經驗交流：不良地質深路塹處理施工技術（一）
發布時間：2010-01-14 共1頁
摘要：泵送混凝土不僅應能改善混凝土的施工性能，對薄壁密筋結構少振搗或不振搗施工，而且應能減少收縮、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，值得引起足夠的重視，本文重點分析其產生原因，找出防止裂縫的措施。
關鍵詞：裂縫 事故處理 防治
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 砂率偏高、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砂率6%以上，約為38～45%。
1.1.4石子最粒徑
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；于0.6時，混凝土則易泌水、分層、離析，也影響泵送。
1.1.6 泵送劑
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土的性能有影響，因而對裂縫也有影響。
1.2 工藝
a．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。
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，加入泵車內輸送時，會澆筑的混凝土均勻性變壞。
e．混凝土澆筑后振搗不足、振搗過度，特別是面積系數很的板材，采用振搗棒密實不均勻。
f．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．混凝土面積板材，在澆筑后防風、防曬、養護不足時，易產生干縮裂縫。
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
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，集料的干燥和冷卻收縮小，同時水泥石和集料之間相互粘結而約束，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、內應力小，對荷載的影響小，但對耐久性損害。
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
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，但經過一段時間后，裂縫處水化的水泥析出Ca(OH)2，逐漸彌合了裂縫，并與氣中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。
2.2.3 按裂縫形狀分
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、上窄下寬、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 值即最與最小平均裂縫的平均值。
2.3.2 最裂縫寬度
a．無侵蝕介質、無抗滲要求，結構處于正常狀態下，最裂縫寬度不得于0.3mm。
b．有輕微侵蝕、無抗滲要求時，最裂縫寬度不得于0.2mm。
c．有最重侵蝕和抗滲要求時，不得于0.1mm。
d．混凝土有自防水要求時，不得于0.1mm。
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，如像量的表面裂縫，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。
關鍵詞：裂縫 事故處理 防治
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 砂率偏高、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砂率6%以上，約為38～45%。
1.1.4石子最粒徑
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；于0.6時，混凝土則易泌水、分層、離析，也影響泵送。
1.1.6 泵送劑
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土的性能有影響，因而對裂縫也有影響。
1.2 工藝
a．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。
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，加入泵車內輸送時，會澆筑的混凝土均勻性變壞。
e．混凝土澆筑后振搗不足、振搗過度，特別是面積系數很的板材，采用振搗棒密實不均勻。
f．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．混凝土面積板材，在澆筑后防風、防曬、養護不足時，易產生干縮裂縫。
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
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，集料的干燥和冷卻收縮小，同時水泥石和集料之間相互粘結而約束，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、內應力小，對荷載的影響小，但對耐久性損害。
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
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，但經過一段時間后，裂縫處水化的水泥析出Ca(OH)2，逐漸彌合了裂縫，并與氣中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。
2.2.3 按裂縫形狀分
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、上窄下寬、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 值即最與最小平均裂縫的平均值。
2.3.2 最裂縫寬度
a．無侵蝕介質、無抗滲要求，結構處于正常狀態下，最裂縫寬度不得于0.3mm。
b．有輕微侵蝕、無抗滲要求時，最裂縫寬度不得于0.2mm。
c．有最重侵蝕和抗滲要求時，不得于0.1mm。
d．混凝土有自防水要求時，不得于0.1mm。
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，如像量的表面裂縫，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。
