泵送混凝土施工裂縫的成因和防治
      泵送混凝土不僅應能改善混凝土的施工性能，對薄壁密筋結構
    1　泵送混凝土的特點
    （1）原材料和配合比
      a、水泥用量較多
　　強度等級C20～C60範圍為350～550kg/m3。
      b
、超細摻合料時有添加
　　為改善混凝土性能，節約水泥和降低造價，混凝土中摻加粉煤灰
、礦渣、沸石粉等摻合料。
      c、砂率偏高

、砂用量多
　　為保證混凝土的流動性
、粘聚性和保水性 
，以便於運輸、泵送和澆築，泵送混凝土的砂率要比普通流動性混凝土增大砂率6%以上，約為38～45%。
      d
、石子最大粒徑


　　為滿足泵送和抗壓強度要求，與管道直徑比1∶2.5(卵石)、1∶3(碎石)～1∶4
、1∶5。
      e、水灰比宜為0.4～0.6
　　水灰比小於0.4時
，混凝土的泵送阻力急劇增大
；大於0.6時，混凝土則易泌水、分層、離析，也影響泵送。
      f、泵送劑
　　多為高效減水劑複合以緩凝劑、引氣劑等，對混凝土拌合物流動性和硬化混凝土的性能有影響，因而對裂縫也有影響。
     （2）工藝
　　a．混凝土拌製在攪拌站(樓)進行，原材料計量準確，攪拌均勻，但也偶有失控情況。
　　b．多數攪拌站未設細摻合料、粉狀泵送劑
、粉狀膨脹劑稱量和料侖，采用人工或容積法，使計量與分散存在問題，影響混凝土的均勻性。
　　c．當混凝土拌合物過乾
、過稀，運輸時間過長、停留時間過長且未進行攪拌均勻前入泵時
，混凝土拌合物乾稀不勻。
　　d．每個運輸車中混凝土的坍落度相差過大，加入泵車內輸送時
，會澆築的混凝土均勻性變壞。
　　e．混凝土澆築後振搗不足、振搗過度
，特別是麵積係數很大的板材，采用振搗棒密實不均勻。
　　f．大體積混凝土施工，當技術措施不當或不完善時，易產生溫度裂縫。
　　g．混凝土大麵積板材
，在澆築後防風、防曬
、養護不足時，易產生幹縮裂縫。
　　h．混凝土拌合物過乾、人工
、無稱量的加入高效減水劑或水時，混凝土質量不易保證。
     2　有關裂縫的一些概念
     （1）混凝土內部結構決定其產生裂縫
　　混凝土是粗集料

、細集料、水泥石、水shui和he氣qi體ti所suo組zu成cheng的de非fei均jun質zhi堆dui聚ju結jie構gou。混hun凝ning土tu混hun合he料liao在zai不bu同tong溫wen濕shi度du條tiao件jian下xia凝ning結jie硬ying化hua，並bing同tong時shi產chan生sheng體ti積ji變bian形xing。水shui泥ni石shi的de幹gan燥zao和he冷leng卻que收shou縮suo大da，集ji料liao的de幹gan燥zao和he冷leng卻que收shou縮suo小xiao
，同tong時shi水shui泥ni石shi和he集ji料liao之zhi間jian相xiang互hu粘zhan結jie而er約yue束shu，由you於yu變bian形xing產chan生sheng微wei裂lie縫feng。
     （2）混凝土裂縫的種類
 按裂縫產生原因分類
　　a．由外荷載(靜、動荷載)直接應力引起的裂縫和次應力引起的裂縫。
　　b．由變形變化引起的裂縫：包括結構因溫度濕度變化、收縮、膨脹、不bu均jun勻yun沉chen陷xian等deng原yuan因yin引yin起qi的de裂lie縫feng。其qi特te征zheng是shi結jie構gou要yao求qiu變bian形xing
，當dang受shou到dao約yue束shu和he限xian製zhi時shi產chan生sheng內nei應ying力li，應ying力li超chao過guo一yi定ding數shu值zhi後hou產chan生sheng裂lie縫feng，裂lie縫feng出chu現xian後hou變bian形xing得de到dao滿man足zu，內nei應ying力li鬆song弛chi。這zhe種zhong裂lie縫feng寬kuan度du大da、內應力小，對荷載的 影響小，但對耐久性損害大。
　　據國內外調查資料表明
，工程結構產生屬於變形變化(溫濕度、收縮與膨脹、不均勻沉降)引起的裂縫約占80%

；屬於荷載引起的裂縫約占20%。
      按裂縫所處狀態分
　　裂縫可分為運動
、不穩定、穩定、閉合和愈合等狀態。
　　對於處於運動和不穩定擴展狀態的裂縫，應考慮加固和補救措施。而對於穩定、閉合、愈合 的裂縫則可持久的應用。例如有些防水結構，在0.1MPa水壓下，出現0.1～0.2mm裂縫時
，可能開始時有輕微滲漏

，但經過一段時間後，裂縫處水化的水泥析出Ca(OH)2，逐漸彌合了裂縫，並與大氣中CO2作用
，形成CaCO3結晶


，封閉和自愈合裂縫，防止了滲漏的產生。這種裂縫是穩定的
，不會影響工程結構的使用和耐久性。


      按裂縫形狀分
　　裂縫按形狀可分為表麵的、深入的
、貫穿的
、斷續的
、縱向的、橫向的

、斜向的、對角線的、上寬下窄、上窄下寬、外寬內窄的
、囊核形的等等。
     （3）裂縫寬度
      A、平均裂縫寬度
　　在整條裂縫上，其寬度是不均勻的
，有的位置寬，有的位置窄。平均裂縫寬度是指裂縫長度10%～15%範圍較寬區段平均裂縫寬度和裂縫長度10%～15%範圍較窄區段平均裂縫寬度的平均 值即最大與最小平均裂縫的平均值。
     B

、最大裂縫寬度
　　a．無侵蝕介質
、無抗滲要求，結構處於正常狀態下，最大裂縫寬度不得大於0.3mm。
　　b．有輕微侵蝕、無抗滲要求時，最大裂縫寬度不得大於0.2mm。
　　c．有最重侵蝕和抗滲要求時，不得大於0.1mm。
　　d．混凝土有自防水要求時，不得大於0.1mm。
　　shangshubiaozhunshicongnaijiuqiangdukaolvde
，weishejizhongheliefengjiancezhongdekongzhifanwei。danzaigongchengshijianzhong，youxiejiegoucunzaishuhaomikuandeliefengrengranzhengzaishiyong
，erqieduonianhouyemeiyoupohuaiweixian。rutumujianzhuzhongdegezhongdaxing
、特種結構和設備基礎
，一般均存在裂縫，完全沒有裂縫是不可能的，科技工作者的主要任務是根據裂縫的部位、所處環境
、配筋情況和結構形式，進行具體分析、判(pan)斷(duan)和(he)處(chu)理(li)。一(yi)些(xie)專(zhuan)家(jia)和(he)學(xue)者(zhe)根(gen)據(ju)對(dui)結(jie)構(gou)物(wu)裂(lie)縫(feng)處(chu)理(li)的(de)實(shi)際(ji)經(jing)驗(yan)，認(ren)為(wei)規(gui)範(fan)中(zhong)限(xian)製(zhi)的(de)裂(lie)縫(feng)寬(kuan)度(du)應(ying)當(dang)根(gen)據(ju)具(ju)體(ti)條(tiao)件(jian)加(jia)以(yi)放(fang)寬(kuan)，如(ru)像(xiang)大(da)量(liang)的(de)表(biao)麵(mian)裂(lie)縫(feng)
，如(ru)果(guo)經(jing)過(guo)周(zhou)密(mi)的(de)研(yan)究(jiu)分(fen)析(xi)確(que)定(ding)是(shi)由(you)變(bian)形(xing)作(zuo)用(yong)引(yin)起(qi)的(de)，其(qi)寬(kuan)度(du)可(ke)不(bu)受(shou)限(xian)製(zhi)，隻(zhi)須(xu)作(zuo)表(biao)麵(mian)封(feng)閉(bi)處(chu)理(li)即(ji)可(ke)。
     3　變形裂縫產生的原因和特征
     （1）溫度裂縫
     a
、產生的原因和特征
　　水泥水化過程中產生大量的熱量
，每克水泥放出502J的熱量，如果以水泥用量350～550kg/m3來計算

，每m3混凝土將放出17500～27500KJ的熱量，從而使混凝土內部溫度升高
， 在澆築溫度的基礎上，通常升高35℃左右。如果按著我國施工驗收規範規定澆築溫度為28℃ 則可使混凝土內部溫度達到65℃左右。但是，如果沒有降溫措施或澆築溫度過高，混凝土內部溫度高達80～90℃的情況也時有發生，例如XX大廈在澆築筏板反梁基礎的大體積混凝土的內部溫度，經實際測定高達95℃。水泥水化熱在1～3天可放出熱量的50%，由於熱量的傳遞
、積存，混凝土內部的最高溫度大約發生在澆築後的3～5tian，yinweihunningtuneibuhebiaomiandesanretiaojianbutong
，suoyihunningtuzhongxinwendudi
，xingchengwendutidu，zaochengwendubianxinghewenduyingli。wenduyinglihewenchachengzhengbi，wenduyueda，wenduyingliyeyueda。dangzhezhongwenduyinglichaoguohunningtudeneiwaiyueshuyingli( 包括混凝土抗拉強度)時，就會產生裂縫。這種裂縫的特點是裂縫出現在混凝土澆築後的3～5天
，初期出現的裂縫很細
，隨著時間的發展而繼續擴大，甚至達到貫穿的情況。
      b、影響因素和防治措施
　　混凝土內部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、用量有關。混凝土越厚，水泥用量越大

，水化熱越高的水泥
，其內部溫度越高，形成溫度應力越大
，產生裂縫的可能性越大。
　　對於大體積混凝土
，其形成的溫度應力與其結構尺寸相關，在一定尺寸範圍內
，混凝土結構chicunyueda，wenduyingliyeyueda，yineryinqiliefengdeweixianxingyeyueda
，zhejiushidatijihunningtuyichanshengwenduliefengdezhuyaoyuanyin。yincifangzhidatijihunningtuchuxianliefengzuigenbendecuoshijiushikongzhihunningtuneibuhebiaomiandewenducha。


     （4）混凝土原材料和配合比的選用
　　a．水泥品種選擇和水泥用量控製
　　大體積鋼筋混凝土yinqiliefengdezhuyaoyuanyinshishuinishuihuarededaliangjiju，shihunningtuchuxianzaoqishengwenhehouqijiangwen，chanshengneibuhebiaomiandewencha。jianshaowenchadecuoshishixuanyongzhongreguisuanyanshuinihuodirekuangzhaguisuanyanshuini，zaichanjiabengsongjihuofenmeihuishi
，yekexuanyongkuangzhaguisuanyanshuini。zaiyou

，kechongfenliyonghunningtuhouqiqiangdu，yijianshaoshuiniyongliang。genjudaliangshiyanyanjiuhegongchengshijianbiaoming，meim3混凝土的水泥用量增減10kg，其水化熱將使混凝土的溫度相應升高或降低1℃。因此，為更好的控製水化熱所造成的溫度升高、減少溫度應力，可以根據工程結構實際承受荷載的情況，對工程結構的強度和剛度進行複核與驗算
，並取得設計單位的同意後，可用56天或90天抗壓強度代替28天抗壓強度作為設計強度。由於過去土木建築物層數不多、跨度不大，且多為現場攪拌，施工工期短，混凝土標準試驗齡期定為28天，但對於具有大體積鋼筋混凝土基礎的高層建築，大多數的施工期限很長，少則1～2年
，多則4～5年，28天不可能向混凝土結構，特別是向大體積鋼筋混凝土基礎施加設計荷載，因此將試驗混凝土標準強度的齡期推遲到56天或90天是合理的

，正是基於這點，國內外許多專家均提出這樣建議。如果充分利用混凝土的後期強度，則可使每m3混凝土的水泥用量減少40～70kg左右
，則混凝土溫度相應降低4～7℃。最後
，為減少水泥水化熱和降低內外溫差的辦法是減少水泥用量，將水泥用量盡量控製在450kg/m3以下。如果強度允許，可采用摻加粉煤灰來調整。
　　b．摻加摻合料
　　guoneiwaidaliangshiyanyanjiuhegongchengshijianbiaoming，hunningtuzhongchanruyidingshuliangyouzhidefenmeihuihou，budannengdaitibufenshuini，erqieyouyufenmeihuikelichengqiuzhuangjuyougunzhuxiaoying
，qidaorunhuazuoyong，kegaishanhunningtubanhewudeliudongxing、粘聚性和保水性，並且能夠補充泵送混凝土中粒徑在0.315mm以下的細集料達到占15%的要求
，從而改善了可泵性。同時，依照大體積混凝土所具有的強度特點
，初期處於較高溫度條件下
，強度增長較快、較高，但是後期強度增長緩慢。摻加粉煤灰後

，其中的活性Al2O3、SiO2與水泥水化析出的CaO作用
，形成新的水化產物，填充孔隙、增zeng加jia密mi實shi度du，從cong而er改gai善shan了le混hun凝ning土tu的de後hou期qi強qiang度du。但dan是shi應ying當dang值zhi得de注zhu意yi的de是shi，摻chan加jia粉fen煤mei灰hui混hun凝ning土tu的de早zao期qi抗kang拉la強qiang度du和he極ji限xian變bian形xing略lve有you降jiang低di。因yin此ci，對dui早zao期qi抗kang裂lie要yao求qiu較jiao高gao的de混hun凝ning土tu
，粉fen煤mei灰hui摻chan量liang不bu宜yi太tai多duo，宜yi在zai10～15%以內。
　　特(te)別(bie)重(zhong)要(yao)的(de)效(xiao)果(guo)是(shi)摻(chan)加(jia)原(yuan)狀(zhuang)或(huo)磨(mo)細(xi)粉(fen)煤(mei)灰(hui)之(zhi)後(hou)
，可(ke)以(yi)降(jiang)低(di)混(hun)凝(ning)土(tu)中(zhong)水(shui)泥(ni)水(shui)化(hua)熱(re)，減(jian)少(shao)絕(jue)熱(re)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)。摻(chan)加(jia)粉(fen)煤(mei)灰(hui)的(de)水(shui)泥(ni)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)溫(wen)度(du)和(he)水(shui)化(hua)熱(re)，在(zai)1～28d齡期內
，大致為：摻入粉煤灰的百分數就是溫度和水化熱降低的百分數，即摻加20%粉煤灰的水泥混凝土

，其溫升和水化熱約為未摻粉煤灰的水泥混凝土的80%
，可見摻加粉煤灰對降低混凝土的水化熱和溫升的效果是非常顯著的。目前許多商品混凝土廠家，由於認識、技術、設備(料倉)等原因，尚未有效、充分地利用粉煤灰。
　　c．摻加外加劑


　　摻加具有減水
、增塑
、緩凝
、引氣的泵送劑，可以改善混凝土拌合物的流動性、粘(zhan)聚(ju)性(xing)和(he)保(bao)水(shui)性(xing)。由(you)於(yu)其(qi)減(jian)水(shui)作(zuo)用(yong)和(he)分(fen)散(san)作(zuo)用(yong)，在(zai)降(jiang)低(di)用(yong)水(shui)量(liang)和(he)提(ti)高(gao)強(qiang)度(du)的(de)同(tong)時(shi)，還(hai)可(ke)以(yi)降(jiang)低(di)水(shui)化(hua)熱(re)


，推(tui)遲(chi)放(fang)熱(re)峰(feng)出(chu)現(xian)的(de)時(shi)間(jian)，因(yin)而(er)減(jian)少(shao)溫(wen)度(du)裂(lie)縫(feng)。
　　例如，在泵送混凝土中，摻入占水泥重量0.25%的木質素磺酸鈣減水劑
，不僅能使混凝土的泵送性能改善，而且可以減少拌合水和水泥用量


，從而降低水化熱
，延遲了水化熱釋放速度 ，推遲放熱峰。因此，不但減少了溫度應力，而且使初凝和終凝時間延緩3～8h
，降低了大體積混凝土施工中出現冷縫的可能性。
　　d．選用質量優良的粗細集料
　　粗集料
　　根據結構最小斷麵尺寸和泵送管道內徑
，選擇合理的最大粒徑
，盡可能選用較大的粒徑。例如5～40mm粒徑可比5～25mm粒徑的碎石或卵石混凝土可減少用水量6～8kg/m3，降低水泥用量15kg/m3，因而減少泌水
、收縮和水化熱。
　　要優先選用天然連續級配的粗集料、使混凝土具有較好的可泵性
，減少用水量、水泥用量
，進而減少水化熱。
　　細集料
　　以采用級配良好的中砂為宜。實踐證明
，采用細度模數2.8的中砂比采用細度模數2.3的中砂，可減少用水量20～25kg/m3，可降低水泥用量28～35kg/m3，因而降低了水泥水化熱、混凝土溫升和收縮。
　　泵beng送song混hun凝ning土tu也ye宜yi選xuan用yong合he理li砂sha率lv，其qi砂sha率lv值zhi較jiao低di流liu動dong性xing混hun凝ning土tu適shi當dang提ti高gao是shi必bi要yao的de。但dan是shi砂sha率lv過guo大da
，不bu僅jin會hui影ying響xiang混hun凝ning土tu的de工gong作zuo度du和he強qiang度du
，而er且qie能neng增zeng大da收shou縮suo和he裂lie縫feng。
   （5）泵送混凝土施工工藝改進
　　a．控製混凝土出機溫度和澆築溫度
　　為了降低混凝土的總溫升，減少大體積工程結構的內外溫差，控製混凝土的出機溫度和澆築溫度也是一個重要措施。
　　對於出機溫度和澆築溫度的控製，世界各國都非常重視
，並有較明確的規定：我國《水工混凝土施工規範》(SDJ207-82)中規定：高溫季節施工時，混凝土最高澆築溫度，不得超過28℃。為求得統一，《混凝土結構工程施工及驗收規範》(GB50204-92)也規定了這個溫度值。日本規範規定，暑期混凝土的攪拌溫度為30℃以下，澆築時的混凝土溫度應低於35℃；對於大體積混凝土的溫度

，規定拌製時為25℃以下
，澆築時要在30℃以下。前蘇聯規範規定，暑期施工時
，當澆築表麵係數大於3的結構混凝土時，混凝土拌合物從攪拌站運出時的溫度應當不超過30～35℃，而對於表麵係數小於3的大體積結構，混凝土拌合物溫度應盡可能降低，且不超過20℃。美國規範規定，在炎熱的氣候條件下，澆築溫度不得超過32℃。德國規範規定，在炎熱氣候時，新拌混凝土溫度，在卸車時不得超過30℃。
　　為了降低混凝土的出機溫度和澆築溫度。最有效的方法是降低原料溫度

，混凝土中石子比熱較小，但每m3混hun凝ning土tu中zhong石shi子zi所suo占zhan重zhong量liang最zui大da
，所suo以yi最zui有you效xiao的de辦ban法fa是shi降jiang低di石shi子zi溫wen度du。在zai氣qi溫wen較jiao高gao時shi，為wei了le防fang止zhi太tai陽yang直zhi接jie照zhao射she，可ke以yi在zai砂sha石shi堆dui場chang搭da設she簡jian易yi遮zhe陽yang棚peng，必bi要yao時shi可ke向xiang集ji料liao噴pen淋lin霧wu狀zhuang水shui
，或huo者zhe在zai使shi用yong前qian用yong冷leng水shui衝chong洗xi集ji料liao。國guo外wai也ye有you的de攪jiao拌ban混hun凝ning土tu時shi加jia冰bing塊kuai冷leng卻que。除chu此ci之zhi外wai

，攪jiao拌ban運yun輸shu車che罐guan體ti
、泵送管道保溫、冷卻也是必要的措施。
　　b．改進工藝
　　攪拌工藝
　　采用二次投料的淨漿裹石或砂漿裹石工藝，可以有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子的界麵上，使硬化後界麵過渡層結構致密、粘結力增大，從而提高混凝土強度10%或節約水泥5%，並進一步減少水化熱和裂縫。
　　振動工藝
　　對已澆築的混凝土，在終凝前進行二次振動，可排除混凝土因泌水，在石子

、水平鋼筋下部形成的空隙和水分
，提高粘結力和抗拉強度
，並減少內部裂縫與氣孔

，提高抗裂性。
　　養護工藝
　　為了嚴格控製大體積混凝土的內外溫差，確保混凝土質量
，減少裂縫，養護是一個十分重要和關鍵的工序
，必須切實做好。
　　混hun凝ning土tu養yang護hu主zhu要yao是shi保bao持chi適shi當dang的de溫wen度du和he濕shi度du條tiao件jian。保bao溫wen能neng減jian少shao混hun凝ning土tu表biao麵mian的de熱re擴kuo散san
，降jiang低di混hun凝ning土tu表biao層ceng的de溫wen差cha，防fang止zhi表biao麵mian裂lie縫feng。由you於yu散san熱re時shi間jian延yan長chang，混hun凝ning土tu強qiang度du和he鬆song弛chi作zuo用yong得de到dao充chong分fen發fa揮hui， 使混凝土總溫差產生的拉應力小於混凝土的抗拉強度，防止了貫穿裂縫的產生。澆築時間不 長的混凝土，仍然處於凝結、硬化過程
，水泥水化速度較快，適宜的潮濕條件可防止混凝土表麵脫水而產生收縮裂縫。同時在潮濕條件下，可使水泥的水化充分、完全
，從而提高混凝土的抗拉強度。