解决的一个普遍问题。虽说可以通过多种方法对混凝土的收缩裂缝进行处理，但裂缝的产生对钢筋锈蚀、混凝土的耐久性总会带来不利影响。因此，避免混凝土产生早期收缩裂缝才是根本。几年来，我们针对多项工程产生的早期收缩裂缝进行了认真分析并采取了对策，经工程实践应用证明效果良好，可有效避免泵送混凝土用于顶板浇注产生早期收缩裂缝。

1　裂缝形成原因

　　从混凝土收缩裂缝形成的时间来看，裂缝往往发生在混凝土拌和物的初凝到终凝这段时间内，但其宽度、深度、长度还会因养护条件的变化而变化。混凝土产生早期收缩裂缝的原因较多，既有原材料方面的原因，也有配合比方面的原因，同时养护方法不当也是产生裂缝的一个重要原因。

1.1　原材料

　　在原材料方面易引起混凝土产生收缩裂缝的首先是水泥，其次是泵送剂。用于浇筑顶板泵送混凝土中的水泥除了应均匀、稳定、与外加剂具有良好的适应性外，还应考虑其初、终凝时间及早期化学收缩性。硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥一般凝结时间相对较短，早期化学收缩较小，宜于浇筑顶板；矿渣水泥凝结时间较长，泌水性较大，早期化学收缩较大，不宜浇筑顶板。泵送剂是泵送混凝土不可缺少的原材料之一，为防止混凝土拌和物稠度损失，泵送剂中需掺加适量缓凝剂，其掺量若不因水泥品种、气候条件、运距、泵程的变化而变化，在使用矿渣水泥、粉煤灰作胶结材料，气温相对较低时，混凝土拌和物的凝结时间会大幅度延长，一方面增加了混凝土的早期化学收缩，另一方面延长了混凝土表面的失水时间，造成混凝土表面大量水份蒸发，增加了混凝土的干燥收缩。

1.2　配合比

　　配合比是指导混凝土拌制的重要技术资料。胶结材料总量增加，混凝土的化学收缩增加，混凝土易产生收缩裂缝；砂率增加虽能利于泵送施工，但超过一定值时混凝土的抗裂性降低，混凝土的干燥收缩加大，也易产生收缩裂缝；稠度较大，振捣后粗骨料下沉，表面浮浆增加，抗裂性下降，干燥收缩加大，也会导致混凝土的开裂。

1.3　养护

　　多年来，对泵送混凝土顶板的养护习惯采取二次收面或薄膜养护的方法，但是经实践证明在北方的春秋季节，或在气温较高，湿度相对较低的地区，只靠对混凝土表面的搓毛或仅采取薄膜养护是远远不够的，混凝土表面仍会产生许多无规则的收缩裂缝。只采取搓毛，当泵送混凝土凝结时间相对较长、气温较高、湿度较小、风速较大时，混凝土拌合物的表面因失水较快，就会在收缩应力的作用下产生许多干燥裂缝，在这种情况下，进行二次或三次搓毛、压面，也仅能弥合部分裂缝，不能根治裂缝，相反有时还会增加裂缝的宽度、深度。

　　只采取薄膜养护，当气温较高时，局部悬鼓薄膜下面形成了高温层，混凝土拌合物的水份蒸发的很快，造成混凝土表面失水，也会导致混凝土表面产生许多干缩裂缝。

2　控制措施

　　通过以上对泵送混凝土浇注顶板收缩裂缝的分析，结合工程实际应用情况，我们认为控制混凝土的早期收缩裂缝应从以下几个方面着手：

　　a．在原材料方面，应选用旋窑生产，质量稳定的硅酸盐或普通硅酸盐水泥；泵送剂的选用应根据气温运距，泵送高度的变化适当调整缓凝时间。

　　b．在配合比设计中应控制胶结材料总量，同时在满足泵送施工的情况下可取砂率的下限，混凝土拌合物的稠度在浇注地点应控制在180mm以内。

　　c．在混凝土的养扩方面应采用浇注完混凝土后立即收面、覆盖薄膜、压盖湿润麻袋或草毡并及时洒水的办法