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泵送混凝土

前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇泵送混凝土范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。

泵送混凝土范文第1篇

關鍵詞:混凝土;大體積混凝土;裂縫;水化熱

中圖分類號: TV331 文獻標識碼: A

泵送混凝土屬于大流態混凝土,它與現場拌制的混凝土相比,具有坍落度大、砂率大、水泥用量多三個顯著的特點,因此泵送混凝土出現裂縫的概率也較以往多。

混凝土主要是靠水泥水化后與骨料生成人工石,水泥是混凝土強度的主要凝結材料。水泥的化學收縮與水泥的品種、標號、細度、用量有關,隨著水泥標號的提高、細度增大、用量增多,混凝土的收縮值也隨之增加,混凝土拌合物在經歷化學收縮、塑性收縮、碳化收縮及干燥收縮后。總收縮率約為0.04%~0.06%。所以,混凝體自體收縮是其固有的物理特性,也是泵送混凝土出現裂縫的根本原因所在。

在建筑施工中裂縫出現的部位不同,產生裂縫的原因比較復雜,經與廣大技術人員共同研究,制定不同的方案措施,在各類工程上進行實際應用,總結出以下幾種預防混凝土產生裂縫的措施。

1.提高預拌混凝土質量,減少混凝土自身收縮。

1.1抓好混凝土原材料質量和混凝土配合比設計

1.l.l粗骨料:粗骨料最大粒徑應滿足結構鋼筋凈距離和混凝土泵送管徑要求,粒徑增大可減少用水量及水泥用量,從而可以減少混凝土自身收縮。粗骨粒必須是連續級配,控制針片狀含量不超標,不僅能提高混凝土可原性,還可減少砂率及細粉料含量,達到減少混凝土自身收縮的目的。

1.1.2細骨料:細骨料級配合理,采用中用細砂可降低用水量,從而降低混凝土的收縮值,細骨料含泥量必須控制在標準以內,含泥量增大不僅增加混凝土收縮,還會降低混凝土抗拉強度,對混凝土抗裂十分有害。

1.1.3水泥:使用普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥應符合國家現行標準要求。水泥越細,標號越高,其活性與強度隨之增高,帶來的副作用是混凝土自身收縮越大。

1.1.4減水劑:拌制泵送混凝土摻入減水劑,可以減少用水量,在保證水灰比不變的情況下,可以減少水泥用量,降低混凝土收縮。

1.1.5摻合料:混凝土中摻入細的粉煤灰、礦渣粉等摻合料,可以改善混凝土的工作性能,提高可泵性,降低水化熱,增加密實度,提高混凝土強度和耐久性,減少混凝土收縮。

1.2泵送預拌混凝土配合比設計應符合國家現行有關標準,除滿足用戶提出的強度、耐久性要求外,還要考慮運距、泵送距離、具體施工條件等因素。科學設計配合比,確定適宜的坍落度,適當的砂率、水灰比、水泥用量,選用適宜摻合料。總之,在保證強度的前提下,不宜過多增加水泥用量;在保證泵送和澆筑的前提下,坍落度不宜過大。

2.配置微膨脹混凝土消除混凝土裂縫

現澆鋼筋混凝土結構施工中,采用大流態預拌泵送混凝土,為防止混凝土干縮和溫差產生收縮裂縫,在混凝土拌合物中摻入一定量的膨脹劑,拌合后生成膨脹性結晶水化物,使混凝土產生適當膨脹,補償混凝土收縮,提高混凝土抗裂防滲能力,通常稱為微膨脹混凝土。諸如大體積混凝土、抗滲混凝土、后澆帶等結構,我們在施工時,都采用摻UEA膨脹劑的辦法來消除混凝土收縮產生的裂縫,要求混凝土在澆注后,立即在混凝土表面覆蓋塑料薄膜,保持混凝土處于濕潤狀態下養護不少于14天,使膨脹劑充分發揮膨脹作用。這種方法在大體積混凝土中已廣泛采用,效果十分顯著。

3.大體積混凝土水化熱引起裂縫的預防措施

大體積混凝土由于水化熱產生的升溫較高、降溫幅度大、速率快,使混凝土產生較大的溫度和收縮應力是導致混凝土產生裂縫的主要原因。施工前應計算混凝土升溫峰值、內外溫差及降溫速率,制定相應的技術措施,防止和控制溫度裂縫,確保工程質量,預防和控制措施如下。

3.1降低混凝土入模溫度

3.1.l降低原材料進入攪拌機的溫度,如夏季在水箱內加冰塊,降低水溫;粗骨料遮陽防曬,并灑冷水降溫;細骨料遮陽防曬;水泥提前儲備,避免新出廠水泥溫度過高。采取以上措施最大限度降低混凝土出機溫度。

3.1.2夏季,混凝土運輸車加保溫套或對罐體噴淋冷水降溫,混凝土泵送管道遮陽防曬。

3.1.3混凝土作業面遮陽,減少混凝土冷量損失。

3.2降低混凝土水化熱

選擇中低熱品種水泥,優先選用礦渣硅酸鹽水泥;摻入一定比例的粉煤灰;摻入高效減水劑;接加緩凝劑。

3.3二次抹壓

混凝土入模振搗,表面刮平抹壓,l~2小時后,即在混凝土初凝前在混凝土表面進行二次抹壓,消除混凝土干縮、沉縮和塑性收縮產出的表面裂縫。增加混凝土內部密實度。但是,內部抹壓時間必須掌握恰當,過早抹壓沒有效果,過晚抹壓混凝土已進入初凝狀態,失去塑性,消除不了混凝土表面已出現的裂縫。

3.4混凝土自然養護

3.4.l保濕養護:混凝土表面經過二次抹壓后,立即覆蓋塑料薄膜,防止表面水分蒸發,保持混凝土處于潮濕狀態,特別是對于摻入UEA膨脹劑的混凝土,在最初的14天內,必須潮濕養護,方能使膨脹劑充分發揮膨脹作用。

3.4.2保溫養護:根據混凝土絕熱溫升計算,確定中心最高溫度,按溫控技術措施確定養護材料及覆蓋厚度和養護時間。保溫養護的目的:減少混凝土表面熱擴散,減少內外溫差;延緩散熱時間,控制降溫速率,有利于混凝土強度增長和應力松弛,避免產生貫穿裂縫。養護時間一般不少于15天。

3.4.3在常溫季節,混凝土終凝后,也可采取蓄水養護的辦法,替代前兩種保濕保溫養護方法。根據混凝土內外溫差數據,及時調整蓄水高度,也能收到預期效果。

3.5監測溫度

針對所施工的工程,按照施工季節、環境條件、施工方法,先進行熱工計算,施工中及時掌握混凝土水化熱升溫規律,不同位置和深度的溫度變化情況,隨時調整養護措施,確保大體積混凝土不產生任何有害裂縫。

4.混凝土干縮裂縫的預防措施

現澆混凝土基礎底板、樓板、道路路面等外樓混凝土表面,若無恰當措施,極易失水過快產生干縮裂縫。由于環境不同,有無風、白天、晚上、烈日與陰雨天等,對于同一個工程,同樣的施工方法,相同配比的混凝土,有的就出現裂縫,有的則無裂縫。經過認真分析,并經大量工程實踐,總結摸索出以下有效的辦法,基本控制了混凝土表面出現裂縫。

4.l在混凝土振搗抹平后及時覆蓋塑料薄膜或濕草簾、濕麻袋,對混凝土表面進行保濕養護。接縫處搭接嚴密,避免混凝土水分蒸發,保持混凝土表面處在濕潤狀態下養護,混凝土終凝后繼續澆水養護7天。

泵送混凝土范文第2篇

關鍵詞:泵送混凝土; 早期裂縫; 防治;探析

Abstract: pumping concrete crack problem early, is universal, in the certain extent influence the quality of the construction, and affects the efficiency of enterprises. This paper combining with engineering practice, in view of the pumping concrete crack problems in early, put forward the corresponding prevention and control measures, try to control, to ensure the engineering quality.

Keywords: pumping concrete; Early crack; Control; analysis

中圖分類號: TU37 文獻標識碼:A 文章編號:

我市某辦公樓設計為25層,框架剪力墻結構,砼強度等級為C25一C50,施工時均采用泵送混凝土。眾所周知,混凝土早期裂縫問題是普遍存在的。混凝土裂縫是絕對的、無縫是相對的,只是把裂縫的寬度,控制在一定的范圍內而已。本文擬結合本工程的具體情況,針對泵送混凝土出現的早期裂縫問題,提出相應的防治措施,加以控制,以確保工程質量。

一、泵送混凝土早期裂縫的種類

(一)泵送混凝土干燥收縮引起的開裂。

(二)泵送混凝土的塑性開裂(沉陷收縮)。

(三)混凝土溫度應力引起的裂縫。

(四)混凝土初凝后受到擾動,出現的裂縫。

(五)泵送混凝土添加緩凝劑,導致內外硬化速度、化學收縮不一致而開裂。

二、影響泵送混凝土裂縫的主要因素

(一)泵送混凝土自身的原因

泵送混凝土具有“三大一低”,即塌落度較大,砂率大,膠結材料大,水灰比低的特點。這就是與非泵送混凝土的最大區別。

1、膠結材料大:泵送混凝土配合比,設計中要求水泥和礦物摻合料的總量不低于300kg/立方米,同時要求大量摻入粉煤灰,除替代部分水泥外,能補充泵送混凝土達到粒徑在0.315mm以下的細集料應占15%的要求,從而改善了可泵性,但細粉含量的增加,導致泵送混凝土的收縮值的增大。

2、水泥細度變細,也是引起收縮增大的因素。水泥實行新標準后,細度比過去大大提高。特別三天強度提高過快,這就容易使混凝土產生收縮裂縫。

3、泵送混凝土的塌落度均在180-220mm左右,高層泵送還要大,或根據不同的泵送設備坍落度,要求也不一樣,這樣大的坍落度,必然導致高水泥用量,大用水量,大外加劑摻量,這無形中增大了泵送混凝土的收縮值。

4、高砂率:為了滿足泵送要求,砂率不低于35%一45%,一般多取40%泵送效果好,可現在砂的細度模數越來越小,特別細砂在高砂率情況下,使混凝土收縮增加。

5、用水量:混凝土的干燥收縮,受用水量的影響最大,水灰比越大收縮越大。

二、施工方面

現在施工現場人員,對泵送混凝土的特點認識不足,往往沿襲非泵送混凝土,或現場攪拌混凝土的施工方法來進行施工,主要表現在:

1、振搗時間過長,導致混凝土下沉,漿體上浮,混凝土失水干燥后,毛細孔收縮及沉縮作用,引起混凝土樓板裂縫。在《混凝土泵送施工技術規程》中,明確要求振搗時間為15—30s;

2、用插入式振搗棒趕料。混凝土澆筑人員,為了減少接拆管次數,集中一處泵混凝土,用振搗棒進行趕料、攤鋪,這就造成該域石子大量下沉積漿體外流,形成構件某處骨料富余,某處漿體多,在漿體多的地方出現收縮裂縫;

3、養護問題。由于泵送混凝土的自身的特點所決定,必須在初凝時就開始澆水蓋塑料布養生,能夠有效地防止收縮、溫差等裂縫問題;

4、拆模及加荷過早。施工時為了趕工期節約模板支撐,往往憑經驗就拆除柱、墻、梁邊側的支撐,上人進行施工,導致混凝土內部結構產生裂縫。

(三)泵送混凝土原材料方面

1、泵送劑。1)在春秋兩季,氣溫低時液體泵送劑中的Na2S04非常容易析出,如將這種泵送劑用在泵送混凝土中,混凝土早期強度快,肯定容易產生裂縫;2)為了滿足泵送混凝土坍落度的要求,泵送劑的摻量有的高達3%-4%,因此由泵送劑中帶入到混凝土中大量的堿,導致經常發生混凝土泌水現象,影響了混凝土的施工,還不經濟。摻量偏低時,只有用水調整混凝土的流動性,混凝土自然產生裂縫,還影響了混凝土的強度。

2、骨料:嚴格控制骨料的含泥量,同時砂的細度模數最好大于2.3以上。

3、水泥:采用高標號水泥配置泵送混凝土,有效降低了膠結材料的用量,即經濟又可防止混凝土裂縫的出現。

4、粉煤灰:泵送混凝土的“雙摻技術”取得非常好的技術施工效益,但目前市場中的粉煤灰質量在Ⅱ級到Ⅲ級之間,需水量大,外加劑摻量大,而且常發生泌水現象,這就限制粉煤灰的摻量,這也是影響泵送混凝土出現裂縫的原因之一。

三、相應預防措施

混凝土施工過程,主要由三個環節完成,即攪拌、振搗、養護,所以混凝土的質量好壞,施工現場的施工工藝、方法、責任心等起到決定性作用。

(一)配合比設計。1)坍落度:配合比坍落度值,應綜合考慮混凝土運輸、停置時間、泵送高度、管道長度及鋼筋密集程度。最經濟適用的坍落度在200±20mm。2)單位用水量:滿足水泥水化所需用水量,不超過水泥重量的25%,其余的水為改善混凝土工作性。泵送混凝土的用水量,宜控制在170-190kg/m3之間。3)砂率:在滿足泵送要求的情況下,盡可能增加混凝土中的粗骨料,給混凝土增加骨架作用,也是防止裂縫產生的有效措施。4)水灰比:水灰比過大,一直是裂縫產生的一個主要原因,也是影響強度的主要因素。摻入高效減水劑可降低水灰比。5)外加劑:我國新水泥標準執行以后,水泥與外加劑的適應性變差,極易出現混凝土裂縫現象。經多次試驗,與水泥的原料和生產工藝有關,要調整往往牽涉到水泥的生產成本,所以處理起來比較困難,這種現象只能調整外加劑的成份來適應水泥。

(二)混凝土布料,宜采用布料器進行,也可人工攤鋪。

(三)振搗宜短振、快插,慢拔。

(四)在混凝土初凝時,采用二次抹壓施工技術,二次抹壓后馬上蓋塑料布及澆水養護。可有效消除由于沉縮、干縮及塑性收縮而引起的表面裂縫,增加內部密實度。

(五)養護是防止裂縫的有效手段和最后一個環節。引起混凝土早期開裂的原因,不僅僅是混凝土收縮值的大小,確切地說是混凝土內部濕度和溫度的梯度,施工現場必須加強施工過程中的濕養護,必須在混凝土振實后,盡早的覆蓋養護,噴水延長養護時間。

泵送混凝土范文第3篇

[論文摘要]近年來,隨著混凝土工程的日益增多,及其規模的日益擴大,泵送混凝土技術及施工方法在水利工程方面的應用得到了巨大的發展。詳細介紹泵送技術,并結合實例,闡明泵送混凝土配合比的設計。

目前,由于國家大興水利工程,如南水北調工程、三峽工程等,使得泵送混凝土技術及施工方法在水利工程方面的應用得到充分體現。我國混凝土泵送技術已有50多年的歷史,泵送水平和泵送技術日益提高和完善,泵送混凝土的應用正日趨擴大。一些發展泵送混凝土較早的城市,泵送混凝土在混凝土工程量中占的比例和泵送技術已接近世界先進水平,但全國整體水平與世界先進國家相比仍有較大差距。

一、配合比的設計原則

泵送混凝土配合比設計方法,是在普通方法施工的混凝土配合比設計方法的基礎上結合混凝土可泵性要求進行確定。泵送混凝土對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強度需求,同時要滿足長距離泵送的需要。換句話說,就是混凝土在達到可泵性要求時應服從于阿布拉姆斯水灰比定則。而且,泵送混凝土的骨料分離系數要盡可能小。換句話說,混凝土要有足夠的粘聚性,使其在運輸、泵送、施工中不發生分離。混凝土配合比的設計一定要遵循以下原則:穩定骨料所需骨料用量原則;最大限度密度填充原則;混凝土可泵性原則;骨料離析系數最小原則。

二、配合比設計思路

泵送混凝土除了根據工程設計所需的強度外,還需要根據泵送工藝所需的流動性、不離析、少泌水的要求配制可泵性的混凝土混合料。泵送混凝土具體的配合比設計思路如下:以一定數量的粗骨料(5mm-50mm)形成密布的骨架空間網格,以相當數量的細骨料(小于5mm)最大限度地填充骨架空隙,以膠凝材料漿體最大限度地填滿粗骨料和細骨料的間隙,并包裹粗、細骨料的顆粒。形成均勻密實的混凝土,以滿足強度和耐久性的要求。泵送混凝土對粗骨料有特殊的要求。如125輸送管要求可用卵石最大粒徑為40mm,碎石為30mm,150輸送管要求混凝土所用卵石最大粒徑為50mm,碎石為40mm。同時,泵送混凝土對粗骨料的級配也十分敏感。根據以上思路,參考絕對體積設計法,有方程如下:

Ks=(S/rso)/[(1/rso)-(1/1000rg)]·G

a=(W+C/rc+F/rg)/(1000/rso-1/rs)·S

W=K·(C+F)

W+C/rc+S/rs+G/rg+F/rf=1000

F/(C+F)=Kf

聯立以上各式求解:

S=1000/[a(1000/rgo-1/rs)+1/rs+1000rg/(1000rg-rgo)·Ksrso]

G=1000S/[(100/rso-1/rg)·Ksrso

C=(1000-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為砂料裕度系數;a為灰漿裕度系數;rso為砂料振實密度,kg/m3;rgo為石料振實密度,kg/m3;rg為石料表觀密度,kg/L;rs為砂料表觀密度,kg/L;G為石用量,kg/m3;S為砂用量,kg/m3;F為粉煤灰用量,kg/m3;C為水泥用量,kg/m3;Rc為水泥真實密度,kg/L;rf為粉煤灰真實密度,kg/L;W為水用量,kg/m3;K為水灰比;Kf為粉煤灰摻量系數。

三、配合比設計參數

(一)混凝土配制強度

區分數理統計及非數理統計方法評定混凝土強度的不同,根據JGJ552000普通混凝土配合比設計規程,混凝土配制強度應按下式計算:

式中:fcu.o混凝土配制強度,MPa;

fcu.k混凝土立方體抗壓強度標準值,MPa;

σ混凝土強度標準差,MPa。

由施工單位自己歷年的統計資料確定,無歷史資料時應按現行國家標準GB502042002混凝土結構工程施工質量驗收規范的規定取用(高于C35,σ=6.0MPa)。

根據此公式,以C40混凝土為例,C40混凝土的配制強度為:在正常情況下,上式可以采用等號,但當現場條件與試驗條件有顯著差異或重要工程對混凝土有特殊要求時,或C30及其以下強度混凝土在工程驗收采用非數理統計方法評定時,則應采用大于號。

GBJ107-87混凝土質量檢驗評定標準中對混凝土抗壓強度合格標準的評定方法分數理統計和非數理統計兩種。

在實際工程中,由于結構部位的不同,往往要求不同的評定方法,但很多單位僅按數理統計的方法進行混凝土配合比設計,導致實際試配強度均達不到49.9MPa。

對于一般單位而言,在一個工程中通常只有混凝土配合比,加之管理不到位,也往往用于要求非數理統計的工程部位,結果只能出現混凝土強度達不到設計要求的后果。

(二)水灰比

泵送混凝土的水灰比除對混凝土強度和耐久性有明顯影響外,對泵送粘性阻力也有影響。試驗表明:當水灰比小于0.45時,混凝土的流動阻力很大,泵送極為困難。隨著水灰比增大粘性阻力系數(η)逐漸降低,當水灰比達到0.52后,對混凝土η影響不大,當水灰比超過0.6時,會使混凝土保水性、粘聚性下降而產生離析易引起堵泵。因此,泵送混凝土水灰比選擇在0.45~0.6之間,混凝土流動阻力較小,可泵性較好。在Ⅲ#滑坡體剩余工程施工中,泵送混凝土水灰比為0.48。

(三)泵送混凝土外加劑及其摻量

湖北某水閘改建工程過程中,用于泵送混凝土的外加劑,主要是SW1緩凝型高效減水劑。混凝土中加入外加劑,增大混凝土拌合物的流動性,減少水或水泥用量,提高混凝土強度及耐久性,降低大體積混凝土水化熱,同時有利于泵送和夏季施工。

SW1減水劑能使混凝土的凝結時間延緩1~3h,對泵送大體積混凝土夏季施工有利。其摻量越多,在一定范圍內減水效果越明顯;但若摻量過多,會使混凝土硬化進程變慢,甚至長時間不硬化,降低混凝土的強度,因此,須嚴格控制摻量。SW1減水劑摻量為水泥用量的0.6%~0.8%,夏季溫度較高,混凝土坍落度損失大,摻量取大值;冬季施工,摻量取小值。SW1減水劑對不同水泥有不同的適應性,當使用的水泥品種或水泥的礦物成分含堿量及細度不同時,減水劑的摻用效果不同,其最佳適宜摻量也不同。

四、小結

在工程實際中,應根據結構設計所規定的混凝土強度及特殊條件下混凝土耐久性、和易性等技術要求,合理選用原材料及其用量間的比例關系,并設計出經濟、質量好、泵送效率高的混凝土。水利工程多為野外施工,施工場地受地理條件的限制。

參考文獻:

[1]曹文達,新型混凝土及其應用[M].北京.金盾出版社,2001.

泵送混凝土范文第4篇

關鍵詞:泵送混凝土 現場施工

配制高標號泵送混凝土在我局東明黃河公路大橋箱梁施工中已有初步應用,與上次所不同的是這次要求早期強度高,靠原有的經驗和資料是不能滿足要求的,需要在原有的基礎上進一步摸索、實踐、總結和提高,在實踐中我們主要做了以下幾個方面工作:

1 正確選材和試驗

1.1 水泥

根據項目組材料處提供的各廠家水泥情況,對有供貨能力的各主要廠家的525號普遍硅酸鹽水泥進行了反復的物理力學性能試驗。結果見表1。并將用水量和凝結時間接近的水泥分別進行了試配,選定合適的配合比后,用坍落度進行控制。

1.2 砂石料

根據項目組材料處調查結果,禹縣產大砂的0.315mm粒徑以下細骨料的比例為8~12%,比較適合泵送,且含泥量小于1%,質量比較穩定。

根據鋼筋布設情況、箱梁斷面尺寸情況和泵管的直徑以及泵送高度等,碎石統一采用密縣產10~25mm規格的碎石,該碎石的特點為中粗粒徑偏多,石質為花崗巖。

目前我省地方材料質量和規格不很穩定,在實際生產中有一定的變化,經常會遇到規格超出標準的情況,為保證混凝土的質量及泵送的順利進行,我們采取了質量崗位責任制,努力提高管理水平和業務技術水平,最大限度地減少人為誤差因素。

1.3 外加劑

針對箱梁施工的具體情況,高標號泵送混凝土單位體積的水泥用量較大,含砂率要求高,粗骨料含量相對較少,因此在施工中產生反應熱較大,混凝土溫度較高,終凝混凝土的收縮徐變大,極易產生裂縫。為提高混凝土的和易性,減少其終凝后的收縮徐變,進而消除裂縫的產生,決定采用添加外加劑的辦法。

經過對比,從我局以往用的外加劑中選用性能好、質量優的FDN-5型減水劑及木質磺酸鈣作為這次選用的對象,經多次試驗,采用山東萊蕪生產的FDN-5型減水劑,摻量比例為1.0%,木質磺酸鈣摻量為0.2%時效果最好,能明顯提高混凝土的和易性,能滿足泵送、早強、高標號的綜合施工需要。

注意加入外加劑后應適當延長拌和時間,確保攪拌均勻。

2 確定坍落度

我們以往泵送混凝土的施工經驗表明,坍落度在90~130mm的情況下均可順利進行泵送施工。但在實際施工中應充分考慮坍落度的損失,輸送距離、輸送高度、時間、骨料級配差異等因素,因此配制坍落度按100~180mm控制。

3 確定配合比

根據施工要求,用3天強度和坍落度為評定標準,簡單采用正交設計試配。從影響混凝土配合比的4個因素即每立方米水泥用量、水灰比、含砂率和外加劑入手,每個要素各選3個標準,如(表2)-箱梁50號泵送混凝土各因素標準,并分別進行了試配,見(表3)-50號泵送混凝土試配表。

對表3:《50號泵送混凝土試配表》進行了全面分析,能滿足箱梁泵送混凝土施工要求的最佳組合為編號"2.1"組,即水泥用量為510kg、水灰比0.33、砂率40%、外加劑1.2%。所以,這次泵送混凝土施工要求的最佳組合即為編號 "2.1"組。

轉貼于  4 混凝土配合比的修正

為了縮小室內試驗與現場質量控制上的差異,并考慮施工現場材料吸水性、含水量有所不同,為提高最優配合比的準確性、可靠性,我們又進一步對施工現場的材料做了多組重復試驗。

從重復試驗結果看,用施工現場實際使用材料做出的混凝土強度比施工要求的強度R3-45 Mpa略低,坍落度值略高,考慮到夏季施工天氣影響大以及工地與試驗室質量控制的誤差,經現場技術人員共同研究決定把水灰比降到0.32,水泥用量提高到520kg,且考慮到夏季施工的特點另配一組加木質磺酸鈣的配合比,經再次試驗,即能滿足要求且結果比較穩定。最終確定的配合比見表4-最后理論配合比表。

泵送混凝土范文第5篇

關鍵詞:泵送混凝土;裂縫;防治

中圖分類號:C93 文獻標志碼:A 文章編號:1000-8772(2012)15-0139-04

泵送混凝土不僅能改善混凝土的施工性能,對薄壁密筋結構少振搗或不振搗施工,而且能減少收縮、防止裂縫、提高抗滲性、改善耐久性。但是某些工程表明,泵送混凝土強度不足、凝結異常時有發生,特別是裂縫普遍存在,在一定程度上影響結構的抗滲性和耐久性,應引起足夠的重視。

1 泵送混凝土的特點

1.1 原材料和配合比

1.1.1 水泥用量較多

強度等級C20—C60范圍為350~550kg/m3。

1.1.2 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。

1.1.3 砂率偏髙、砂用量多

為保證混凝土的流動性、粘聚性和保水性,以便于運輸、泵送和澆筑,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%。

1.1.4 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。

1.1.5 水灰比宜為0.4?0.6

水灰比小于0.4時,混凝土的泵送阻力急劇增大;大于0.6時,混凝土則易泌水、分層、離析,也影響泵送。

1.1.6 栗送劑

多為高效減水劑復合以緩凝劑、引氣劑等,對混凝土拌合物流動性和硬化混凝上的性能有影響,因而對裂縫也有影響。

1.2 工藝

1.2.1 混凝土拌制在攪拌站(樓)進行,原材料計量準確,攪拌均勻,但也偶有失控情況。

1.2.2 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。

1.2.3 當混凝土拌合物過干、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,混凝土拌合物干稀不勻。

1.2.4 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,會使澆筑的混凝土均勻性變壞。

1.2.5 混凝土澆筑后振搗不足、振搗過度,特別是面積系數很大的板材,采用振搗棒密實不均勻。

1.2.6 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。

1.2.7 混凝土大面積板材,在澆筑后防風、防曬、養護不足時,易產生干縮裂縫。

1.2.8 混凝土拌合物過干、人工、無稱量地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

2.1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、水和氣體所組成的非均質堆聚結構。混凝土混合料在不同溫濕度條件下凝結硬化,并同時產生體積變形。水泥石的干燥和冷卻收縮大,集料的干燥和冷卻收縮小,同時水泥石和集料之間相互黏結而約束,由于變形產生微裂縫。

2.2 混凝土裂縫的種類

2.2.1 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、不均勻沉陷等原因引起的裂縫。其特征是結構要求變形,當受到約束和限制時產生內應力,應力超過一定數值后產生裂縫,裂縫出現后變形得到滿足,內應力松弛。 這種裂縫寬度大、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,工程結構產生屬于變形變化(溫濕度、收縮與膨脹、不均勻沉降)引起的裂縫約占80%;屬于荷載引起的裂縫約占20%。

2.2.2 按裂縫所處狀態分類

裂縫可分為運動、不穩定、穩定、閉合和愈合等狀態。

對于處于運動和不穩定擴展狀態的裂縫,應考慮加固和補救措施。而對于穩定、閉合、愈合的裂縫則可持久地應用。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,但經過一段時間后,裂縫處水化的水泥析出Ca(0H)2,逐漸彌合了裂縫,并與大氣中的C02作用,形成CaC03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。

2.2.3 按裂縫形狀分類

裂縫按形狀可分為表面的、深入的、貫穿的、斷續的、縱向的、橫向的、斜向的、對角線的、上寬下窄的、上窄下寬的、外寬內窄的、囊核形的等等。

2.3 裂縫寬度

2.3.1 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%范圍較寬區段平均裂縫寬度和裂縫長度10%~15%范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。

2.3.2 最大裂縫寬度

a.無侵蝕介質、無抗滲要求,結構處于正常狀態下,最大裂縫寬度不得大于0.3mm。

b.有輕微侵蝕、無抗滲要求時,最大裂縫寬度不得大于0.2mm。

c.有最重侵蝕和抗滲要求時,不得大于0.1mm。

d.混凝土有自防水要求時,不得大于0.lmm。

上述標準是從耐久強度考慮的,為設計中和裂縫檢測中的控制范圍。但在工程實踐中,有些結構存在數毫米寬的裂縫仍然正在使用,而且多年后也沒有破壞危險。如土木建筑中的各種大型、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、判斷和處理。一些專家和學者根據對結構物裂縫處理的實際經驗,認為規范中限制的裂縫寬度應當根據具體條件加以放寬,如大量的表面裂縫,如果經過周密的研究分析確定是由變形作用引起的,其寬度可不受限制,只須作表面封閉處理即可。

3 變形裂縫產生的原因、特征和防治措施

3.1 溫度裂縫

3.1.1 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,在澆筑溫度的基礎上,通常升高35°C左右。如果按著我國施工驗收規范規定澆筑溫度為28°C則可使混凝土內部溫度達到65°C左右。但是,如果沒有降溫措施或澆筑溫度過高,混凝土內部溫度高達80~90°C的情況也時有發生,例如XX大廈在澆筑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°C。水泥水化熱在1—3天可放出熱量的50%,由于熱量的傳遞、積存,混凝土內部的最高溫度大約發生在澆筑后的3—5天,因為混凝土內部和表面的散熱條件不同,所以混凝土中心溫度低,形成溫度梯度,造成溫度變形和溫度應力。溫度應力和溫差成正比,溫度越大,溫度應力也越大。當這種溫度應力超過混凝土的內外約束應力(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筑后的3—5天,初期出現的裂縫很細,隨著時間的發展而繼續擴大,甚至達到貫穿的程度。

3.1.2 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。

對于大體積混凝土,其形成的溫度應力與其結構尺寸相關,在一定尺寸范圍內,混凝土結構尺寸越大,溫度應力也越大,因而引起裂縫的危險性也越大,這就是大體積混凝土易產生溫度裂縫的主要原因。因此,防止大體積混凝土出現裂縫最根本的措施就是控制混凝土內部和表面的溫度差。

3.1.2.1 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制

大體積鋼筋混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚,使混凝上出現早期升溫和后期降溫,產生內部和表面的溫差。減少溫差的措施是選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥,在摻加泵送劑或粉煤灰時,也可選用礦渣硅酸鹽水泥。再有,可充分利用混凝土后期強度,以減少水泥用量。根據大量試驗研究和工程實踐表明,每m3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°C。因此,為更好地控制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復核與驗算,并取得設計單位的同意后,可用56天或90天抗壓強度代28天抗壓強度作為設計強度。由于過去土木建筑物層數不多、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,但對于具有大體積鋼筋混凝土基礎的高層建筑,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,正是基于這點,國內外許多專家均提出這樣的建議。如果充分利用混凝土的后期強度,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°C。最后,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,將水泥用量盡量控制在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

國內外大量試驗研究和工程實踐表明,混凝土中摻入一定數量優質的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰顆粒呈球狀具有滾珠效應,起到作用,可改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性,并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,初期處于較高溫度條件下,強度增長較快、較高,但是后斯強度增長緩慢。摻加粉煤灰后,其中的活性A1203、Si02與水泥水化析出的CaO作用,形成新的水化產物,填充孔隙、增加密實度,從而改善了混凝土的后期強度。但是應當值得注意的是,摻加粉煤灰混凝土的早期抗拉強度和極限變形略有降低。因此,對早期抗裂要求較高的混凝土,粉煤灰摻量不宜太多,宜在10%~15%以內。特別重要的效果是摻加原狀或磨細粉煤灰之后,可以降低混凝土中水泥水化熱,減少絕熱條件下的溫度升高。摻加粉煤灰的水泥混凝土的溫度和水化熱,在 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,由于認識、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、黏聚性和保水性。由于其減水作用和分散作用,在降低用水量和提高強度的同時,還可以降低水化熱,推遲放熱峰出現的時間,因而減少溫度裂縫。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。根據結構最小斷面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5mm~40mm粒徑比5mm~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。

泵送混凝土也宜選用合理砂率,其砂率值較低流動性混凝土適當提髙是必要的。但是砂率過大,不僅會影響混凝土的工作度和強度,而且能增大收縮和裂縫。

3.1.2. 2 泵送混凝土施工工藝改進

a.控制混凝土出機溫度和澆筑溫度

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,控制混凝土的出機溫度和澆筑溫度也是一個重要措施。對于出機溫度和澆筑溫度的控制,世界各國都非常重視,并有較明確的規定。我國《水工混凝土施工規范》(SDJ207-82)中規定:高溫季節施工時,混凝土最高澆筑溫度不得超過28°C。為求得統一,《混凝土結構工程施工及驗收規范》(GB50204-92)也規定了這個溫度值。日本規范規定,暑期混凝土的攪拌溫度為 30°C以下,澆筑時的混凝土溫度應低于35°C;對于大體積混凝土的溫度,規定拌制時為25°C以下,澆筑時要在30°C以下。前蘇聯規范規定,暑期施工時,當澆筑表面系數大于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°C,而對于表面系數小于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°C。美國規范規定,在炎熱的氣候條件下,澆筑溫度不得超過32°C。德國規范規定,在炎熱氣候時,新拌混凝土溫度,在卸車時不得超過30°C。

為了降低混凝土的出機溫度和澆筑溫度,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nb混凝土中石子所占重量最大,所以最有效的辦法是降低石子溫度。在氣溫較高時,為了防止太陽直接照射,可以在砂石堆場搭設簡易遮陽棚,必要時可向集料噴淋霧狀水,或者在使用前用冷水沖洗集料。國外也有的攪拌混凝土時加冰塊冷卻的。除此之外,攪拌運輸車罐體、泵送管道保溫、冷卻也是必要的措施。

b.改進工藝

攪拌工藝。采用二次投料的凈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面上,使硬化后界面過渡層結構致密、粘結力增大,從而提高混凝土強度10%或節約水泥5%,并進一步減少水化熱和裂縫。

振動工藝。對已澆筑的混凝土,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,并減少內部裂縫與氣孔,提高抗裂性。

養護工藝。為了嚴格控制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。

混凝土養護主要是保持適當的溫度和濕度條件。保溫能減少混凝土表面的熱擴散,降低混凝土表層的溫差,防止表面裂縫。由于散熱時間延長,混凝土強度和松弛作用得到充分發揮,使混凝土總溫差產生的拉應力小于混凝土的抗拉強度,防止了貫穿裂縫的產生。澆筑時間不長的混凝土,仍然處于凝結、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面脫水而產生收縮裂縫。同時在潮濕的條件下,可使水泥的水化充分、完全,從而提高混凝土的抗拉強度。

3.2 沉陷(塑性)收縮裂縫

3.2.1 產生的原因和特征

在泵送混凝土現澆的各種鋼筋混凝土結構中,特別是板、墻等表面系數大的結構之中,經常出現一種早期裂縫。這種裂縫為斷續的水平裂縫,裂縫中部較寬、兩端較窄、呈梭狀。裂縫經常發生在板結構的鋼筋部位、板肋交接處、梁板交接處、梁柱交接處、結構變截面的地方。

這種裂縫產生的原因主要是混動性過大和流動性不足以及不均勻,在凝結硬化前沒有沉實或者沉實不夠,當混凝土沉陷時受到鋼筋、模板抑制以及模板移動、基礎沉陷所致。裂縫在混凝土澆筑后1—3小時出現,裂縫的深度通常達到鋼筋上表面。

3.2.2 影響因素和防止措施

a.要嚴格控制混凝土單位用水量在170kg/m3以下,水灰比在0.6以下,在滿足泵送和澆筑要求時,宜盡可能減少坍落度;

b.摻加適量、質量良好的泵送劑和摻合料,可改善工作性和減少沉陷;

c.混凝土攪拌時間要適當,時間過短、過長都會造成拌合物均勻性變壞而增大沉陷;

d.混凝土澆筑時,下料不宜太快,防止堆積或振搗不充分;

e.混凝土應振搗密實,時間以10~15秒/次為宜,在柱、梁、墻和板的變截面處宜分層澆筑、振搗。在混凝土澆筑1~1.5小時后,混凝土尚未凝結之前,對混凝土進行兩次振搗,表面要壓實抹光;

f.在炎熱的夏季和大風天氣,為防止水分激烈蒸發,形成內外硬化不均和異常收縮引起裂縫,應采取措施緩凝和復蓋。

3.3 干縮裂縫

3.3.1產生的原因和特征

干燥收縮的主要原因是水分在硬化后較長時間產生的水分蒸發引起的。混凝土的干燥收縮由于集料的干燥收縮很小,因此主要是由于水泥石干燥收縮造成的。水泥石干燥收縮理論有毛細管張力學說、表面吸附學說和夾層水學說等,不論哪種學說,都是水分蒸發引起的。混凝土的水分蒸發、干燥過程是由外向內、由表及里,逐漸發展的。由于混凝土蒸發干燥非常緩慢,產生干燥收縮裂縫多數在一個月以上,有時甚至一年半載,而且裂縫發生在表層很淺的位置,裂縫細微,有時呈平行線狀或網狀,常常不被人們所重視。但是應當特別注意,由于碳化和鋼筋銹蝕的作用,干縮裂縫不僅嚴重損害薄壁結構的抗滲性和耐久性,也會使大體積混凝土的表面裂縫發展成為更嚴重的裂縫,影響結構的耐久性和承載能力。

3.3.2 影響因素和防治措施

3. 3. 2. 1水泥品種

一般來說,水泥的需水量越大,混凝土的干燥收縮越大,不同水泥混凝土的干燥收縮按其大小順序排列為:礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、中低熱水泥和粉煤灰水泥。所以,從減少收縮的角度出發,宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥。

3. 3. 2. 2 水泥用量

混凝土干燥收縮隨著水泥用量的增加而增大,但是增加量不顯著。在有可能減少水泥用量時,還是盡可能降低水泥用量,因為泵送混凝土的水泥用量偏高, C20~Ceo混凝土的水泥用量一般約為350~600kg/m3。

3. 3. 2. 3 用水量

混凝土的干燥收縮受用水量的影響最大,在同一水泥用量條件下,混凝土的干燥收縮和用水量成正比,為直線關系;當水泥用量較高的條件下,混凝土的干燥收縮隨著用水量的增加而急劇增大。綜合水泥用量和用水量來說,水灰比越大,干燥收縮越大。

沉陷裂縫、干縮裂縫都是由于混凝土單方用水量過大、混凝土過稀、坍落度過大,而且水分蒸發過快、過多造成的。因此,嚴格控制泵送混凝土的用水量是減少裂縫的根本措施。為此,在混凝土配合比設計中應盡可能將單方混凝土用水量控制在170kg/m3以下,對于澆筑墻體和板材的單方混凝土用水量的控制尤為重要。特別值得注意的是,施工混凝土的坍落度(即用水量)絕對不允許大于配合比設計給定的坍落度(即用水量)。

為了降低用水量,摻加適當數量、減水率高、分散性能好的外加劑是非常必要的。

3.3.2.4 砂率

混凝土的干燥收縮隨著砂率的增大而增大,但堆加的數值不大。泵送混凝土宜加大砂率,但不是籠統的和無限的,也應在最佳砂率范圍內,可以通過理論計算和工程實踐確定。

3.3.2.5 摻合料

礦渣、硅藻土、煤矸石、火山灰、赤頁巖等粉狀摻合料,摻加到混凝土中,一般都會增大混凝土的干燥收縮值。但是質量良好、含有大量球形顆粒的一級粉煤灰,由于內比表面積小、需水量少,故能降低混凝土干燥收縮值。

3.3.2.6 化學外加劑

摻加減水劑、泵送劑,特別是同時摻加粉煤灰的雙摻技術不會增大干燥收縮,但是對于某些減水劑、泵送劑,尤其是具有引氣作用時,有增大混凝土干燥收縮的趨勢。因此在選用外加劑時,必須選用干燥收縮小的減水劑成泵送劑。

3.3.2.7 膨脹劑

在地下室和防水工程中,混凝土中加摻適量的膨脹劑,可以起到收縮補償作用,有利于防止裂縫。但是使用混凝土膨脹劑,一定要嚴格控制摻量和保證混凝土有足夠強度,否則會使混凝土腫脹和開裂。

3.3.2.8 養護時間和方法

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