淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土空心板裂縫原因和預(yù)防措施

1、淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土空心板裂縫原因和預(yù)防措滋摘要：預(yù)應(yīng)力混凝土空心板在施工過(guò)程中，易產(chǎn) 生裂縫。影響因素有：溫度應(yīng)力，原材料質(zhì)量，施工工藝等。 加強(qiáng)施工過(guò)程主要工序的管理，特別是混凝土的養(yǎng)護(hù)對(duì)消除 混凝土的表面裂縫尤為關(guān)鍵。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土空心板裂縫中圖分類(lèi)號(hào)：tv543文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a在板梁施工過(guò)程中，裂縫是最具有代表性的混凝土病 害，產(chǎn)生的原因很多，下面就對(duì)以前的工作中曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的 該類(lèi)情況作一簡(jiǎn)短的分析。一、概述預(yù)應(yīng)力空心板是橋梁工程的主要受力結(jié)構(gòu)，保證混凝土 的預(yù)制質(zhì)量至關(guān)重要，某預(yù)制廠為先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心 板專業(yè)性的生產(chǎn)企業(yè)，下面是20米預(yù)應(yīng)力空心板施工的有 關(guān)參數(shù)。結(jié)構(gòu)類(lèi)型：跨徑

2、20m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度：50mpa混凝土配合比：水泥：砂：碎石：水：減水劑=1 ： 1.3 ： 2.3 ： 0.3 ： 0.01水泥用量：500kg/m3水泥類(lèi)型：巨龍p. 042. 5r砂：山東沂水碎石：安鳳山石料場(chǎng)。水：機(jī)井水。減水劑：湛江產(chǎn)fdn-5型高效減水劑。二、裂縫的產(chǎn)生空心板在混凝土澆筑完成拆模后，沿連接筋豎向產(chǎn)生長(zhǎng) 度50"150mm,寬度為0020. 08mni的裂縫，頂面也出現(xiàn) 50100mm,寬度為0. 020. 12mm的裂縫。鑿開(kāi)混凝土裂縫發(fā) 現(xiàn)，裂縫深度在05 mm之間，初步判定為收縮裂縫或溫度 裂縫。不影響空心板的正常使用，但考慮預(yù)應(yīng)力

3、鋼絞線放張 后，有使混凝土頂面抗拉強(qiáng)度降低，致使裂縫長(zhǎng)度、寬度和 深度增長(zhǎng)的可能，為此，分析裂縫產(chǎn)生的原因和改進(jìn)措施是 完全必要的?；炷亮芽p在澆筑后第一個(gè)24h內(nèi)產(chǎn)生，這時(shí) 混凝土最敏感產(chǎn)生震動(dòng)裂縫、收縮裂縫和沉陷裂縫。早期裂縫一旦發(fā)生,會(huì)增加混凝土的滲透性,并使混凝土暴露于易損傷環(huán)境的表面增加，這使混凝土早期老化，裂縫的產(chǎn)生使 混凝土滲水性增大，嚴(yán)重降低混凝土的強(qiáng)度，從而影響其耐 久性。并縮短其使用壽命。三、裂縫產(chǎn)生的原因分析鑒于預(yù)應(yīng)力混凝土空心板產(chǎn)生裂縫，技術(shù)人員立即對(duì)施工中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析。1、原材料因素水泥采用巨龍p.o 42. 5r,經(jīng)檢驗(yàn)符合規(guī)范要求，水泥 用量：500kg/

4、m3.,高強(qiáng)混凝土由于其水泥用量大多在(450 600kg/m3),是普通混凝土的1. 52倍。這樣在混凝土生成 過(guò)程中由于水泥水化而引起的體積收縮即自縮就大于普通 混凝土，出現(xiàn)收縮裂縫的機(jī)率也大于普通混凝土。高強(qiáng)混凝土因采用高標(biāo)號(hào)水泥且用量大，這樣在混凝土 硬化過(guò)程中，水化放熱量大，將加大混凝土的最高溫升，從 而使混凝土的溫度收縮應(yīng)力加大。在疊加其他因素的情況 下，很有可能導(dǎo)致溫度收縮裂縫。由于高強(qiáng)混凝土中水泥石 含量是普通混凝土的1.5倍，在硬化早期由于水分蒸發(fā)引起 的干縮也將大于普通混凝土。碎石采用安鳳山料場(chǎng)碎石，級(jí)配符合規(guī)范要求，壓碎值 8. 3%3%,不符合規(guī)范要求，細(xì)度模數(shù)mx=2

5、. 7,級(jí)配符合規(guī)范要 求。水采用機(jī)井水，屬飲用水。減水劑為湛江生產(chǎn)的fdn-5,符合規(guī)范要求。碎石和砂含泥量超標(biāo)，對(duì)混凝土表面裂縫有一定影響， 水泥用量過(guò)大，達(dá)到了規(guī)范要求的最髙限，這是混凝土表面 產(chǎn)生裂縫的主要因素。2、設(shè)備因素對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)，如果張拉用的千斤頂油表度數(shù)不 準(zhǔn)，張拉力超過(guò)設(shè)計(jì)值，造成臺(tái)座變形位移，假如澆注完混 凝土后，臺(tái)座發(fā)生變形，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂紋。經(jīng)檢查, 設(shè)備符合要求，臺(tái)座地基滿足要求，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)臺(tái)座變形、位 移、下沉現(xiàn)象。3、施工工藝因素(1) 、混凝土的拌制：拌和設(shè)備是500型強(qiáng)制式攪拌機(jī), 操作方面，拌和時(shí)間為lmin左右，時(shí)間過(guò)短，從而影響混 凝土的均勻

6、性，取其坍落度為3.5,判定水灰比超過(guò)了設(shè)計(jì) 用量，水灰比過(guò)大，混凝土干縮量加大，產(chǎn)生干縮裂縫。(2) 、混凝土澆注：工地采用插入式振動(dòng)器振密，振搗 過(guò)程出現(xiàn)過(guò)振現(xiàn)象，致使混凝土表面粗細(xì)集料離析，靠近模 板的混凝土表面細(xì)集料集中。(3) 、混凝土養(yǎng)生：現(xiàn)場(chǎng)操作往往是等混凝土脫模后才 開(kāi)始養(yǎng)生，空心板頂面裸露在大氣中，夏季最高氣溫達(dá)35°c, 加快了水份的蒸發(fā)，致使表面干縮裂縫。4、混凝土內(nèi)箍筋的影響因素由于鋼筋和混凝土膨脹率的差異，鋼材的膨脹率大于混 凝土的膨脹率，混凝土表面的拉應(yīng)力小于鋼筋膨脹所產(chǎn)生的 應(yīng)力，從而使混凝土表面拉裂。5、混凝土自身應(yīng)力形成的裂縫。(1)、收縮裂縫：混凝

7、土凝固時(shí)，一些水份與水泥顆粒 結(jié)合，使體積減少，稱為凝縮。另一些水份蒸發(fā)，使體積減 小，稱為干縮，凝縮和干縮合稱為收縮?；炷恋母稍镞^(guò)程 是由表面逐步擴(kuò)展到內(nèi)部的，在混凝土內(nèi)呈現(xiàn)含水梯度。因 此產(chǎn)生表面收縮大，內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，致使表面混 凝土承受拉力，內(nèi)部混凝土承受壓力。當(dāng)表層混凝土所產(chǎn)生 的拉力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生收縮裂縫。(2)、溫度裂縫：混凝土受水泥水化放熱、陽(yáng)光照射、 夜間降溫等因素影響而出現(xiàn)冷熱變化時(shí)，將發(fā)生收縮和膨 脹，產(chǎn)生溫度應(yīng)力，溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，即產(chǎn) 生裂縫。可以初步推斷是由于水化熱過(guò)大引起的溫度裂縫。 由于水化熱作用，使混凝土內(nèi)部與外表面溫差過(guò)大，這

8、時(shí)內(nèi) 部混凝土受壓應(yīng)力，表面混凝土受拉應(yīng)力。由于混凝土抗壓 強(qiáng)度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度，表面拉應(yīng)力可能先達(dá)到并超過(guò)混凝土 抗拉強(qiáng)度，而產(chǎn)生間距大致相等的直線裂縫(稱溫差裂縫), 該結(jié)構(gòu)裂縫形態(tài)正是如此。四、裂縫的預(yù)防措施1、嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)：進(jìn)場(chǎng)材料必須經(jīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)后方 能使用，對(duì)高標(biāo)號(hào)混凝土使用高標(biāo)號(hào)水泥，減少水泥用量， 水泥初凝時(shí)間必須大于45分鐘。細(xì)集料使用級(jí)配良好的中 砂，細(xì)度模數(shù)mx應(yīng)大于2. 6,含泥量小于2%。粗骨料使用質(zhì) 地堅(jiān)硬、級(jí)配良好的碎石，含泥量小于1%,針片狀顆粒含量 應(yīng)小于5%o嚴(yán)格控制水灰比，保證水的用量控制在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。2、混凝土拌和：細(xì)致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水

9、灰比，減少混凝土的坍落度，合理?yè)郊铀芑瘎┖蜏p 少劑?；炷涟韬蜁r(shí)間控制在2min,不能過(guò)短，也不能過(guò)長(zhǎng)。 攪拌時(shí)間短混合料不均勻，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)破壞材料的結(jié)構(gòu)。 保證混凝土的均勻性，嚴(yán)格控制加水量，經(jīng)常檢測(cè)混凝土的 坍落度，以保證混凝土具有良好的和易性。3、混凝土的澆注：混凝土澆注應(yīng)選擇一天中溫度較低 的時(shí)候進(jìn)行，采用插入式振搗器振搗時(shí)，移動(dòng)間距不應(yīng)超過(guò) 振搗器作用半徑的1.5倍，對(duì)每一振搗部位必須振動(dòng)到混凝 土停止下沉，不在冒出氣泡，表面呈現(xiàn)平坦、泛漿，邊振動(dòng) 邊徐徐提出振動(dòng)棒，避免過(guò)振，造成混凝土離析。4、混凝土養(yǎng)護(hù)：不論是收縮裂縫還是溫度裂縫，混凝 土的養(yǎng)護(hù)最為關(guān)鍵。等混凝土脫模之后才開(kāi)始

10、灑水養(yǎng)護(hù)的方 法是錯(cuò)誤的?；炷翝沧⑹諠{完成后，盡快麻袋覆蓋和灑水 養(yǎng)護(hù)，使混凝土表面始終保持在濕潤(rùn)狀態(tài)，不允許混凝土在高溫下裸露暴曬。由于水泥在水化過(guò)程中產(chǎn)生很大的熱量,混凝土澆注完成后必須在側(cè)模外噴水散熱，以免混凝土由于 溫度過(guò)高，體積膨脹過(guò)大，在冷卻后體積收縮過(guò)大產(chǎn)生裂縫, 養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于兩周。5、芯模：充氣膠囊在使用前應(yīng)經(jīng)過(guò)檢查，不得漏氣,有些空心板混凝土頂面裂縫就是由于混凝土在未達(dá)到2. 5mpa時(shí)，芯模漏氣，致使頂面混凝土開(kāi)裂。因此，預(yù)制之前檢查芯模是否完好格外重要。五、結(jié)論通過(guò)以上改進(jìn)措施，混凝土表面裂縫逐漸消失。預(yù)應(yīng)力 混凝土空心板是橋梁的承重結(jié)構(gòu)，因此，在預(yù)制過(guò)程前，一 定要制定出施工工藝規(guī)程，對(duì)所有參與施