泵送混凝土施工质量控制与关键技术

摘要：随着我国经济的不断发展，各项工程的也逐渐增多，而混凝土施工技术的运用也越来越广泛。本文就泵送混凝土施工质量控制进行简要分析。同时也探讨了泵送混凝土寒冬季节施工期裂缝机理。

关键词：泵送混凝土；施工质量

中图分类号： TV528文献标识码： A

最近几年来，在建筑工程推广应用的泵送混凝土技术，以其效率高、费用低、节省劳力、水平和垂直运输可一次连续完成、能使用狭窄施工现场等优点，愈来愈受到人们的重视。泵送混凝土施工由混凝土泵完成。而泵送混凝土要求其流动性好，骨料粒径一般不大于管径的四分之一，需加入防止混凝土拌合物在泵送管道中离析和堵塞的泵送剂，以及使混凝土拌和物能在泵压下顺利通行的外加剂，减水剂、塑化剂、加气剂以及增稠剂等均可用作泵送剂。混凝土拌合物的坍落度不低于100mm并用混凝土泵通过管道输送拌和物的混凝土。这些年来，我国掀起大规模基本建设，泵送混凝土在我国亦得到很大发展，上海等发展泵送混凝土较早的城市，泵送混凝土己接近现今的世界水平。

泵送混凝土质量控制

泵送混凝土具有输送混凝土、能力大、降低费用、缩短工期、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。但是泵送混凝土在工程的实际运用中，常有出现泵送混凝土强度不足，凝结异常以及出现裂缝的现象，在一定程度上影响了工程的质量，因而应当引起足够的重视。因此，加强对泵送混凝土质量控制是非常有必要的。

1.1、泵送混凝土原材料的质量控制

首先是水泥应具有良好的保水性，使混凝土在泵送过程中不易泌水。同时拌制泵送混凝土所用的水泥应符合国家现行标准《通用硅酸盐水泥》 ( GB 175-2007/XG l-2009)的要求。尤其是矿渣水泥的保水性差，泌水性大，是不适合用于泵送混凝土，如果一定要使用，则应采取相应的措施，在一定范围内降低坍落度，掺入适量粉煤灰，适当提高砂率，以提高其保水性；其次是粗、细骨料的选择。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。而细骨料为了使得混凝土的流动性满足要求，骨料应有良好的级配。同时防止混凝土的离析，粒径在0.315毫米以下的细骨料的比例应适当加大。同时在粗、细骨料应符合国家现行标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ 52-2006)的规定；第三是外加剂的使用，外加剂也称之为膨胀剂，在混凝土添加了膨胀剂之后混凝土内部产生的膨胀应力可以抵消一部分混凝土的收缩应力，提高混凝土抗裂强度。在外加剂的使用应符合国家现行标准《预拌混凝土》(GB/T 14902-2003)、《混凝土外加剂应用技术规范》(GB 50119-2003)、《昆凝土外加剂》(GB 8076-2008)、《混凝土泵送剂》(JC 473-2001)的有关规定；第四是优化混凝土配比，在此过程中要注重水灰比及水泥用量的确定、砂率的选择及坍落度的选择。

1.2、泵送混凝土施工工艺的质量控制

⑴拌制与输送。 混凝土拌制在搅拌站(楼)进行，原材料计量准确、搅拌均匀，当施工条件允许时，在临近施工地点设置搅拌站。总之要加快混凝土的运输速度，也就是缩短混凝土运输的距离；⑵浇筑与捣固。楼面浇筑混凝土，先浇筑水平距离最远处的，然后边浇筑边拆管，这样水平管道随着混凝土浇筑工作的逐步完成而由长变短。而在已浇筑的混凝土终凝前进行二次振动，以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；⑶泌水、浮浆处理。在混凝土的浇筑过程中，先在未浇筑的一边设置集水坑。同时准备1台～2台吸水泵排干小承台内的积水。另外，对于混凝土大面积板材，若在浇筑后防风、防晒、养护措施不当，易产生干缩裂缝。

泵送混凝土在寒冬季节施工的关键技术

混凝土冬季施工，尤其是在严寒地区，无论采取何种施工方法，为了防止早期混凝土被冻，一般都要求混凝土具有较高的浇筑温度。但在另一方面，正是由于气候寒冷，混凝土的混凝土的稳定温度一般较低，即使是冬季施工，如果不控制浇筑温度，混凝土体的基础温差和内外温差必然加大，往往超过允许温差，不能满足防止混凝土裂缝的要求。而大体积混凝土施工阶段产生的温度裂缝，是其内部和外部矛盾共同发展的结果。

2.1、降低水泥水化热

降低水泥水化热关键是选用合适的水泥，因为混凝土内产生热量的材料主要是水泥，选用低热水泥或中热水泥是降低混凝土内部绝热温升和防裂的重要手段。而选用合适的骨料级配、掺混合料和掺外加剂也是降低水泥水化热的必要手段。

2.2、合理组织施工

2.1、施工间歇时间的合理控制

混凝土一般是分层浇筑的，往往需要间歇一段时间再浇筑上层混凝土，间歇时间不宜太短但也不宜长，二者没有很好的协调好都极易造成开裂问题。因此，控制混凝土施工间歇时间的合理性是很重要的。例如某工程混凝土施工结构长20米，墩墙宽和底板厚均为2米，其浇筑工艺顺序为：浇筑底板间歇浇筑墩墙。假设两个计算工况，工况1间歇时间为7天，工况2间歇时间为20天。取混凝土的导温系数a=0.005409m2 /h，导热系数=12.029kJ/(m.h.°C)。在一般情况下，间歇时间从20天减小到7天，墩墙内部特征点后期拉应力减小幅度较大，在混凝土龄期31天，该特征点所受拉应力从1.27MPa减小到0.8lMPa，减小了36%；与此同时，墩墙表面特征点应力也大大减小。因此，选择合适的施工间歇期对于混凝土的防裂是很有意义的。

2.2、拆模时间的合理控制

拆模时间一方面取决于混凝土强度，更重要的是取决于防止裂缝的要求。由于模板的保温作用，混凝土的温度在拆模前往往与外界环境温度有一定的差异，如果拆模时间选择不当，这个差值将会很大，拆模后混凝土如同遭遇寒潮冷击一般，对混凝土的防裂不利。适当地延长拆模时间是为了延长混凝土表面的保温时间，这是常用的措施。就以某工程混凝土施工结构为例，其结构几何参数以及混凝土的相关计算参数同上文示例。在这里分别取拆模时间为墩墙浇筑完毕后三日和十日，取拆模前表面放热系数β=20.96kJ/(m.h.°C)，拆模后β=63.09kJ/(m.h.°C)。

从上图可以看出，提前拆模对于墩墙内部特征点应力影响不大，但却使墩墙表面早期的拉应力大大增加，墩墙表面特征点在5天龄期达到1.18MPa，可能导致混凝土的表面开裂，因此，适当地延长支模时间，可以有效的避免在早期拆模后温度骤降引起过大的温度应力，从而有效地防止裂缝的发生。

2.3、混凝土内外温差的合理控制

为了防止早期混凝土受冻，浇筑温度当然越高越好。但大体积混凝土，除了防冻外，还有防裂要求。为了减小内外温差和基础温差，浇筑温度越低越有利，一般说最好不超过10℃。因此，大体积混凝土冬季施工的浇筑温度一般以5℃一10℃为宜。如果气温很低，在达到设计强度50%以前，表面混凝土有遭受冻害的可能，应加强保温措施，不可单纯为了防冻而随意提高浇筑温度，以致引起裂缝。

2.4、混凝土表面养护的合理控制

对结构进行适当的表面保温工作，减小混凝土与外界的热交换，是混凝土结构温控防裂工作中的重要组成部分。因为在适度控制温度的条件下，混凝土结构仍可能发生一些裂缝，但绝大多数为表面性的，即使出现个别深层或贯穿裂缝，基本上也是由表面裂缝发展形成的。混凝土表面裂缝形成的原因主要是内外温差。同时，混凝土浇筑完毕以后，应当采取严格的保温养护措施，使混凝土强度得到充分发展。在达到设计强度的50%以前，任一点温度不能降到零度以下。

3、结束语

我国在泵送混凝土技术方面起步较晚，自20世纪50年代才从国外引进混凝土泵，20世纪60年代才开始仿照苏C一284型固定式混凝土泵制造，但一直未得到推广应用。直到进入20世纪80年代，是我国混凝土泵研制和生产的兴旺发达时期，由于大规模基本建设的需要，促使生产企业竞相研制和生产新型的混凝土泵，使我国混凝土泵研制和生产迈出了可喜的一步。本文主要就泵送混凝土施工质量控制和寒冬季节施工要点进行了探讨，目的为我国的泵送混凝土施工技术提供理论支持。

参考文献：

[1]崔朝栋.泵送混凝土施工质量控制与关键技术[J].施工技术,2006,04:21-23.

[2]刘岳辉.预拌混凝土企业的混凝土工程项目质量管理研究[D].电子科技大学,2012.