泵送混凝土范文
时间:2023-04-04 18:17:52
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篇1
关键词:泵送混凝土;可泵性的影响;因素
中图分类号: TU375文献标识码:A
一、水及细粉料对混凝土可泵性的影响
混凝土拌和物是由表面性质、颗粒大小和密度不同的固体材料与液体(水)组成的。当混凝土拌和物在未加水之前,各种固体材料为散状颗粒堆聚体,颗粒之间无任何有机联系。但在加入拌和水之后,则可以使这个散状颗粒堆聚体具有连续性,水泥的水化反应开始。由此可见,在混凝土拌和物中水是水泥水化的必要条件,是各种组成材料之间的关键联络相,它主宰着混凝土泵送的全过程。
混凝土拌和物中加水拌和使其流动性满足泵送施工工艺要求,这是水对泵送有利的一个方面。如果在混凝土拌和物中的细粉料(水泥加0.3mm以下的细料)对水没有足够的吸附能力和阻力,一部分水会在泵压力作用下穿过固体之间的空隙,流向阻力较小的区域内。在泵送混凝土过程中,这种现象在输送管道内会造成压力传递不均,甚至出现水首先流失,骨料与水泥浆分离。这是水对泵送不利的一个方面。
试验证明,水通过固体材料之间空隙的阻力,与固体材料的粒径大小有关。较粗颗粒的砂水通过的阻力非常小,粒径为0.3mm以下时才具有阻力,颗粒的粒径越小水通过的阻力越大。因此,在泵送混凝土中更显示出水对细粉料的依赖性,这与混凝土的可泵性有直接的关系。经验证明,每立方米混凝土须含有300~400kg的细粉料。
在泵送混凝土中增加细粉料和使用减水剂的原理,实际上是稠化和提高净浆的内聚性,目的是为了防止混凝土拌和物在泵送压力下脱水,以防止在泵送过程中导致管道堵塞。
二、不泥浆含量对泵送混凝土的影响
混凝土泵送工艺的可靠性,主要与水泥用量有很大的关系。因为混凝土拌和物中石子本身无流动性,它必须均匀地分散在水泥浆体中才能产生相对位移,而且石子产生相对位移的阻力大小与水泥浆的厚度有关。在混凝土拌和物中,水泥浆填充骨科之间的空隙并包裹着骨科,在骨料的表面形成一个层,随着水泥浆层厚度加大,石子产生相对位移的阻力减小。另外,随着水泥浆含量的增加,骨料的含量相应减少,混凝土坍落度增大,有利于泵送。
水泥浆体的作用原理可以用摩擦理论加以分析,由黏着理论而言,摩擦表面互相黏着,是造成摩擦阻力的根本原因。如果把泵送压力当成一定值,要想降低摩擦系数时,主要途径是设法降低或减弱摩擦的剪切强度,而剪切强度的大小取决于管道内壁表面的性能,实质上是取决于水泥浆含量的多少。因此,对泵送混凝土的水泥用量有最低数值,我国规定:泵送混凝土的水泥用量应在260kg/m3以上。
泵送混凝土的可泵性,除了水泥用量对其有较大影响外,还与水泥浆本身的稠度有密切的关系。如果稠度过大(水灰比过小),混凝土的流动性就会减小,混凝土与管壁的摩阻力增大,由此将会引起混凝土拌和物不能泵送。如果水灰比过大,混凝土拌和物的流动性虽然较好,则水在泵送压力的作用下首先损失,也会使混凝土与管壁摩阻力增加,造成混凝土质量不佳。
三、石子粒径和表面性质对泵送混凝土的影响
石子是混凝土中用量最多的材料,在混凝土中起着骨架的作用,并能显著影响着混凝土的可泵性和硬化后的物理力学性能。石子粒径的最大尺寸与配筋、施工方法等因素有关。泵送实践证明,在进行混凝土泵送时,如果输送管内有3个大颗粒石子,排在一起就容易造成堵塞。因此,石子的粒径大小和颗粒级配是配制泵送混凝土的重要条件。美国混凝土协会(ACI)304.2R71《泵送混凝土》中建议,石子的最大粒径应不大于输送管内径的1/3。
另一方面,石子的形状和表面性质也影响混凝土拌和物的流动性和硬化后混凝土的强度。颗粒较圆、表面较平滑的石子,其孔隙率较小,填充空隙和包裹颗粒所需要的水泥浆较少,当水泥浆用量一定时,混凝土的流动性比较大。因此,从泵送施工工艺来说,卵石比碎石的可泵性好。但是,表面平滑的卵石和水泥浆之间黏结不如碎石牢固,当水灰比相同时,卵石混凝土的强度偏低。
四、管道和泵送压力对泵送混凝土的影响
管道对混凝土泵送的影响,主要表现在管道内壁表面是否光滑、管道截面变化情况和管线方向是否改变等三个方面。混凝土泵送最主要的功能是给予混凝土拌和料压力,使其沿着管道向前滑动,也可以说采用混凝土泵来压送混凝土是通过管道实现的。因此,此时混凝土混合料和管道内壁之间的摩擦力,直接影响到混凝土泵的压力。若降低混凝土与管道壁的摩擦力,则希望管道内壁具有光滑的表面。与此同时,需要有水泥纯音乐使输送管内壁形成薄浆层,起到作用。
篇2
近几年来,随着我国的综合国力的不断增强,人民的生活水平也越来越高。衣食住行由粗变细,由糙至精。对交通行业的要求也越来越高了。以前的三级公路、盘山公路已无法满足现有的行车要求,大量的一、二级公路、高速公路、大型高架桥梁及大型涵洞已深入人心。
在公路施工中,除沥青路面外,还有大量的混凝土工程,如桥梁和涵洞,以前大多采用现场人工搅拌、人工浇注、用人拉、用车推,耗时费力又占用大量场地,现在多采用商品混凝土施工,现场设砼泵泵送,快捷又方便,节省大量人工和场地。
但是在砼送施工中,不合理的安放混凝土、泵不科学的布管,以及不严格的施工操作,都会造成大量的浪费和不必要的损失。所以说合理的,科学的现场施工是非常必要的。
首先,确定所需混凝土泵的规格,桥梁施工多采用小粒径骨料,所以应采用S阀型混凝土泵,涵洞施工的骨料粒径较大,则应选用闸板阀混凝土泵。另外,泵送速度不应小于每小时四十立方。否则在大方量施工时,会延长施工时间,造成浪费。论文参考网。
其次,合理放置混凝土泵,一般情况下,如果现场条件允许,都应将混凝土泵放置在桥梁的中间位置,这样在施工过程中可以减少布管长度,缩短混凝土泵送行程,节省人力和时间。另外,混凝土泵用电功率较大,一定要保证供电充足,可靠接地。泵身安装平稳,牢靠,地面硬实平整。
第三、合理布管,正确的布管是保证顺利进行泵送的必要条件,在布置时应注意以下几点:
1、施工前应认真进行配管设计,绘制布管简图列出各种管件,连接件的配件的规格数量,提出清单;
2、要尽可能选择最短距离来布置管路,必要时可以跨越或穿过障碍,跨越障碍需升高时就在管路最高点设置放气阀;
3、在同一条管路中尽可能使混凝土断面保持不变,尽量不采用锥形管或弯管;
4、垂直向上配管时,宜使地面水平管长度不小于垂直长度的1/4,一般不宜小于15M,并应在混凝土泵出料口3-6M处的输送管根部设置截止阀,防止混凝土拌和物倒流;
5、倾斜向下配管时,应在斜管上端设置气阀,必要时可打开气阀放入空气。使管内压力平衡。向下配置的斜管底部应有足够长度的水平配管,以增强抵抗混凝土因自重可能下落的阻力,避免在管道中产生真空段;
6、配管时应把新管配置在管路开始部分,因为该处压力比较高。经长期使用后泵管磨损较大,不要把这类配置在泵压较大的区间,不合要求的旧管不要使用;
7、配管如不能贴地布置,则应在配管两端设立支架,多采用脚手架支撑,弯管处及锥管处支架应用混凝土固定;
8、寒冷地区施工时,泵管应盖上保温材料,如草垫等,炎热时施工也应在管上盖上草垫并用冷水浇湿,防止高温下混凝土坍落度损失过大造成堵管。
第四、泵送工艺、管道安装完毕经检查无误后,泵工检查电源及泵身各控制部分均处于正常状态时,方可开机进行空运转。
1、空转正常后,应先泵送适量的水,润湿混凝土的料斗,活塞及输送管内壁等直接与混凝土接触的部位;
2、经泵水确认管道内无异物后,应泵送与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆。砂浆的量不要太多,能够整个管道为宜;
3、砂浆泵送完毕后,随之应马上放入混凝土进行泵送,直至配管末端打出混凝土为止;
4、开始泵送时,混凝土泵应处于慢速,均匀并随时可反泵的状态。泵送速度应先慢后快,逐步加速。论文参考网。同时应观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况。论文参考网。待各系统运转顺利后方可以正常速度泵送;
5、混凝土泵送应连续进行。如必须中断时,其中断时间不得超过半小时、早强和速凝混凝土不能使用砼泵泵送。水泥不能采用矿渣水泥,一律应采用硅酸盐水泥,用量不得少于每方300公斤,砼塌落度不应小于8CM不大于20CM,在16-18之间为最佳;
6、泵送混凝土时,活塞应保持最大行程;
7、泵送混凝土时,水箱或活塞清洗室中应经常充满水;
8、混凝土泵送过程中若需新接管道,则仍需预先用水泥砂浆管道内壁;
9、在泵送过程中,应随时保持砼泵料斗中的混凝土量不低于吸料口,否则可能因吸入空气而导致出口处混凝土喷溅伤人;
10、当混凝土泵出现压力升高且不稳定,油温升高,输送管明显振动等现象而泵送困难时,不得强行泵送,并应立即查明原因,采取措施排除;
11、当输送管被堵塞无法泵送时,应采取下列方法排除:
a、重复进行正泵和反泵,逐步使堵塞部位的混凝土松动,实现可泵送;
b、用木锤敲击配管,找到声音最沉闷处,即为堵管处,然后用木锤连续敲击,使之松动,再进行正反泵作业,排除堵塞;
C、当上述两种方法均无效时,应首先反泵两次卸压,再将配管拆开,清除堵塞后,拧紧接头方可重新泵送;
12、混凝土泵如需较长时间中断泵送,可采取以下措施以避免因中断时间过长而造成的堵塞:
⑴泵车可利用臂架将混凝土泵入料斗,进行慢速间歇循环泵送;
⑵拖泵可利用混凝土搅拌车中的料,进行慢反泵和正泵;
13、泵送结束后,应将混凝土配管和料斗清洗干净,空机运转15分钟,使各转动部分得到充分的;
最后,将砼泵各工作操纵手杆全部打到停止位置,关掉总电源,上锁后泵工方可离去。冬季施工时,要将水泵的所有阀门打开,放尽水后,才可离去,地上残余废料及污水由建筑方负责清理干净。
主要参考资料
篇3
关键词:泵送混凝土;施工;裂缝;控制
1、前言
近年来,预拌泵送混凝土在高层建筑施工中广泛应用,收到了提高工效、节约施工成本的良好效果,但是,由于预拌泵送混凝土有固有的收缩特性,且属于大流态性的混凝土,具有坍落度大、水泥用量大、含砂率高等特点,因此,在施工中产生裂缝的概率较高。如何防治是施工企业值得关注的课题?
2、原材料和配合比的要求
2.1粗骨料的选择。粗骨料的最大粒径应根据输送管内径的大小严格限制,最大粒径与输送管内径之比,输送高度50M以下的宜为1:3(碎石)或1:2.5(卵石);输送高度50-100M的宜为1:3-1:4;输送高度100M以上的宜为1:4-1:5。为了防止混凝土泵送时堵塞,应优先选用天然连续级配的粗骨料,使混凝土有较好的可泵性,减少用水量及水泥用量,以达到减少水化热的目的。
2.2细骨料的选择。为了使得混凝土的流动性满足要求,骨料应有良好的级配。为了防止混凝土的离析,粒径在0.315mm以下的细骨料的比例应适当加大。通常,通过0.315mm筛孔的砂宜不少于15%,而且优先选用中砂。如采用细砂,细度模数不低于2。实践证明,采用细度模数2.8的中砂比使用细度模数2.3的中砂,可以减少水泥用量30-35kg/m3,减少水用量20-25kg/m3,从而减低水化热及混凝土的收缩。
2.3砂率。砂率的选择在泵送混凝土的配合比设计中也很重要。砂率太小,混凝土容易产生离析。砂率太大,管内的摩阻力大,且会影响混凝土的强度,增大混凝土的收缩。泵送混凝土的砂率应比普通混凝土的砂率较高,宜控制在40-50%,高强泵送混凝土砂率选用28-35%比较适合。
2.4水泥用量。保水性好、泌水小的普通硅酸盐水泥均可用于泵送混凝土。而矿渣硅酸盐水泥因其保水性差、泌水大,采用时须采取一定的措施,提高其性能。水泥的用量每立方米不宜少于300K,水泥用量太少,混凝土容易产生离析现象。但是,大体积混凝土引起裂缝的主要原因是水泥水化热的大量积聚,造成混凝土内部和表面的温差。因而,水泥的用量必须加以控制,尽量将水泥用量控制在450kg/m3以下。
2.5混凝土的坍落度。混凝土的坍落度宜采用8-18cm。具体施工的坍落度大小可根据所采用的设备、建筑层高、输送管道长短、弯道多少、不同外加剂的加入而确定。值得指出注意的是,施工混凝土的坍落度是不允许大于配合比设计给定的坍落度的。
水灰比小于0.45时,混凝土的流动阻力很大,可泵性差。水灰比太大,阻力减小,但混凝土又容易发生离析,干燥收缩越大,因此水灰比宜选用0.5-0.6。而高层建筑混凝土的设计强度通常较高,为了配制高强度等级的混凝土,一般采用较小的水灰比,控制在0.30-0.38之间。为了解决因水灰比太小引起的混凝土流动阻力太大的矛盾,可在高强泵送混凝土中加入适量的泵送剂增加混凝土的流动性。
2.6外加剂和掺合料的选择。在泵送混凝土中掺加泵送剂、减水剂,特别是同时掺加粉煤灰的双掺技术不会增加泵送混凝土的干燥收缩,但是对于某些有引气作用的泵送剂、减水剂,则有增加泵送混凝土的干燥收缩的可能。因而,应选用干燥收缩小的泵送剂或减水剂。
在混凝土中掺加粉煤灰可节约大量的水泥和细骨料。实践证明,在混凝土中合理使用一吨粉煤灰可以取代0.6-0.9吨的水泥,并取代10%左右的细骨料。掺加粉煤灰同时可以减少用水量,增加混凝土的密实性,改善混凝土拌和物的和易性,增强混凝土的可泵性,减少混凝土的徐变,提高混凝土的抗渗能力,降低混凝土干燥收缩值。粉煤灰作为混凝土的掺和料,用在大体积泵送混凝土时,其作用和效果都是很明显的。
3、对施工操作的要求
3.1水泥进场时,必须抽样测定,必须满足混凝土设计强度等级要求。原材料采用重量计,误差不超过施工规范所容许的偏差。
3.2尽量采用曲率半径较大的大弯头,减少弯头数量,缩短泵管,尤其是楼面的水平管道,减少泵送阻力。
3.3混凝土的供应充足,保证混凝土泵送连续施工。
3.4泵送混凝土前,先泵送清水,清洗管道,然后泵送1:2的水泥砂浆,管道,最后泵送混凝土,开始时,慢速泵送,逐步加速,待\转正常后,以正常速度进行泵送。泵送应尽量避免停泵,如泵送因特殊情况中途必须中断时,每隔4-5分钟,使泵正反运转几次,同时开动料斗的搅拌器,使混凝土保持运动状态,防止混凝土离析。
3.5混凝土输送管在输送混凝土过程中,如发生堵塞现象时,采用返泵的方法清除。如返泵未能清除,必须找到堵塞的部位拆管清除,然后重新安装管道进行泵送,拆管前,应反泵清除管内残余应力方可拆管。
3.6混凝土振动方面可加强措施,在已浇筑的混凝土终凝前进行二次振动,排除混凝土因泌水在石子、钢筋下部形成的空隙和水分,从而提高粘结力和抗拉强度,并减少混凝土内部的气孔,提高混凝土的抗裂性。
3.7混凝土浇筑后的养护是十分重要的。对浇筑后的混凝土的养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温可以减少混凝土表面的热扩散,降低温差,防止混凝土表面出现裂缝。而适宜的潮湿条件可以防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝,使水泥的水化充分、完全,从而提高混凝土的抗拉强度,确保了混凝土的质量。
4、裂缝预防及处理方法
笔者在近几年的混凝土工程施工中,发现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,在此笔者不作详细分析。对在实际施工过程中由于施工单位所采用的措施不够得当,以至混凝土早期失水或不均匀失水造成的塑性裂缝,若加以重视是可以避免的。混凝土塑性裂缝一般可分为塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝。防止塑性沉降裂缝比较可行的措施是及时对混凝土特别是对容易产生塑性沉降裂缝的部位进行二次复振。防止塑性收缩裂缝比较可行的措施是对浇筑后的混凝土及时养护,防止混凝土水分挥发速度过快而产生裂缝。对施工不当造成已经产生的混凝土塑性裂缝,若在混凝土仍然是潮湿状态时,可采取的处理措施有:如产生的裂缝尺寸很小时,可以采取注入水泥和膨胀剂的混合物填充到裂缝中的措施。如产生的裂缝尺寸稍大一些时,可以沿着产生的裂缝注入具有膨胀性能的水泥浆。如产生的裂缝尺寸再大一些时,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,且已十分干燥,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。
5、结语
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。
参考文献:
[1]曹庆超,泵送混凝土的质量控制及裂缝处理[J],民营科技2015,(02)
篇4
[论文摘要]近年来,随着混凝土工程的日益增多,及其规模的日益扩大,泵送混凝土技术及施工方法在水利工程方面的应用得到了巨大的发展。详细介绍泵送技术,并结合实例,阐明泵送混凝土配合比的设计。
目前,由于国家大兴水利工程,如南水北调工程、三峡工程等,使得泵送混凝土技术及施工方法在水利工程方面的应用得到充分体现。我国混凝土泵送技术已有50多年的历史,泵送水平和泵送技术日益提高和完善,泵送混凝土的应用正日趋扩大。一些发展泵送混凝土较早的城市,泵送混凝土在混凝土工程量中占的比例和泵送技术已接近世界先进水平,但全国整体水平与世界先进国家相比仍有较大差距。
一、配合比的设计原则
泵送混凝土配合比设计方法,是在普通方法施工的混凝土配合比设计方法的基础上结合混凝土可泵性要求进行确定。泵送混凝土对其可泵性有特殊的要求,即:要求混凝土具有建筑工程所要求的强度需求,同时要满足长距离泵送的需要。换句话说,就是混凝土在达到可泵性要求时应服从于阿布拉姆斯水灰比定则。而且,泵送混凝土的骨料分离系数要尽可能小。换句话说,混凝土要有足够的粘聚性,使其在运输、泵送、施工中不发生分离。混凝土配合比的设计一定要遵循以下原则:稳定骨料所需骨料用量原则;最大限度密度填充原则;混凝土可泵性原则;骨料离析系数最小原则。
二、配合比设计思路
泵送混凝土除了根据工程设计所需的强度外,还需要根据泵送工艺所需的流动性、不离析、少泌水的要求配制可泵性的混凝土混合料。泵送混凝土具体的配合比设计思路如下:以一定数量的粗骨料(5mm-50mm)形成密布的骨架空间网格,以相当数量的细骨料(小于5mm)最大限度地填充骨架空隙,以胶凝材料浆体最大限度地填满粗骨料和细骨料的间隙,并包裹粗、细骨料的颗粒。形成均匀密实的混凝土,以满足强度和耐久性的要求。泵送混凝土对粗骨料有特殊的要求。如125输送管要求可用卵石最大粒径为40mm,碎石为30mm,150输送管要求混凝土所用卵石最大粒径为50mm,碎石为40mm。同时,泵送混凝土对粗骨料的级配也十分敏感。根据以上思路,参考绝对体积设计法,有方程如下:
Ks=(S/rso)/[(1/rso)-(1/1 000rg)]·G
a=( W+C/rc+F/rg)/(1 000/rso-1/rs)·S
W=K·(C+F)
W+C/rc+S/rs+G/rg+F/rf=1 000
F/(C+F)=Kf
联立以上各式求解:
S=1 000/[a(1 000/rgo-1/rs)+1/rs+1 000rg/(1 000rg-rgo)·Ksrso]
G=1 000S/[(100/rso-1/rg)·Ksrso
C=(1 000-S/rs-G/rg)/[K+k·kf/(1-kf)+1/rc+kf/(1-kf)rf]
F=[kf/(1-kf)]·C
W=K·(C+F)
其中,Ks为砂料裕度系数;a为灰浆裕度系数;rso为砂料振实密度,kg/m3;rgo为石料振实密度,kg/m3;rg为石料表观密度,kg/L;rs为砂料表观密度,kg/L;G为石用量,kg/m3;S为砂用量,kg/m3;F为粉煤灰用量,kg/m3;C为水泥用量,kg/m3;Rc为水泥真实密度,kg/L;rf为粉煤灰真实密度,kg/L;W为水用量,kg/m3;K为水灰比;Kf为粉煤灰掺量系数。
三、配合比设计参数
(一)混凝土配制强度
区分数理统计及非数理统计方法评定混凝土强度的不同,根据JGJ 552000普通混凝土配合比设计规程,混凝土配制强度应按下式计算:
式中:fcu.o混凝土配制强度,MPa;
fcu.k混凝土立方体抗压强度标准值,MPa;
σ混凝土强度标准差,MPa。
由施工单位自己历年的统计资料确定,无历史资料时应按现行国家标准GB 502042002混凝土结构工程施工质量验收规范的规定取用(高于C35,σ=6.0 MPa)。
根据此公式,以C40混凝土为例,C40混凝土的配制强度为:
在正常情况下,上式可以采用等号,但当现场条件与试验条件有显著差异或重要工程对混凝土有特殊要求时,或C30及其以下强度混凝土在工程验收采用非数理统计方法评定时,则应采用大于号。
GBJ107-87混凝土质量检验评定标准中对混凝土抗压强度合格标准的评定方法分数理统计和非数理统计两种。
在实际工程中,由于结构部位的不同,往往要求不同的评定方法,但很多单位仅按数理统计的方法进行混凝土配合比设计,导致实际试配强度均达不到49.9MPa。
对于一般单位而言,在一个工程中通常只有混凝土配合比,加之管理不到位,也往往用于要求非数理统计的工程部位,结果只能出现混凝土强度达不到设计要求的后果。
(二)水灰比
泵送混凝土的水灰比除对混凝土强度和耐久性有明显影响外,对泵送粘性阻力也有影响。试验表明:当水灰比小于0.45时,混凝土的流动阻力很大,泵送极为困难。随着水灰比增大粘性阻力系数(η)逐渐降低,当水灰比达到0.52后,对混凝土η影响不大,当水灰比超过0.6时,会使混凝土保水性、粘聚性下降而产生离析易引起堵泵。因此,泵送混凝土水灰比选择在0.45~0.6之间,混凝土流动阻力较小,可泵性较好。在Ⅲ#滑坡体剩余工程施工中,泵送混凝土水灰比为0.48。
(三)泵送混凝土外加剂及其掺量
湖北某水闸改建工程过程中,用于泵送混凝土的外加剂,主要是SW1缓凝型高效减水剂。混凝土中加入外加剂,增大混凝土拌合物的流动性,减少水或水泥用量,提高混凝土强度及耐久性,降低大体积混凝土水化热,同时有利于泵送和夏季施工。
SW1减水剂能使混凝土的凝结时间延缓1~3h,对泵送大体积混凝土夏季施工有利。其掺量越多,在一定范围内减水效果越明显;但若掺量过多,会使混凝土硬化进程变慢,甚至长时间不硬化,降低混凝土的强度,因此,须严格控制掺量。SW1减水剂掺量为水泥用量的0.6%~0.8%,夏季温度较高,混凝土坍落度损失大,掺量取大值;冬季施工,掺量取小值。SW1减水剂对不同水泥有不同的适应性,当使用的水泥品种或水泥的矿物成分含碱量及细度不同时,减水剂的掺用效果不同,其最佳适宜掺量也不同。
四、小结
在工程实际中,应根据结构设计所规定的混凝土强度及特殊条件下混凝土耐久性、和易性等技术要求,合理选用原材料及其用量间的比例关系,并设计出经济、质量好、泵送效率高的混凝土。水利工程多为野外施工,施工场地受地理条件的限制。
参考文献:
[1]曹文达,新型混凝土及其应用[M].北京.金盾出版社,2001.
篇5
关键词:混凝土裂缝;原因分析;防治
中图分类号:TU37文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2010)017(C)-0130-02
当前,泵送混凝土方法在工程施工过程中已广泛采用,它能有效改善混凝土的施工性能,具有提高抗渗性、改善耐久性的特点。
一、概述
混凝土裂缝并不是一件可怕的事情,在工地现场搅拌、小车运送、料斗浇注形式的混凝土,只要对混凝土的原材料的质量混凝土的搅拌和浇注以及成型、养护稍加控制,混凝土的裂缝是完全可以避免的。然而现在的混凝土为商品混凝土,混凝土原材料质量控制、配合比计量控制以及混凝土搅拌、运送、泵送浇注的技术含量有了空前的提高,尽管混凝土的养护也做到了尽善尽美,混凝土的裂缝却变成了不可避免的事,真可谓没有不裂的混凝土。
混凝土的裂缝已从特殊性转化为普遍性;从可以控制发展成不可控制已成为混凝土质量的通病,引起工程技术人员的普遍重视。在房屋建筑中,虽然大多数混凝土的裂缝,并不影响混凝土的结构强度,但随着住宅建筑的商品化,消费者对混凝土裂缝的投诉越来越多,因此受到住宅建筑开发商和施工企业的高度重视。
二、泵送混凝土特点
1、水泥用量较多。
2、砂率偏高、砂用量多。保证混凝土的流动性、黏聚性和保水性,以便于运输、泵送和浇筑,泵送混凝土的砂率要比普通流动性混凝土增大砂率6%以上,约为38%―45%。
3、水灰比宜为0.4―0.6。水灰比小于0.4时,混凝土的泵送阻力急剧增大;大于0.6时,混凝土则易泌水、分层、离析,也影响泵送。施工中一般取0.5左右。
4、石子级配、大粒径。同时满足抗压强度要求和混凝土在泵管中正常流动,采用与管道直径比为1:2.5(卵石)、1:3(碎石)、1:4、1:5的级配石子。
5、添加有超细掺合料和泵送剂。为改善混凝土性能,节约水泥和降低造价并利于泵送,混凝土中通常掺加粉煤灰等掺合料。
6、大塌落度:取塌落度在12―18之间。
三、裂缝产生的原因
1、荷载和变形造成的裂缝。由荷载和变形引起的裂缝,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,变形得到满足。
2、原材料引起的裂缝。原材料易引起混凝土产生收缩裂缝,首先是水泥,其次是外加剂。用于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。外加剂是防止混凝土拌和物稠度损失,含有缓凝剂成分,可大幅延长混凝土拌和物的凝结时间,造成混凝土终凝前表面大量水分蒸发,增加了混凝土表里的干燥收缩程度不同,从而引起裂缝。
3、配合比不当引起的裂缝。配合比是指导混凝土拌制的重要技术指标。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。
4、养护不当引起的裂缝。多年来,对泵送混凝土的养护习惯采取二次收面或薄膜养护的方法,但是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,混凝土凝结时间相对较长、当气温较高、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,即使进行二次或三次搓毛、收面,也仅能弥合部分裂缝而不能根治,相反有时还会增加裂缝的宽度或深度。
5、温度应力产生裂缝。水泥水化过程中会产生大量的热量,从而使混凝土内部温度升高,由于热量的传递、积存,混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的3―5天。因为混凝土内部和表面的散热条件不同,所以混凝土中心温度高。向外形成温度梯度,造成温度变形和温度应力。
6、混凝土内部结构造成的裂缝。混凝土是粗骨料、细骨料、水泥石、水和气体所组成的非均质堆聚结构。混凝土混合料在不同温湿度条件下凝结硬化,并同时产生体积变形。水泥石的干燥和冷却收缩大,骨料的干燥和冷却收缩小,同时水泥石和骨料之间相互粘结而约束,由于变形产生微裂缝。
四、裂缝的防治
1、原材料控制
(1)水泥品种选择、用量和用水量的控制。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。减少温差的措施是采用低热矿渣硅酸盐水泥。另外,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,可通过掺加粉煤灰来调整。(2)掺加掺合料。混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且可改善混凝土拌合物的流动性、黏聚性和保水性,并且能够使泵送混凝土中粒径在0.315mm以下的细骨料达到15%的要求,从而改善其可泵性,同时可以得到降低混凝土中水泥水化热,减少绝热条件下温度升高的效果。(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、黏聚性和保水性。由于其减水作用和分散作用,在降低用水量和提高强度的同时,可以降低水化热,推迟水化热峰值出现的时间,减少温度裂缝。
2、施工过程控制。(1)要严格控制混凝土单位用水量和水灰比,在满足泵送和浇筑要求时,尽可能减少坍落度;加强搅拌站的供水计量设备检测,做到每次使用前校正,施工中观察。(2)混凝土搅拌时间要适当,时间过短、过长都会造成拌合物均匀性变坏而增大沉陷,保证混凝土足够的搅拌时间即可。(3)混凝土浇筑时,下料不宜太快,要及时更换下料位置,防止大量堆积引起振捣不充分。(4)混凝土应振捣密实,时间以10―15秒/次为宜,在柱、梁、墙和板的变截面处宜分层浇筑、振捣。严格按照规范要求,快插慢拔,充分振捣,并防止振捣过度。
3、施工后的养护。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,同时受到内部混凝土的约束,在表面产生拉应力而开裂。终凝后及时覆盖,定时洒水养护,保证混凝土表面湿润。养护是严格控制大体积混凝土的内外温差,确保混凝土质量,减少裂缝的一个十分重要和关键的工序,必须切实做好。混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土的表里温差,防止表面裂缝。
五、泵送混凝土施工工艺改进
1、控制混凝土出机温度和浇筑温度。控制混凝土的出机温度和浇筑温度是降低混凝土的总温升,减少大体积工程结构内外温差的一个重要措施。降低温凝土的出机温度和浇筑温度,最有效的方法是降低原料温度。混凝土中石子比热较小,但每立方米混凝土中石子所占重量最大,所以最有效的办法是降低石子温度,在气温较高时,为了防止太阳直接照射,可以在砂石堆场搭设简易遮阳棚,必要时可向骨料喷水降温,或者在使用前用冷水冲洗骨料。除此之外,泵送管道保温、冷却也是必要的措施。
2、改进搅拌、振动和养护工艺。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。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,提高黏结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。
结束语:综上所述,泵送混凝土,特别是在高强度、大流动性条件下,由于水泥用量多,单位用水量大,砂率高和掺化学外加剂等因素,使混凝土干燥收缩、产生裂缝的潜在危险大,必须引起足够重视。为此要严格按施工要求选择较低的坍落度,在满足流动性和泵送性的条件下使单位用水量降到最低,在满足强度条件下,尽可能降低水泥用量。同时,应选用对泥凝土干燥收缩影响小的泵送剂。必要时掺加适量膨胀剂。加强抹面和混凝土养护也是必不可少的技术措施。
作者单位:河南国基建设集团有限公司
参考文献:
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随着我国经济日新月异的飞速发展、高层建筑越来越多。因为泵送混凝土质量好,工效高、速度快、泵送混凝土使用量逐日增强。已成为大体积,大跨度施工的最重要手段。
由于混凝土是由固、液、气三项组成的非均质复合材料,在成型中受自然环境和人为多种因素的影响,会造成很多人肉眼看到的和看不到的缺陷、裂缝。为了保证建筑质量,这些问题必须引起我们的充分重视。
一、把住泵送混凝土成分及稠度关
泵送混凝土的拌和物与普通混凝土并无太大区别,主要是要有良好的可泵性。这不仅仅只与设备有关,主要与拌和物的成分、配合比、搅拌、送输以及搅拌人员的技术有关。泵送混凝土除必须满足强度要求外,还应具有良好的合易性、保水性及非常合适的稠度。
我们除对水泥、粗细骨料、外加剂等用料选择,控制配合比,并还要注意坍落度。
混凝土按国家现行标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的有关规定,根据混凝土强度等级,耐久性和工作性等要求进行配合比设计。对有特殊要求的混凝土,其配合比设计尚应符合国家现行有关标准的专门规定。
1.水泥:应对品牌、级别、包装或散装仓号、出厂日期进行检查,并对强度,安定性等必要指标复检,其质量必须符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175等规定;对出厂超三个月(快硬硅酸盐水泥超过一个月)应进行复验;对钢筋混凝土结构,预应力混凝土中,严禁使用含氯化物的水泥。
2.粗骨料:最大颗粒粒径不得超过物件截面最小尺寸的1/4,且不得超过钢筋最小净间距的3/4,含泥量不大于1%。
3.细骨料:采用中粗砂,含泥量不大于2%。
4.减水剂:掺入0.2~0.25木质素碳磺钙粉减水剂;
5.添加剂:掺入10%~15%的细粉煤灰。
6.用水:必须符合国家《混凝土拌合水标准》JGJ63的规定。
坍落度控制为:25℃以上时为15~18厘米;25℃以下时为12~15厘米为好。
二、严格控制混凝土搅拌和运输过程
很多施工单位只知道购买商品混凝土,而不去过问混凝土的搅拌和运输过程。有时正是这一环节造成了施工质量的下降,此环节必须引起我们的注意,严格控制搅拌与运输过程。
1.搅拌温度:暑期最高不得高于35℃,而对表面系数小于3的大体积混凝土拌和物不应超过20℃。
2.混凝土要有足够的含浆量,浆屋内含水量,要达到饱合程度。
3.搅拌应采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石搅拌工艺。
4.混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。同一施工段的混凝土连续浇筑,应计算好时间,一般应保证在40小时内完成一次浇注任务。
三、泵送混凝土的施工
混凝土的施工一定要达到设计要求的强度等级。必须检查结构构件混凝土强度的试件。
1.在浇筑地点随机抽取,每次取样至少留置一组标准养护试件,同条件养护试件的留置组应根据实际需要确定。
2.振捣应进行两次,重要的在终凝之前进行一次振捣。这次振捣可出混凝土因沁水在石子水平筋下部形成的空隙和水分、提高黏结和握裹力,防止深陷开裂。
3.施工缝的处理必须按施工技术方案执行。
4.后浇带的处理必须按施工技术方案执行。
拆模后露筋、蜂窝、夹渣和外形外表缺陷我们都容易看到、疏松、裂缝和连接部位缺陷有些不容易发现,但它们的存在更危险,对工程质量影响更大。这些问题的产生大多是因振捣过度和振捣不足以及漏振所致。
四、混凝土工程的保养
浇筑不久的混凝土处于结硬化过程,水化速度快,适应潮湿环境,防止表面脱水,产生收缩开裂,所以对于工程的保养显得更重要。
1.浇筑后12以内要覆盖保湿养护,供水养护时间不得少于7d。
2.应保持混凝土处于湿润状态,养护用水应与拌制用水相同;气温低于5℃时,不得浇水。
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[关键词]泵送混凝土 裂缝 控制
中图分类号:TU528.53 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)24-0189-01
本文结合在某小区工程中的工作实践,就泵送混凝土楼板裂缝产生的原因及防治进行探讨。哈尔滨某小区是建筑面积为16万m2的小区,为22栋现浇钢筋混凝土框架结构,其中7栋为高层现浇钢筋混凝土框剪结构,混凝土均采用商品混凝土。在施工中现浇板出现裂缝后,本文认真分析了产生裂缝的原因并提出防治措施,取得了较好的实践成效。
1 混凝土裂缝产生的原因
(1)泵送技术及工艺的要求是泵送混凝土裂缝产生的内在原因
粗骨料粒径偏小,使得水泥用量加大;粉煤灰的使用,使得粉状物的用量加大。混凝土入模后经过振捣,水泥、粉煤灰、细砂在浮力的作用下,悬浮在表面,随着水泥水化反应的进行,出现的收缩应力远远大于此时混凝土的抗裂强度,造成表面开裂,产生收缩裂缝。
减水剂及缓凝剂都有着延缓水泥水化物的生长速度的作用,虽然这种延缓作用可使水化物生长得更加充分、完善,但是却延长了混凝土的凝结时间,加大了混凝土拌合物在入模后的水分蒸发,产生干缩裂缝。
(2)施工质量意识淡薄、预控措施不力是裂缝产生的外在原因
混凝土振捣时间过长,石子下沉,表面会出现浮浆层,因而降低了楼板表面粗骨料含量,加大了收缩,导致混凝土表面出现网状裂缝。混凝土振捣后,未适时的搓毛,使硬化前形成的沉缩裂缝得不到及时愈合。混凝土浇筑后,表面不及时覆盖浇水养护,表面水分蒸发快,会产生干缩裂纹。板模板支撑不牢、刚度不足,会使混凝土板变形导致裂缝。预留洞口处板面负弯矩筋或洞口加筋绑扎不到位,会使板面产生裂缝。梁板结构支撑过早拆除或过早上荷载,会因混凝土强度不足使梁板产生裂缝。
(3)楼板水平结构的特点是产生裂缝的主观原因
楼板水平结构的最显著特点是其厚度远小于长度及宽度,在空气中的表面积远大于其他结构。由此造成楼板在混凝土浇筑、凝结的过程中,水分的蒸发面积大,尤其是在高温、刮风、相对湿度小的天气下,混凝土表面的水分容易急剧蒸发,体积收缩大,而混凝土内部湿度变化较小,体积变化也较小,因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束,出现拉应力,引起混凝土表面开裂,产生干缩裂缝。
水平结构的上表面箍筋或分布筋处,混凝土保护层偏小,箍筋及分布筋处混凝土厚度小,且受钢筋的阻碍,沉降量小,而箍筋旁边的混凝土厚度大,沉降量大,由此造成箍筋及分布筋所在位置与其两侧的混凝土沉降不均匀,产生沉降裂缝。
冬季施工的水平结构,由于气温低,导致混凝土表面急剧的温度变化,从而产生较大的降温收缩,此时混凝土表面受到内部的约束,产生很大的拉应力,而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低,出现收缩裂缝。
2 防治裂缝技术措施
(1)施工过程工艺控制。
在哈尔滨某小区高层建筑施工中,笔者按照规范要求,加强了对施工过程工艺的控制,对防治裂缝也起到了积极有效的作用。
布料:在泵送出料口宜采用布料机施工作业,使混凝土布料均匀,避免卸料口粗细骨料级配不均现象,并防止一处集中堆料造成过振。
对钢筋的保护:首先在施工混凝土时要根据施工线路搭设临时施工通道,供施工人员行走,减少踩筋现象的发生;其次对于双层配筋、板面负筋位置增设直径大于8的钢筋马凳保护上下层位置;再次在楼板混凝土施工时安排钢筋工在混凝土浇筑时跟班作业,对施工过程中所破坏的钢筋进行整修,特别注意支座等容易产生裂缝位置钢筋的保护。
振捣:加强对施工管理的力度,严格防止漏振现象,同时振捣时振动棒移动间距宜为400mm左右,每次振捣时间一般10s~20s为宜,要快插慢拔,避免粗骨料下沉,混凝土表面砂浆层过厚,表面晚期产生裂缝。
收抹:采用二次收抹,第一遍找平收抹,第二遍在终凝时采用拍打收抹。收抹要适时,同时在收抹过程中严禁在混凝土面层上洒水。夏季尽量避开阳光曝晒时间,秋冬季避开大风天气,若遇到这种天气要做好混凝土养护工作,适时的用塑料布覆盖。
(2)优化设计
从结构方面分析最容易产生裂缝的部位是建筑四周阳角处及框架柱外露边角,笔者建议设计人员在楼板设计时考虑对房屋的阳角及跨度较大的楼面板,在柱角四周原附加钢筋上面,铺设L=1500mm,直径为6的辐射形钢筋,以减少柱角四周的裂缝。在管线设计时,楼板内不应预埋水管。当预埋其他管线时,应布置在板上、下两层钢筋中的中和轴附近,并宜与钢筋斜交布置。管线布置应避免立体交叉,必要时宜在管线集散处增设垂直于管线的钢丝网、增加双层双向抗裂构造配筋等加强措施,提高混凝土的抗拉强度。
(3)混凝土原材料配合比及生产的控制。
在某高层建筑施工中,笔者尤为重视混凝土原材料配合比及生产的控制,严格按规范操作。
水泥品种的选用和水泥用量的控制:选用低水化热的水泥品种能有效降低水化热、减少内外温差,实践证明应选用矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。同时在保证混凝土强度的前提下尽量减少水泥用量也是降低水化热、减少内外温差的有效途径之一。根据施工经验,水泥用量通常控制在350kg/m3~450kg/m3之间为宜。
骨料的选择:增大粗骨料的比例并保证粗骨料有良好的级配,泵送混凝土宜采用级配良好的中砂,根据混凝土强度选择合理的砂率,在保证混凝土流动性基础上可减少用水量和水泥用量,降低水化热,提高混凝土的抗裂性能。
掺合料和外加剂:在泵送混凝土中采用减水、分散功能的高效减水剂能提高混凝土的泵送性能,降低用水量和水泥用量,降低水化热,减少温度裂缝。
水灰比的控制:严格控制混凝土的水灰比是解决混凝土裂缝最有效途径之一。在混凝土配合比设计中,在水泥用量相同时尽量降低用水量、减小水灰比可减小混凝土的干缩。但为保证混凝土的泵送性能,水灰比不宜过小,通常控制在0.4~0.6之间,同时单方用水量控制在170kg/m3以内。
坍落度的控制:商品混凝土站生产时应考虑混凝土运输、停留时间、室外气温、施工高度等,计算坍落度的损失,确保施工时的坍落度。对于坍落度偏小而泵送有困难的混凝土,应改用塔吊辅助运输混凝土的办法,严禁采用掺水搅拌混凝土施工的方法,避免混凝土拌合物干稀不均。
(4)养护、保护。
笔者经过多项工程的实践发现,充分做好后期必要的养护、保护也是避免产生裂缝的重要措施。
早期养护:混凝土成型后,在覆盖保湿的基础上派专人浇水养护,提供良好的温度、湿度。有膨胀剂、粉煤灰时养护14d以上,无膨胀剂、粉煤灰时至少养护7d以上,确保混凝土强度正常增长。
成品保护:混凝土浇筑完后,待混凝土强度达到1.2N/mm2以后方可允许在混凝土表面进行放样作业;在进行钢筋、模板工程作业时,调运的材料应轻卸、轻放,控制和减小冲击振动力;吊放的施工材料严禁集中堆放;严格控制拆模时间,必须严格按规范要求待混凝土强度达到要求后方可拆模,避免因混凝土下沉变形而产生裂缝。
参考文献
[1] 杨国强.泵送混凝土常见的两个问题[J].建筑工人,2000(06).
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关键词:裂缝 事故处理 防治
引言
在目前的混凝土施工中,泵送混凝土不仅能有效的改善混凝土的施工性能,减少对薄壁的振动施工。还能提高工程的抗渗性,有效的防止裂缝出现,使得建筑的使用寿命明显增加。但是在实际的建筑工程建设中,泵送混凝土的强度不足和混凝土凝结异常的情况经常发生,尤其是混凝土裂缝问题更为常见,严重影响了建筑的抗渗能力和使用寿命。对于这一现象,工程施工建设方应该高度重视,本文以混凝土裂缝主线,对产生裂缝的原因进行深入探讨,并提出了相应的防制措施。
一、泵送混凝土的意义
1.1 泵送混凝土定义
泵送混凝土:从科技名词上定义,泵送混凝土即在泵的作用下,经管道运输混凝土。从实际的施工工程中,泵送混凝土就是通过混凝土泵的作用后经管道运输的混凝土。
1.2泵送混凝土裂缝的类型、特点及其危害性
1.2.1混凝土裂缝的类型、特点
(1)由变形变化引起的裂缝
泵送混凝土裂缝,由变形变化引起的裂缝大体上包括混凝土结构因为温度、湿度、收缩膨胀、以及不均匀沉降引起的。这种裂缝的特征是,结构在原来的基础上发生了一定的变化,使受到限制产生的应力超过了一定的数值,从而产生了裂缝,只有产生了裂缝,产生了混凝土结构的形变,从而使内应力松弛。据分析,这种原因产生的混凝土裂缝内应力相对较小,且对荷载的影响也相对较小,但是对建筑的使用寿命严重影响。
(2)有荷载引起的裂缝
在泵送混凝土裂缝中,由荷载引起的裂缝主要原因是荷载产生的直接应力引起的裂缝以及次应力引起的裂缝,这种类型的裂缝属于外部条件引起的裂缝。根据有关调查显示,在泵送混凝土裂缝问题中,由于荷载引起的裂缝比例相对较小,仅占了20%,其它几乎为变形变化引起的裂缝,占了总数的80%。
1.2.2泵送混凝土裂缝的危害性
泵送混凝土裂缝是该混凝土结构最为严重的病害之一,混凝土裂缝的出现会不仅会破坏混凝土结构的整体性,从根本上改变混凝土的受力条件,使混凝土的整体结构发生改变甚至破坏。对建筑物的质量产生严重的影响,威胁到使用者的生命财产安全。
1.3研究泵送混凝土施工裂缝的成因及防治措施的意义
随着我国经济建设进程的不断加快,我国的建筑行业也迅速的发展,高层建筑也不断增多,特别是在商品混凝土的普及和推广应用后,泵送混凝土技术在工程施工中越来越多地被采用。泵送混凝土具有输 送混凝土能力大、速度快、缩短工期、降低费用及能连续作业的特点,尤其对于高层建筑和大体积基础混凝土的施工,更能显示出它的优越性。
二、泵送混凝土裂缝的成因分析
2.1泵送混凝土的现状
混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天,混凝土的裂缝较为普遍,在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在某些混凝土梁桥的施工中采取各种措施,小心谨慎,但裂缝仍然时有出现。究其原因,我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一
2.2泵送混凝土裂缝的种类及其成因分析
2.2.1收缩裂缝
采用泵送混凝土现浇的各种钢筋混凝土结构中,经常出现一种早期裂缝,即塑性收缩裂缝,造成混凝土塑性收缩裂缝的主要原因是混凝土在塑性状态时混凝土表面失 水过快造成的,常发生在混凝土板或表面积较大的墙面上。
2.2.2沉降裂缝
钢筋混凝土的上表面箍筋或分布筋处,混凝土保护层偏小,箍筋及分布筋处混凝土厚度小,且受钢筋的阻碍,沉降量小,而箍筋旁边的混凝土厚度大,沉降量大,由此造成箍筋及分布钢筋所在位置与其两侧的混凝土沉降不均匀,产生沉降裂缝。
2.2.3温度裂缝
水泥在水化过程中产生大量的热量,使混凝土内部温度升高。在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大,这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。
三、泵送混凝土裂缝的防止措施
针对泵送混凝土裂缝的成因,我们可以制定相应的措施来防止或者尽量减少裂缝的发生,从而避免不必要的物力、财力上的损失,进而提高工程的进度及质量。
3.1温度裂缝防治措施
防止大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温度差。
3.1.1混凝土原材料和配合比的选用
水泥品种选择和水泥用量控制: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。在满足强度的条件下,尽可能减少水泥用量,控制在450克/立方米以下,经研究和工程实践表明,每立方米混凝土的水泥用量增减10千克,其水化热将使混凝土的温度相应 升高或降低1℃。
3.1.2泵送混凝土施工工艺改进
控制混凝土出机温度和浇筑温度:对于浇筑温度的控制,《混凝土结构工程施工及验收规范》中有明确规定,高温季节施工时,混凝土最高浇筑温度不得超过 28℃。降低混凝土的出机温度,最有效的方法是降低原材料温度,粗细骨料遮阳防晒或洒冷水降温等措施降低混凝土的浇筑温度。除此之外,搅拌运输车罐体、泵 送管道保温、冷却也是必要的措施。
3.2收缩裂缝及沉降裂缝的防治
这两种裂缝的消除,可以采取以下施工方法予以克服,振捣方法:泵送混凝土的振捣方法,除了按普通混凝土的操作方法——震动棒的移动间距宜为400mm左右,振捣时间宜为15-30s进行外,尚需要在间隔20-30mins后,进行第二次复振,其目的是提高混凝土密度,尽可能的消除结构构件四周水泡和缩水裂缝;二次抹压的施工技术:采用二次抹压技术可消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝,增加混凝土内部的密实度。
3.3干缩裂缝的防治
要在混凝土浇筑完毕后及时覆盖塑料薄膜或湿草袋,对混凝土进行保湿养护。接缝处搭接盖严,避免混凝土水分蒸发,保持混凝土表面处在湿润状态下养护。在气温高、湿度低、或风速大的天气条件下,混凝土表面搓毛后,及时进行洒水养护并用塑料薄膜覆盖,使混凝土表面保持湿润。并且应该建立起健全的质量保证体系,制定出可行的预控方案。在一些泵送混凝土的搅拌站,存在着原材料保管不善的现象,粉状外加剂露天堆放,受潮结块,过期失效,从而埋下了质量隐患。加强对泵送混凝土搅拌站的监督管理,从质量源头抓起,是当务之急。外加剂掺量失控的原因,大多数是由于机械故障引起的,因此,加强机械的保养维修,是解决外加剂掺量失控的根本措施。通过进行通讯的方式,加强车辆的调度工作,及时解决车辆积压和混凝土泵待料,或因施工准备不足造成间歇停泵等问题,消除混凝土运输延续时间超标,避免塌落度损失 过大,或因接近混凝土的初凝时间而无法泵送,从根本上消除收缩、干缩裂缝及施工缝的产生。
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关键字:泵送混凝土;配合比;设计方法;原则;特点
引言
混凝土施工中的一大进步便是混凝土的商品化代替了过去零散的自拌混凝土,这也成为了建筑工业化的重要标志之一,对于建筑事业的发展有着重要的意义。何为泵送混凝土?泵送混凝土就是利用混凝土泵和输送管道共同浇注的混凝土。泵送混凝土又有以下优点:技术先进、节约劳动力、效率高等等。除此之外,泵送混凝土可以一次性连续的完成施工现场的各种不同输送方式,像垂直或者水平输送,并且能直接被使用、浇灌;对像施工场地狭窄或者道路不畅通的恶劣环境有着极高的适应能力。如今高层建筑和大体积混凝土工程中都广泛的使用泵送混凝土,可见泵送混凝土的应用日益扩大。
一、 泵送混凝土的特点
(一) 机械化程度较高
泵送混凝土的机械化程度高,代替了人力劳作,使大量的劳动力和施工材料得到了节省。泵送混凝土施工方法有着跟常规传统的手推车和运输井架的混凝土运输方法不同的地方,也可以称之为优势,泵送混凝土施工方法能利用相关配套的设备方便的将混凝土送到浇筑的地方,使施工现场能够迅速有序连续的进行,提高了现场混凝土运输的机械化水平,使大量的劳动力和施工材料得到节省。
(二)有着较强的输送能力,速度快
泵送混凝土有着加快施工进度、提高效率、缩短工作时间的优点。因为泵有着输送能力强的特点,所以,跟常规的传统的输送方法相比,前者的施工有着很好的连续性,从而加快混凝土的输送速度,这就使其工作效率比常规的传统的输送方法提高了4~6 倍,很好的缩短了工作时间,减轻了劳动强度。
(三)输送距离长
泵送混凝土的输送距离长,不受现场施工道路的限制。正如大家所知道的,施工现场的道路一般是临时性的,质量不好,一到雨季,道路上泥泞不堪,阻碍了施工的良好进行。但是,泵送混凝土施工的时候,能够使用相关设备输送,就延长了输送的距离,从而保证浇灌任务的正常进行。
(四)机动性较强
汽车式混凝土泵不仅能够用相关配备管道,还能用布料杆直接输送,因为这些设备的自动性强,大大提高了机动性能,使即使在施工场地狭窄的建筑地施工也能相当适应。
(五)对施工现场周围的污染较小
因为泵送混凝土的搅拌站集中,当混凝土拌制好后,可以利用混凝土搅拌运输车把其运输到施工场地,从而减少了环境的污染和噪声,对施工现场周围的污染小。
二、泵送混凝土配合比的设计原则
(一)坍落度
混凝土的拌和物坍落度的大小,是直接影响混凝土可泵性以及浇筑的重要因素。一般而言,混凝土的工作压力和摩擦阻力随着坍落度的增大而增大,随着坍落度的减小而减小。普通泵送混凝土的坍落度最好是在80~180mm,但是,泵送混凝土坍落度比前者损失20~40mm。
(二) 水灰比
水灰比不仅影响其流动阻力,更重要的是影响泵送混凝土的耐久性和强度。事实证明,当水灰比小于 0.40 时,混凝土是可泵性较差;当水灰比为 0.50 时,混凝土的可泵性较好;当水灰比超过 0.60 时,混凝土的粘聚性和保水性就会相对下降。所以说,泵送混凝土的水灰比应该控制在0.4~0.6 范围内。
(三) 砂率
要想使泵送混凝土有良好的工作性,同时要想保证其在浇筑时好抹面,泵送时不堵塞泵机和管道,就要选择合适的砂率。如果砂率太小,就会导致混凝土的砂浆量小,不利于泵送;如果砂率太大,就会影响混凝土的正常的工作,更重要的是会使泵机产生裂缝。所以,科学的来说,商品泵送混凝土的砂率应该比现场搅拌立即泵送的砂率大大约2%。所以说,泵送混凝土的砂率最好能在35%~45%范围内。
三、 泵送混凝土的配合比设计
(一) 对水泥品种的选择
要想使泵送混凝土有着良好的粘聚性,使其容易融合,泵送混凝土的材料很重要,要选择的材料不能用量太大,不然会造成较大的水化热,所以,泵送混凝土的水泥和矿物掺合料的总量在300~400kg/m3 左右最为合适。说起材料,就一定会想到水泥的品种,水泥品种很大的影响着混凝土拌合物的可泵性。为了使混凝土拌合物的可泵性好,就要保证混凝土拌合物的保水性好。正常情况下,配制泵送混凝土的都是使用保水性好的水泥,比如,普通硅酸盐水泥。所以说,泵送混凝土最好选择普通硅酸盐水泥。
(二)对粗细骨料的选择
种类、表面特征、最大粒径、针片状颗粒含量、级配及其强度、有害杂质和等等都被列入选择合适的粗骨料的范围内。为了保证泵送时混凝土不被堵塞,使其能够顺利进行,粗骨料最大的粒径最好应该不能超过输送管直径的1/3~1/4。针片状粗骨料则要求其颗粒含量小于10%。因为水泥砂浆管壁决定着泵送混凝土能否在管道中顺利的输送,所以,选择好的细骨料对于泵送混凝土的施工工作有着重要的意义。经过多数的工程后,证实了泵送应该选择中砂。所以,细骨料的含量应该在6%~18%左右。
(三)对外加剂的选择
和以上几点一样,外加剂的选择也对混凝土泵送性能有着很大的影响。泵送混凝土中主要是使用混凝土泵送剂作为其外加剂。减小泵送时的摩擦阻力;对水泥有较好的分散作用;在泵送压力下混凝土不泌水也不离析;引入少量微气泡;混凝土坍落度的时效损失尽可能小;不应降低混凝土各龄期的强度;能显著提高混凝土的流动度,有较好的缓凝效果等等,以上都是应该满足混凝土对外加剂的泵送剂的要求。
(四)对掺合料的选择
硅灰、粉煤灰、沸石粉、磨细矿渣粉都是泵送混凝土中常用的掺合料,其中,粉煤灰是最常用的。其可以使混凝土拌合物的流动性增加,从而提高可泵性,而且能减少离析现象,使水泥的水化热降低,延缓混凝土的凝结时间,对混凝土的长距离运输以及大体积混凝土的施工有利。正如大家所知道的,配制泵送混凝土的重要组成部分便是活性矿物掺和料。使用活性矿物掺和料可以节约水泥的用量,更重要的是,还可以改善新拌混凝土的工作性;使温度裂缝减少;提高了水泥浆和浆与集料界面的强度;降低了混凝土初期的水化热;有利于提高混凝土在酸性条件下的耐久性。
结语
综上所述,随着经济的发展,我国的建筑施工技术也有着迅速的发展,泵送混凝土技术在混凝土行业的发展也同样迅猛,使其在建筑行业有着广泛的应用,前景十分光明。混凝土的商品化代替了过去零散的自拌混凝土,这标志着混凝土施工技术有了很大的进步,也标志着我过的建筑工业化发展迅猛。随着公路桥梁建设标准的提高,对混凝土的要求也越来越高,高质量的混凝土的应用也越来越广泛,因此,泵送混凝土就得到了人们的宠爱。我们要认真做好分析工作,科学合理的使用泵送混凝土,提高我国的泵送混凝土技术,促进我国建筑施工技术的发展。
参考文献
[1]张超. 浅谈泵送混凝土配合比的设计要求[J]. 科技创新导报,2010,13:38.
[2]刘英利. 泵送混凝土配合比设计方法[J]. 商品混凝土,2005,02:29-31+74.
篇10
关键词:泵送混凝土;裂缝;防治;对策
泵送混凝土在实际地建筑施工过程中使用的概率十分之大,尤其是高层建筑则是100%的使用泵送混凝土。然而,泵送混凝土的一个致命的弱点就是容易在实际的施工过程中出现裂缝,那么对于这个问题就引起了建筑工程人员的普遍关注。摆在建筑人员面前的一大问题就是如何对泵送混凝土施工过程中产生的裂缝进行控制以及防治。笔者认为,若要对其进行防治及控制,那么首先要做的就是要对其产生的各种原因进行透析,然后针对这些原因提出相关的防治对策及措施。本文就是在对裂缝产生的原因分析的基础上提出了相应的防治对策及措施。
1 泵送混凝土的特点
根据如上介绍以及笔者的实际经验可知,泵送混凝土具有如下几个方面的特点。
1.1 水泥使用量较多
水泥用量较多,为保证混凝土具有良好的可泵性,混凝土中的水泥用量多为350~550kg/m3。
1.2 常添加掺合料
常添加掺合料,为改善混凝土的性能、节约水泥和降低造价,混凝土中时常掺加粉煤灰、矿渣、滑石粉等掺合料。
1.3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%。
1.4水灰比宜为0.4~0.6
水灰比O.6时,混凝土则易泌水、分层、离析,也影响泵送。
1.6 选用适量的泵送剂
泵送剂多为高效减水剂复合以缓凝剂、引气剂等,对混凝土拌合物流动性和硬化混凝土的性能有影响,因而对裂缝也有影响。
2 有关裂缝的相关概念概述
2.1混凝土内部结构决定其产生裂缝
混凝土是粗集料、细集料、水泥石、水和气体所组成的非均质堆聚结构。混凝土混合料在不同温湿度条件下凝结硬化,并同时产生体积变形。水泥石的干燥和冷却收缩大,集料的干燥和冷却收缩小,同时水泥石和集料之间相互粘结而约束,由于变形产生微裂缝。混凝土裂缝的种类
2.2 按裂缝产生原因分类
(1)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
(2)由变形变化引起的裂缝: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。据国内外调查资料表明,隧道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%。
2.3裂缝宽度
2.3.1平均裂缝宽度
在整条裂缝上,其宽度是不均匀的,有的位置宽,有的位置窄。平均裂缝宽度是指裂缝长度1 096~15%范围较宽区段平均裂缝宽度和裂缝长度10%~15%范围较窄区段平均裂缝宽度的平均值即最大与最小平均裂缝的平均值。
2.3.2最大裂缝宽度
(1) 混凝土有自防水要求时,不得大于0.1mm。
(2)有轻微侵蚀、无抗渗要求时,最大裂缝宽度不得大于0.2mm。
(3)有最重侵蚀和抗渗要求时,不得大于0.1mm。
(4) 无侵蚀介质、无抗渗要求,结构处于正常状态下,最大裂缝宽度不得大于0.3mm。
3 泵送混凝土施工裂缝的原因透析
施工单位为满足进度要求,往往现场混凝土浇注后没有达到规范规定的要求(1.2N/mm2)就开始后续施工或堆放临时荷载,此时混凝土尚处于凝结硬化初期,抗拉强度低,遇模板支柱松动下沉或施工时局部堆料较多,在薄弱部位产生不规则放射网状裂缝。泵送依次分层浇筑混凝土时经常需要拆装管路,牵动软管布料及排障等,操作人员来回在钢筋上走动会踩动钢筋或碰动预埋件。另外,输送管道下部的模板和钢筋,因不断受到泵和输送管的脉动冲击,使配管下面的钢筋和模板沿混凝土运输前进方向变位和移动,使初凝后的混凝土形成裂缝。
4 泵送混凝土施工裂缝的预防措施
泵送混凝土的施工操作正确与否对其质量影响是很重要的,为保证混凝土强度,减少或杜绝裂缝的出现,泵送混凝土在施工过程中可参考采取如下措施:
(1) 楼面浇筑混凝土,先浇筑水平距离最远处的混凝土,然后边浇筑边拆管,由远及近,这样水平管道随着混凝士浇筑工作的逐步完成而由长变短。地面水平输送管与垂直的长度比控制在1/2---1/3,且在地面水平管中必须安装液控的截止阀,防止停泵时混凝土倒流。
(2) 泵送混凝土前,先泵送清水,清洗管道,然后泵送1:2的水泥砂浆,管道,最后泵送混凝土,开始时,慢速泵送,逐步加速,待运转正常后,以正常速度进行泵送。泵送应尽量避免停泵,如泵送因特殊情况中途必须中断时,每隔4―5分钟,使泵正反运转几次,同时开动料斗的搅拌器,使混凝土保持运动状态,防止混凝土离析。
(3)混凝土的供应充足,保证混凝土泵送连续施工。
(4) 尽量采用曲率半径较大的大弯头,减少弯头数量,缩短泵管,尤其是楼面的水平管道,减少泵送阻力。
(5) 水泥进场时,必须抽样测定,必须满足混凝土设计强度等级要求。原材料采用重量计,误差不超过施工规范所容许的偏差。
(6)混凝土输送管在输送混凝土过程中,如发生堵塞现象时,采用返泵的方法清除。如返泵未能清除,必须找到堵塞的部位拆管清除,然后重新安装管道进行泵送,拆管前,应反泵清除管内残余应力方可拆管。
(7)混凝土振动方面可加强措施,在已浇筑的混凝土终凝前进行二次振动,排除混凝土因泌水在石子、钢筋下部形成的空隙和水分,从而提高粘结力和抗拉强度,并减少混凝土内部的气孔,提高混凝土的抗裂性。