經(jīng)驗(yàn)交流：不良地質(zhì)深路塹處理施工技術(shù)（一）
發(fā)布時(shí)間：2010-01-14 共1頁(yè)
摘要：泵送混凝土不僅應(yīng)能改善混凝土的施工性能，對(duì)薄壁密筋結(jié)構(gòu)少振搗或不振搗施工，而且應(yīng)能減少收縮、防止裂縫、提高抗?jié)B性、改善耐久性。但是某些工程表明，泵送混凝土強(qiáng)度不足、凝結(jié)異常時(shí)有發(fā)生，特別是裂縫普遍存在，在一定程度上影響結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性，值得引起足夠的重視，本文重點(diǎn)分析其產(chǎn)生原因，找出防止裂縫的措施。
關(guān)鍵詞：裂縫 事故處理 防治
1．泵送混凝土的特點(diǎn)
1.1 原材料和配合比
1.1.1 水泥用量較多
強(qiáng)度等級(jí)C20～C60范圍為350～550kg/m3。
1.1.2 超細(xì)摻合料時(shí)有添加
為改善混凝土性能，節(jié)約水泥和降低造價(jià)，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(dòng)性、粘聚性和保水性 ，以便于運(yùn)輸、泵送和澆筑，泵送混凝土的砂率要比普通流動(dòng)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(qiáng)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(shí)，混凝土的泵送阻力急劇增；于0.6時(shí)，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(fù)合以緩凝劑、引氣劑等，對(duì)混凝土拌合物流動(dòng)性和硬化混凝土的性能有影響，因而對(duì)裂縫也有影響。
1.2 工藝
a．混凝土拌制在攪拌站(樓)進(jìn)行，原材料計(jì)量準(zhǔn)確，攪拌均勻，但也偶有失控情況。
b．多數(shù)攪拌站未設(shè)細(xì)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(jì)量與分散存在問(wèn)題，影響混凝土的均勻性。
c．當(dāng)混凝土拌合物過(guò)乾、過(guò)稀，運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)且未進(jìn)行攪拌均勻前入泵時(shí)，混凝土拌合物乾稀不勻。
d．每個(gè)運(yùn)輸車中混凝土的坍落度相差過(guò)，加入泵車內(nèi)輸送時(shí)，會(huì)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(guò)度，特別是面積系數(shù)很的板材，采用振搗棒密實(shí)不均勻。
f．體積混凝土施工，當(dāng)技術(shù)措施不當(dāng)或不完善時(shí)，易產(chǎn)生溫度裂縫。
g．混凝土面積板材，在澆筑后防風(fēng)、防曬、養(yǎng)護(hù)不足時(shí)，易產(chǎn)生干縮裂縫。
h．混凝土拌合物過(guò)乾、人工、無(wú)稱量的加入高效減水劑或水時(shí)，混凝土質(zhì)量不易保證。
2．有關(guān)裂縫的一些概念
2.1 混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定其產(chǎn)生裂縫
混凝土是粗集料、細(xì)集料、水泥石、水和氣體所組成的非均質(zhì)堆聚結(jié)構(gòu)。混凝土混合料在不同溫濕度條件下凝結(jié)硬化，并同時(shí)產(chǎn)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(shí)水泥石和集料之間相互粘結(jié)而約束，由于變形產(chǎn)生微裂縫。
2.2 混凝土裂縫的種類
2.2.1 按裂縫產(chǎn)生原因分類
a．由外荷載(靜、動(dòng)荷載)直接應(yīng)力引起的裂縫和次應(yīng)力引起的裂縫。
b．由變形變化引起的裂縫：包括結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)要求變形，當(dāng)受到約束和限制時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，應(yīng)力超過(guò)一定數(shù)值后產(chǎn)生裂縫，裂縫出現(xiàn)后變形得到滿足，內(nèi)應(yīng)力松弛。這種裂縫寬度、內(nèi)應(yīng)力小，對(duì)荷載的影響小，但對(duì)耐久性損害。
據(jù)國(guó)內(nèi)外調(diào)查資料表明，工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)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(tài)分
裂縫可分為運(yùn)動(dòng)、不穩(wěn)定、穩(wěn)定、閉合和愈合等狀態(tài)。
對(duì)于處于運(yùn)動(dòng)和不穩(wěn)定擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)的裂縫，應(yīng)考慮加固和補(bǔ)救措施。而對(duì)于穩(wěn)定、閉合、愈合的裂縫則可持久的應(yīng)用。例如有些防水結(jié)構(gòu)，在0.1MPa水壓下，出現(xiàn)0.1～0.2mm裂縫時(shí)，可能開始時(shí)有輕微滲漏，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)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(jié)晶，封閉和自愈合裂縫，防止了滲漏的產(chǎn)生。這種裂縫是穩(wěn)定的，不會(huì)影響工程結(jié)構(gòu)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(xù)的、縱向的、橫向的、斜向的、對(duì)角線的、上寬下窄、上窄下寬、外寬內(nèi)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(zhǎng)度10%～15%范圍較寬區(qū)段平均裂縫寬度和裂縫長(zhǎng)度10%～15%范圍較窄區(qū)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(wú)侵蝕介質(zhì)、無(wú)抗?jié)B要求，結(jié)構(gòu)處于正常狀態(tài)下，最裂縫寬度不得于0.3mm。
b．有輕微侵蝕、無(wú)抗?jié)B要求時(shí)，最裂縫寬度不得于0.2mm。
c．有最重侵蝕和抗?jié)B要求時(shí)，不得于0.1mm。
d．混凝土有自防水要求時(shí)，不得于0.1mm。
上述標(biāo)準(zhǔn)是從耐久強(qiáng)度考慮的，為設(shè)計(jì)中和裂縫檢測(cè)中的控制范圍。但在工程實(shí)踐中，有些結(jié)構(gòu)存在數(shù)毫米寬的裂縫仍然正在使用，而且多年后也沒有破壞危險(xiǎn)。如土木建筑中的各種型、特種結(jié)構(gòu)和設(shè)備基礎(chǔ)，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(wù)是根據(jù)裂縫的部位、所處環(huán)境、配筋情況和結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)行具體分析、判斷和處理。一些專家和學(xué)者根據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)物裂縫處理的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為規(guī)范中限制的裂縫寬度應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體條件加以放寬，如像量的表面裂縫，如果經(jīng)過(guò)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(guān)鍵詞：裂縫 事故處理 防治
1．泵送混凝土的特點(diǎn)
1.1 原材料和配合比
1.1.1 水泥用量較多
強(qiáng)度等級(jí)C20～C60范圍為350～550kg/m3。
1.1.2 超細(xì)摻合料時(shí)有添加
為改善混凝土性能，節(jié)約水泥和降低造價(jià)，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(dòng)性、粘聚性和保水性 ，以便于運(yùn)輸、泵送和澆筑，泵送混凝土的砂率要比普通流動(dòng)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(qiáng)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(shí)，混凝土的泵送阻力急劇增；于0.6時(shí)，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(fù)合以緩凝劑、引氣劑等，對(duì)混凝土拌合物流動(dòng)性和硬化混凝土的性能有影響，因而對(duì)裂縫也有影響。
1.2 工藝
a．混凝土拌制在攪拌站(樓)進(jìn)行，原材料計(jì)量準(zhǔn)確，攪拌均勻，但也偶有失控情況。
b．多數(shù)攪拌站未設(shè)細(xì)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(jì)量與分散存在問(wèn)題，影響混凝土的均勻性。
c．當(dāng)混凝土拌合物過(guò)乾、過(guò)稀，運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)且未進(jìn)行攪拌均勻前入泵時(shí)，混凝土拌合物乾稀不勻。
d．每個(gè)運(yùn)輸車中混凝土的坍落度相差過(guò)，加入泵車內(nèi)輸送時(shí)，會(huì)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(guò)度，特別是面積系數(shù)很的板材，采用振搗棒密實(shí)不均勻。
f．體積混凝土施工，當(dāng)技術(shù)措施不當(dāng)或不完善時(shí)，易產(chǎn)生溫度裂縫。
g．混凝土面積板材，在澆筑后防風(fēng)、防曬、養(yǎng)護(hù)不足時(shí)，易產(chǎn)生干縮裂縫。
h．混凝土拌合物過(guò)乾、人工、無(wú)稱量的加入高效減水劑或水時(shí)，混凝土質(zhì)量不易保證。
2．有關(guān)裂縫的一些概念
2.1 混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定其產(chǎn)生裂縫
混凝土是粗集料、細(xì)集料、水泥石、水和氣體所組成的非均質(zhì)堆聚結(jié)構(gòu)。混凝土混合料在不同溫濕度條件下凝結(jié)硬化，并同時(shí)產(chǎn)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(shí)水泥石和集料之間相互粘結(jié)而約束，由于變形產(chǎn)生微裂縫。
2.2 混凝土裂縫的種類
2.2.1 按裂縫產(chǎn)生原因分類
a．由外荷載(靜、動(dòng)荷載)直接應(yīng)力引起的裂縫和次應(yīng)力引起的裂縫。
b．由變形變化引起的裂縫：包括結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)要求變形，當(dāng)受到約束和限制時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，應(yīng)力超過(guò)一定數(shù)值后產(chǎn)生裂縫，裂縫出現(xiàn)后變形得到滿足，內(nèi)應(yīng)力松弛。這種裂縫寬度、內(nèi)應(yīng)力小，對(duì)荷載的影響小，但對(duì)耐久性損害。
據(jù)國(guó)內(nèi)外調(diào)查資料表明，工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)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(tài)分
裂縫可分為運(yùn)動(dòng)、不穩(wěn)定、穩(wěn)定、閉合和愈合等狀態(tài)。
對(duì)于處于運(yùn)動(dòng)和不穩(wěn)定擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)的裂縫，應(yīng)考慮加固和補(bǔ)救措施。而對(duì)于穩(wěn)定、閉合、愈合的裂縫則可持久的應(yīng)用。例如有些防水結(jié)構(gòu)，在0.1MPa水壓下，出現(xiàn)0.1～0.2mm裂縫時(shí)，可能開始時(shí)有輕微滲漏，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)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(jié)晶，封閉和自愈合裂縫，防止了滲漏的產(chǎn)生。這種裂縫是穩(wěn)定的，不會(huì)影響工程結(jié)構(gòu)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(xù)的、縱向的、橫向的、斜向的、對(duì)角線的、上寬下窄、上窄下寬、外寬內(nèi)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(zhǎng)度10%～15%范圍較寬區(qū)段平均裂縫寬度和裂縫長(zhǎng)度10%～15%范圍較窄區(qū)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(wú)侵蝕介質(zhì)、無(wú)抗?jié)B要求，結(jié)構(gòu)處于正常狀態(tài)下，最裂縫寬度不得于0.3mm。
b．有輕微侵蝕、無(wú)抗?jié)B要求時(shí)，最裂縫寬度不得于0.2mm。
c．有最重侵蝕和抗?jié)B要求時(shí)，不得于0.1mm。
d．混凝土有自防水要求時(shí)，不得于0.1mm。
上述標(biāo)準(zhǔn)是從耐久強(qiáng)度考慮的，為設(shè)計(jì)中和裂縫檢測(cè)中的控制范圍。但在工程實(shí)踐中，有些結(jié)構(gòu)存在數(shù)毫米寬的裂縫仍然正在使用，而且多年后也沒有破壞危險(xiǎn)。如土木建筑中的各種型、特種結(jié)構(gòu)和設(shè)備基礎(chǔ)，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(wù)是根據(jù)裂縫的部位、所處環(huán)境、配筋情況和結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)行具體分析、判斷和處理。一些專家和學(xué)者根據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)物裂縫處理的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為規(guī)范中限制的裂縫寬度應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體條件加以放寬，如像量的表面裂縫，如果經(jīng)過(guò)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。
