【摘 要】預(yù)應(yīng)力混凝土產(chǎn)生裂縫的因素有:溫度應(yīng)力,原材料質(zhì)量,施工工藝等。加強(qiáng)施工過程的工序管理,特別是混凝土的養(yǎng)護(hù),對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;裂縫;防治
0 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。下面是某工程的施工的有關(guān)參數(shù)。
結(jié)構(gòu)類型:30m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板;設(shè)計(jì)強(qiáng)度:50Mpa;配合比:水泥:砂∶碎石∶水∶減水劑=1:1.3:2.3:0.3:0.01;水泥:P.O 42.5R;減水劑:FDN-5高效減水劑。
1 裂縫的產(chǎn)生
空心板在拆模后,沿連接筋豎向產(chǎn)生長度50~150mm,寬度為0.02~0.08mm的裂縫,頂面也出現(xiàn)50~100mm,寬度為0.02~0.12mm的裂縫。鑿開混凝土裂縫發(fā)現(xiàn),裂縫深度在0~5mm之間,初步判定為收縮裂縫或溫度裂縫。
裂縫的產(chǎn)生使混凝土滲水性增大,混凝土暴露表面增加,使混凝土早期老化,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。預(yù)應(yīng)力鋼絞線放張后,有使混凝土頂面抗拉強(qiáng)度降低,致使裂縫長度、寬度和深度增長的可能。為此,分析裂縫產(chǎn)生的原因是完全必要的。
2 裂縫產(chǎn)生的原因分析
2.1 原材料因素
水泥采用42.5R,用量600kg;碎石級配合理,含泥量0.7%,符合規(guī)范要求;壓碎值8.9%<12%,不符合規(guī)范要求;砂細(xì)度模數(shù)Mx=2.7,級配符合規(guī)范要求,含泥量3.1%>2%,不符合規(guī)范要求;水采用飲用水,符合要求;減水劑符合規(guī)范要求。
碎石硬度低、砂子含泥量超標(biāo),對混凝土表面裂縫有一定影響;水泥用量過大,達(dá)到了規(guī)范要求的最高限度(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1.5~2倍),這樣在混凝土硬化過程中,水化熱大,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,導(dǎo)致產(chǎn)生收縮裂縫。這是混凝土表面產(chǎn)生裂縫的主要因素。
2.2 施工工藝因素
2.2.1 混凝土的拌制
拌和設(shè)備是750型強(qiáng)制式攪拌機(jī),拌和時(shí)間為50S左右。拌合時(shí)間過短,從而影響混凝土的均勻性,其坍落度為9.5,判定水灰比過大,混凝土干縮量加大,產(chǎn)生干縮裂縫。
2.2.2 混凝土養(yǎng)生
混凝土澆筑完成后未及時(shí)養(yǎng)生,空心板頂面裸露在大氣中,夏季最高氣溫達(dá)35℃,加快了水份的蒸發(fā),致使表面干縮裂縫。
2.3 混凝土自身應(yīng)力形成的裂縫
2.3.1 收縮裂縫
混凝土在凝固過程中凝固同時(shí)產(chǎn)生凝縮和干縮,統(tǒng)稱為收縮。混凝土的干燥過程是由表面逐步擴(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)生的拉力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí),便產(chǎn)生收縮裂縫。
2.3.2 溫度裂縫
混凝土受水泥水化放熱、陽光照射、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)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí),即產(chǎn)生裂縫。由于水化熱作用,使混凝土內(nèi)部與外表面溫差過大,這時(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。
3 裂縫的預(yù)防措施
3.1 嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)
進(jìn)場材料必須經(jīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)后方能使用,對高標(biāo)號混凝土使用高標(biāo)號水泥,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、級配良好的碎石,含泥量小于1%。
3.2 混凝土拌和
嚴(yán)格控制集料配比,合理摻加減少劑;炷涟韬蜁r(shí)間控制在2min。攪拌時(shí)間短,混合料不均勻,時(shí)間過長,會(huì)破壞材料的結(jié)構(gòu)。嚴(yán)格控制水灰比,降低用水量,經(jīng)常檢測混凝土的坍落度,以保證混凝土具有良好的流動(dòng)性和易性。
3.3 混凝土的澆注
澆注應(yīng)選擇溫度較低的時(shí)間進(jìn)行,采用插入式振搗器振搗時(shí),移動(dòng)間距不應(yīng)超過振搗器作用半徑的1.5倍,對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,避免漏振和過振,造成混凝土離析。
3.4 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;炷翝沧⑹諠{完成后,盡快草簾覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù),使混凝土表面始終保持在濕潤狀態(tài),不允許混凝土在高溫下裸露暴曬。以免混凝土由于溫度過高,體積膨脹過大,在冷卻后體積收縮過大產(chǎn)生裂縫,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于兩周。
3.5 芯模
充氣膠囊在使用前應(yīng)經(jīng)過檢查,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,致使頂面混凝土開裂。因此,預(yù)制之前檢查芯模是否完好格外重要。
4 結(jié)論
通過以上改進(jìn)措施,混凝土表面裂縫逐漸消失。因此,在預(yù)制過程前,一定要制定出施工工藝規(guī)程,對所有參與施工的人員進(jìn)行技術(shù)交底;掌握關(guān)鍵工序的技術(shù)要點(diǎn),嚴(yán)格按規(guī)范要求檢測各項(xiàng)指標(biāo),發(fā)現(xiàn)異常,及時(shí)找出問題產(chǎn)生的原因,采取合理的處理措施加以解決,確;炷量招陌宓念A(yù)制質(zhì)量。