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淺析預應力混凝土空心板裂紋的成因及預防措施

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1 概述

淺析預應力混凝土空心板裂紋的成因及預防措施

某工程施工中,應用了預應力混凝土,但是施工後在合同某標段中出現了20m空心板的豎向裂縫,該裂縫受到了技術部門的關注,針對其裂縫的出現技術人員進行了仔細的研究調查,尤其針對其與之過程進行了分析,並結合相關資料以及工藝流程,找出裂縫的出現原因,並針對性的提出了防治措施,使得空心板的裂縫現象得到有效控制,同時也對相似工程的空心板結構裂縫提供了防治參考資料。

2 裂縫的出現

在完成澆築以及拆模後,空心板豎向便出現了長度範圍大於50mm小於150mm寬度大於 0.02mm小於0.08mm的裂縫,且裂縫主要沿著連線筋方向發展;另外頂部也同樣出現長度大於 50mm,小於 100mm 的裂縫,且裂縫寬度相對較寬,(0.02mm 至 0.12mm)。上述裂縫深度小於5mm,因而可以判定可能為溫度裂縫或者收縮裂縫。這兩種裂縫不會對空心板的使用造成影響,但是考慮預應力鋼絞線放張後,由於抗拉強度的降低,混泥土結構中的裂縫就有可能繼續發展擴大,所以,就需要仔細對裂縫的出現因素進行研究,並對其針對性的進行防治。在完成澆築後的 24 小時內,裂縫便會產生,此時混泥土結構最為敏感極易受到外界伊蘇的影響而發生裂縫(沉陷、收縮、震動)。一旦發生早期裂縫,那麼混凝土結構便會遭到破壞,滲透性便會加大,使混凝土暴露於易損傷環境的表面增加,其耐久性以及使用壽命便會受到影響。

3 原因分析

針對空心板出現裂縫的各個因素,文章對其進行了詳細的分析,為預應力混凝土空心板防治裂縫提出了理論基礎。

3.1 原材料

該工程中使用南通海螺 P.O42.5 水泥,經過檢驗該型號水泥符合施工標準要求。在施工中 523kg/m3高強混凝土由於其水泥用量大多在(400~600kg/m3),該用量超出了普通混凝土中水泥的用量,約為 1.5 至 2倍。這樣的配比使該種混泥土在凝結過程中收縮體積便會高於其他混凝土,因而更容易出現收縮裂縫。由於使用了大量的高標號水泥,高強混凝土在進行硬化過程中會產生更多的`水化熱,其最高溫升也會相對的提高,這也加大了溫度收縮應力對於結構的影響。加之其他因素的影響,溫度收縮裂縫便由此產生。正式由於水泥用量的增加,高強混凝土的水分蒸發在早期也相對較大,因而會產生更大的幹縮,由此出現幹縮裂縫。

工程中使用的碎石為安徽來安料場碎石,壓碎值以及級配均符合施工要求,但是在含泥量上相對較差,不符合標準要求。

施工中使用贛江中砂,其含泥量在 4.2%至 3%之間,沒有達到合規範要求,細度模數Mx=2.87,級配符合規範要求。施工用水均為現場開採的地下水,減水劑使用湛江FDN-5,均符合要求。由於碎石以及砂中的含泥量超出標準,因而會對結構裂縫的產生造成影響。

3.2 裝置

通過校驗張拉裝置,可以發現:在張拉過程中所使用的千斤頂若是油表數值不準確,那麼張拉力過大就會導致臺座移位或者變形。在這種狀況下進行澆築,那麼混凝土表面就必然會產生裂紋。該工程中對裝置進行檢驗後發現臺座沒有發現存在變形、下沉或者移位的現象,臺座地基也符合相關要求。

3.3 工藝

3.3.1 砼材料拌制。在進行混凝土拌制中所採用的攪拌裝置為強制式攪拌機,對於該裝置的操作應當注意以下幾方面的內容:首先攪拌的時間約1分鐘左右,若時間過短會影響材料的效能。而坍落度檢測不符合要求,則混凝土的水灰比不符合設計用量,因而會出現較大的幹縮量,因而產生裂縫。

3.3.2 砼澆注。在澆築過程中需要採用振搗裝置對混凝土緊密性予以提升,但是若出現過振現象,那麼混凝土表面便會出現離析現象,在模板出就會集中大量的細集料。

3.3.3 砼養護。對於混凝土的養護一般是拆模以後,空心板由於受到空氣中溫度以及溼度的影響,其結構水分會快速蒸發,因而在表面形成幹縮裂縫。

3.4 內部箍筋影響

膨脹率由於材料的不同而有所差別,混凝土同鋼筋相比,鋼筋的膨脹率稍大,在膨脹率差異的影響,便會在混凝土表面產生應力,因而出現拉裂現象。

3.5 自身應力裂縫

3.5.1 收縮裂縫。由於混凝土中主要的原料為水泥,而水泥在進行凝固的過程中由於水分子同水泥分子之間相互結合,因而體積會相對減小產生幹縮。此外,結構也會出現凝縮,其二者結合後出現收縮。

3.5.2 溫度裂縫。由於施工環境中陽光、溫度以及混凝土結構在凝結過程中水化熱現象等都會導致混凝土結構發生溫度變化,這種冷熱變化下,結構的體積會發生膨脹或者收縮現象,由此產生溫度應力,若應力超出結構抗力時,結構便會產生裂縫。

4 預防措施

4.1 嚴把原材料質量關

進場材料必須經嚴格檢驗後方能使用,對高標號混凝土使用高標號水泥,減少水泥用量,水泥初凝時間必須大於45分鐘。細集料使用級配良好的中砂,細度模數Mx應大於 2.6,含泥量小於3%。粗骨料使用質地堅硬、級配良好的碎石,含泥量小於1%,針片狀顆粒含量應小於 5%。嚴格控制水灰比,保證水的用量控制在標準之內。

4.2 混凝土拌和

細緻分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,減少混凝土的坍落度,合理摻加塑化劑和減水劑。保證混凝土的均勻性,嚴格控制加水量,經常檢測混凝土的坍落度,以保證混凝土具有良好的和易性。

4.3 混凝土的澆注

混凝土澆注應選擇一天中溫度較低的時候進行,採用插入式振搗器振搗時,移動間距不應超過振搗器作用半徑的 1.5 倍,對每一振搗部位必須振動到混凝土停止下沉,不再冒出氣泡,表面呈現平坦、泛漿,邊振動邊徐徐提出振動棒,避免過振,造成混凝土離析。

4.4 混凝土養護

不論是收縮裂縫還是溫度裂縫,混凝土的養護最為關鍵。等混凝土脫模之後才開始灑水養護的方法是錯誤的。混凝土澆注收漿完成後,儘快用草簾或土工布覆蓋和灑水養護,使混凝土表面始終保持溼潤狀態,不允許混凝土在高溫下裸露暴晒。由於水泥在水化過程中產生很大的熱量,混凝土澆注完成後必須在側模外噴水散熱,以免混凝土由於溫度過高,體積膨脹過大,在冷卻後體積收縮過大產生裂縫,養護時間不少於兩週。

4.5 芯模

應當在施工前對充氣膠囊的氣密性進行檢驗,保證不漏氣,很多空心板在施工過程中就是由於壓力還沒有達到標準要求時,芯模便漏氣,所以在混凝土結構的表面便會出現裂縫。所以芯模的事前檢驗具有重要價值和意義。

5 結束語

通過上述方式進行改進可以有效減少甚至消除混凝土表面出現裂縫,而空心板作為建築承重的重要結構,在預製前,必須制定相關規程對工藝予以確定。另外技術交底工作必須到位,保證所有的是施工技術人員都要掌握工程的關鍵技術要點,並按照相關指標進行規範性的施工,如若在操作過程中發現異常,應當及時的找出問題所在,並及時的予以處理,從而保證混凝土空心板質量。

參考文獻

[1]張立明r、Ansys 在橋樑工程中的應用方法與例項[M].北京:人民交通出版社,2003.

[2]許仁德.關於空心板預應力張拉裂縫的相關探討[J].建材發展導向,2011(10).

[3]朱文霞.25m 空心板張拉裂縫分析[J].公路與汽運,2010(3).