预应力混凝土空心板裂缝原因及防治
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建筑施工专业技术中混凝土出现裂缝的原因及预防措施混凝土裂缝是建筑施工中常见的问题,其产生主要有以下几个原因:1.温度变化:混凝土在干燥过程中会收缩,而在水分稳定后会膨胀。
如果温度变化较大,混凝土受热后膨胀,受冷后收缩,容易产生裂缝。
2.过早干燥:在混凝土表面脱水速度过快而导致混凝土变干燥过快,会引起表面和内部的应力不均匀,从而产生裂缝。
3.混凝土成分问题:混凝土配合比的设计不合理,或者掺入的掺合材料质量不合格,都会影响混凝土的抗裂性能。
4.静载荷:施工过程中如果超载、区域集中、不均匀等情况产生,都会给混凝土的结构强度带来不均衡的应力分布,从而导致裂缝的产生。
预防混凝土裂缝的措施可以从以下几个方面入手:1.合理设计配合比:根据施工环境、工程要求和材料实际情况,合理配比混凝土,确保混凝土的性能和稳定性,从而减少裂缝产生的可能。
2.控制混凝土的含水量:通过加水量、养护等措施,使混凝土的水分含量控制在适当范围内,避免过早干燥导致的裂缝。
3.加入抗裂措施:可在混凝土中加入纤维材料,例如聚丙烯纤维、钢纤维等,以提高混凝土的抗裂性能。
4.控制温度变化:在施工过程中,应合理设置温度控制设备,如覆盖保温材料、使用冷却水等来控制混凝土的温度,从而减少温度变化引起的裂缝。
5.控制静载荷:在施工过程中,需要合理安排工序、控制施工速度等,以确保混凝土受力均匀,避免因静载荷过大而引发裂缝。
6.加强养护工作:混凝土浇筑后需进行养护,如覆盖保湿膜、定期喷水等,以保持混凝土表面的湿度和温度,避免裂缝的产生。
7.做好施工质量管控:施工中要加强对混凝土质量的把控,确保原材料的质量符合要求,施工过程中严格按照施工规范进行操作,避免操作不当导致的裂缝。
在建筑施工中,避免混凝土裂缝是非常重要的,它不仅关系到建筑物的安全性能,还会影响建筑的美观。
因此,需要在设计、施工和养护等方面都加以重视,以减少混凝土裂缝的发生。
桥梁工程预应力空心板裂缝原因分析及控制预应力混凝土空心板是桥梁的主要承重构件,对整个工程的质量至关重要。
混凝土表面出现裂缝是桥梁工程的常见问题之一。
裂缝分宏观裂缝和微观裂缝两类,混凝土的微观裂缝为混凝土所固有,我们通常所指的裂缝为肉眼可见的宏观裂缝,其宽度在0.05m以上。
表面裂缝不影响空心板的正常使用,但可使混凝土顶面抗拉强度降低,使用中会增加混凝土的渗透性,并使混凝土暴露表面增大,易使混凝土早期老化,降低混凝土的强度,从而影响其耐久性。
本文分析裂缝的成因并提出控制措施一、预应力空心板裂缝成因分析(一)混凝土材料本身的性质1、收缩裂缝混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的,在混凝土内呈现含水梯度,因此产生表面收缩大,内部收缩小的不均匀收缩,致使表面混凝土承受拉力,内部混凝土承受压力。
当表层混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
2、温度裂缝混凝土受水泥水化放热、阳光照射、夜间降温等因素影响而出现冷热变化时,将发生收缩和膨胀,产生温度应力,温度应力超过混凝土抗拉强度时,即产生裂缝。
特别是由于水化放热作用,使混凝土内部与外表面温差过大,这时内部混凝土受压应力,表面混凝土受拉应力。
由于混凝土抗压强度远大于抗拉强度,表面拉应力可能先到达并超过混凝土抗拉强度,而产生间距大致相等的直线裂缝(称温差裂缝)。
3、徐变影响长时间受力作用下,混凝土徐变逐渐增加。
较大的徐变给构造带来的附加被动内力,使板或箱粱构件弯矩产生重分布,增大的弯矩增加了板的剪应力,因此造成了板裂缝出现。
(二)设计方面的因素1、设计计算阶段,构造计算时不计算或部分漏算;计算模型不合理;构造受力假设与实际受力不符:荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误;构造安全系数不够:构造设计时不考虑施工的可能性:设计断面缺陷;钢筋设置偏少或布置错误等都有可能出现板中混凝土实际应力超过混凝土抗拉强度而导致开裂。
2、混凝土配合比不合理。
水泥用量过大使混凝土凝结收缩量大,容易造成表面产生裂缝。
浅析预应力混凝土空心板裂纹的成因及预防措施实用1份浅析预应力混凝土空心板裂纹的成因及预防措施 1某工程施工中,应用了预应力混凝土,但是施工后在合同某标段中出现了20m空心板的竖向裂缝,该裂缝受到了技术部门的关注,针对其裂缝的出现技术人员进行了仔细的研究调查,尤其针对其与之过程进行了分析,并结合相关资料以及工艺流程,找出裂缝的出现原因,并针对性的提出了防治措施,使得空心板的裂缝现象得到有效控制,同时也对相似工程的空心板结构裂缝提供了防治参考资料。
2 裂缝的出现在完成浇筑以及拆模后,空心板竖向便出现了长度范围大于50mm小于150mm宽度大于0.02mm小于0.08mm的裂缝,且裂缝主要沿着连接筋方向发展;另外顶部也同样出现长度大于50mm,小于100mm 的裂缝,且裂缝宽度相对较宽,(0.02mm 至0.12mm)。
上述裂缝深度小于5mm,因而可以判定可能为温度裂缝或者收缩裂缝。
这两种裂缝不会对空心板的使用造成影响,但是考虑预应力钢绞线放张后,由于抗拉强度的降低,混泥土结构中的裂缝就有可能继续发展扩大,所以,就需要仔细对裂缝的出现因素进行研究,并对其针对性的进行防治。
在完成浇筑后的24 小时内,裂缝便会产生,此时混泥土结构最为敏感极易受到外界伊苏的影响而发生裂缝(沉陷、收缩、震动)。
一旦发生早期裂缝,那么混凝土结构便会遭到破坏,渗透性便会加大,使混凝土暴露于易损伤环境的表面增加,其耐久性以及使用寿命便会受到影响。
3 原因分析针对空心板出现裂缝的各个因素,文章对其进行了详细的分析,为预应力混凝土空心板防治裂缝提出了理论基础。
3.1 原材料该工程中使用南通海螺P.O42.5 水泥,经过检验该型号水泥符合施工标准要求。
在施工中523kg/m3高强混凝土由于其水泥用量大多在(400~600kg/m3),该用量超出了普通混凝土中水泥的用量,约为1.5 至2倍。
这样的配比使该种混泥土在凝结过程中收缩体积便会高于其他混凝土,因而更容易出现收缩裂缝。
预应力空心板梁裂缝产生原因及对策预应力空心板梁裂缝产生原因及对策摘要:空心板因自重轻,制作工艺成熟,造价低,安装方便而在工程中大量使用,同时空心板板底纵缝、铰缝开裂病害普遍存在,本文从设计、施工、养护方面对裂缝产生的原因进行分析,并结合实际对梁板裂缝提出预防和加固措施。
关键词:空心板;裂缝;原因;预防;加固;措施空心板因自重轻,制作工艺成熟,造价低,安装方便而在工程中大量使用,同时空心板板底纵缝、铰缝开裂病害普遍存在,主要的裂缝有板底纵向裂缝、铰缝开裂、板底斜向裂缝、钢筋锈涨裂缝等病害,这些病害的产生对桥梁的运营带来很大安全隐患。
1、空心板梁铰缝开裂,桥梁桥面铺装产生沿桥长通裂缝1.1铰缝开裂的成因该类铰缝开裂主要是施工工艺原因造成的,空心板预制时,腹板外侧表面光滑,凿毛往往凿除不到位,没有凿出毛面,甚至不凿毛,安装后浇筑铰缝砼,施工人员没有意识到铰缝砼的重要作用,采用梁板砼浇筑而不用微膨胀砼,振捣不密实,剪力铰混凝土收缩而产生缝隙或剪力铰混凝土因强度不足而受剪损坏,此时这种病害首先造成板底铰缝渗水,随着时间推移,铰缝开裂造成桥面纵向裂缝,这类纵向裂缝长度往往是全跨通长的。
1.2铰缝开裂的危害空心板梁剪力铰铰缝开裂使相邻两榀空心板横桥向整体性破坏,使荷载横向分布集中,即荷载横向分布系数增大,从而降低桥梁承载能力,裂缝严重时,造成铰缝完全开裂而行成单板受力,再加上超载的影响,很有可能造成断板,对桥梁安全运营带来严重危害。
1.3铰缝开裂砼病害的预防和治理此类病害的预防是在预制空心板时对梁板侧面充分凿毛,浇筑铰缝砼时采用微膨胀砼,振捣密实。
对于运营桥梁,此类病害一般采取凿除桥面铺装砼,在空心板梁顶部植筋,布置双层钢筋网Φ10@100mm,浇筑C40混凝土至顶面,或者浇筑砼至顶面一下4cm ,然后铺筑沥青砼。
2、空心板梁底面纵向裂缝2.1底板纵缝开裂的成因底板纵向裂缝产生的原因主要是设计和施工方面的原因造成的,空心板腹板较薄,钢筋较密,施工浇筑砼时,底板砼从腹板流至底板,并经插入式振捣棒振。
空心板纵向板缝开裂的原因及防治摘要:本文作者根据多年建设工程质量工作监督实践,结合预应力混凝土空心板纵向板缝开裂比较普遍的实际状况,分析了造成开裂的原因,并提出了防治的措施。
关键词: 预应力混凝土;纵向板缝;开裂;措施Abstract: in this paper the author construction project quality supervision work experience and combining with the prestressed concrete hollow slab longitudinal board slit the actual status of the more commonly, this article analyzes the causes of cracking reasons, and puts forward the control measures.Keywords: prestressed concrete; Longitudinal seam board; Cracking; measures0 引言预应力混凝土空心板(以下简称空心板)因为它经济、施工方便、快速的特点而在建筑工程,尤其是砖混结构的多层住宅工程中作为承重构件得到广泛的应用。
然而,板的纵向缝开裂是一种常见的质量通病,直接影响工程质量,尽管它不危及建筑结构的安全,但轻者影响美观,重者造成板缝渗漏水,影响房屋的正常使用功能,甚至影响邻里关系。
造成板缝开裂的原因是多方面的,既有设计上的原因,也有施工操作、建筑材料和使用等原因,以下主要分析设计、施工方面造成开裂的原因。
1 设计方面的原因(1)混凝土强度等级不同引起板缝开裂。
设计选用的楼板是C30预应力混凝土板(板安装时混凝土强度至少也达到75%以上),而灌缝用的细石混凝土是C20,加上施工时选用的石子粒径大、混凝土浇筑后养护差,致使板缝混凝土强度远低于楼板的混凝土强度,当楼板受荷载作用时引起板缝开裂。
预应力混凝土空心板裂缝分析与防治摘要:预应力混凝土空心板在施工过程中,易产生裂缝。
影响因素有:温度应力,原材料质量,施工工艺等。
加强施工过程主要工序的管理,特别是混凝土的养护对消除混凝土的表面裂缝尤为关键。
关键词:预应力混凝土空心板在中郝高速公路施工中,某合同段出现了20米预应力混凝土空心板竖向裂缝的现象,此事引起了技术人员的高度重视,对预制厂预制的全过程进行了调查分析,查阅了有关试验资料,对施工工艺做了详细了解,找出了产生裂缝的原因,提出了改进措施,使预应力混凝土空心板表面裂缝得到了控制,有效地防止了混凝土表面裂缝的再次发生。
一、概述预应力空心板是桥梁工程的主要受力结构,保证混凝土的预制质量至关重要,该预制厂预制空心板的数量600片,均为先张法预应力混凝土空心板,下面是20米预应力空心板施工的有关参数。
结构类型:跨径20m预应力混凝土空心板。
混凝土设计强度:50MPa混凝土配合比:水泥∶砂∶碎石∶水∶减水剂=1∶1.3∶2.3∶0.3∶0.01水泥用量:500kg/m3水泥类型:赛马P.O42.5#R砂:中宁小洪沟料场。
碎石:中宁清水河石料场。
水:机井水。
减水剂:湛江产FDN-5型高效减水剂。
二、裂缝的产生空心板在混凝土浇筑完成拆模后,沿连接筋竖向产生长度50~150mm,宽度为0.02~0.08mm的裂缝,顶面也出现50~100mm,宽度为0.02~0.12mm的裂缝。
凿开混凝土裂缝发现,裂缝深度在0~5mm之间,初步判定为收缩裂缝或温度裂缝。
不影响空心板的正常使用,但考虑预应力钢绞线放张后,有使混凝土顶面抗拉强度降低,致使裂缝长度、宽度和深度增长的可能,为此,分析裂缝产生的原因和改进措施是完全必要的。
混凝土裂缝在浇筑后第一个24h内产生,这时混凝土最敏感产生震动裂缝、收缩裂缝和沉陷裂缝。
早期裂缝一旦发生,会增加混凝土的渗透性,并使混凝土暴露于易损伤环境的表面增加,这使混凝土早期老化,裂缝的产生使混凝土渗水性增大,严重降低混凝土的强度,从而影响其耐久性。
预应力空心板裂缝成因分析与预防预应力混凝土空心板在施工过程中,容易产生裂缝。
主要影响因素为温度应力,原材料质量,施工工艺等。
本文通过对产生裂缝原因的分析提出了解决方法。
标签:预应力空心板裂缝预防预应力空心板因其节省材料、自重轻、结构简单、安全可靠、便于安装等优点在桥梁施工中得到广泛应用。
但在施工过程中因材料质量、施工质量等原因使空心板表面出现裂缝,有些裂缝在使用荷载或者外界化学因素的作用下不断扩展,引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀,使空心板的强度和刚度受到影响,缩短使用寿命。
1预应力空心板梁裂缝产生的原因1.1原材料的影响1.1.1水泥安定性不合格。
水泥中含有过量的游离氧化钙、氧化镁,水化速度较慢,水泥硬化后仍在继续水化,引起结硬的水泥石内部产生应力,降低混凝土强度,导致混凝土开裂。
另一方面,水泥出厂时强度不足或者受潮、过期使混凝土强度降低,引起空心板混凝土产生裂缝。
1.1.2砂石骨料。
砂石料级配不良、空隙大,含泥量超标,将导致水泥和拌和用水增加,影响混凝土强度,从而产生裂缝。
1.2混凝土自身收缩的影响1.2.1混凝土拌和物在刚成型后,固体颗粒下沉,表面产生泌水从而形成的体积缩小。
1.2.2混凝土终凝后水泥水化因起的体积缩小。
1-2.3混凝土在未饱和的空气中由于失水引起的体积缩小。
1.2.4混凝土由于空气中二氧化碳的作用引起的体积收缩。
1.3温度的影响。
混凝土受水泥水化放热、阳光照射、夜间降温等因素影响而出现冷热变化时,将发生收缩和膨胀,产生温度应力,温度应力超过混凝土抗拉强度时,即产生裂缝,由于水化热作用,使混凝土内部与外表面温差过大,这时内部混凝土受压应力,表面混凝土受拉应力。
由于混凝土抗压强度远大于抗拉强度,表面拉应力可能先达到并超过混凝土抗拉强度,而产生间距大致相等的直线裂缝。
1.4张拉台座及张拉设备的影响1.4.1张拉台座强度和抗倾覆性不满足要求,在空心板混凝土浇注后产生变形或者位移,使混凝土表面产生裂缝。
桥梁工程预应力空心板裂缝原因分析及控制桥梁工程作为基础建设的重要组成部分,其建造涉及到许多细节问题。
其中,预应力空心板的裂缝问题,一直是工程施工中的难点。
预应力结构往往采用预应力钢筋或钢缆在混凝土内进行拉应力预制的方法,从而形成一种内应力状态,让结构在荷载的作用下产生强大的抵抗能力。
但是,随着时间的推移,这种内部应力状态可能会受到许多因素的影响,发生裂缝等问题。
那么,究竟是什么原因导致了预应力空心板的裂缝问题呢?首先,设计不合理是导致预应力空心板裂缝的一个主要原因。
由于桥梁工程复杂性较高,很多时候设计方案的合理性并不能够得到完全的保障,导致在施工过程中一些细节问题被忽略。
例如,在预应力空心板的设计中,钢筋的选用应根据荷载的大小和构造形式进行提前考虑,以确保整个预应力结构的承载能力。
同时,在预应力板的耐久性问题上,对于预应力钢筋的腐蚀、盐渍度等因素考虑不周也可能导致裂缝的出现。
其次,施工方法不当也是导致预应力空心板裂缝问题的原因之一。
在现代工程施工中,为了提高工效,施工方往往使用大型机械设备进行预应力板的制作和安装,但这种方式往往也会影响板的质量。
“一松一紧、一长一短”,往往是机械设备使用不当所产生的结果,从而导致预应力空心板内部出现了预制应力的分布状况不均匀,由此引发了裂缝问题。
最后,材料本身质量问题也会影响预应力空心板的质量和使用寿命。
随着现代生产技术的不断提高,混凝土的质量也得到了很大的提高。
但是,在实际施工过程中,进口水泥、掺和料等质量问题也可能会因操作不当而产生影响。
混凝土抗压强度削弱是导致预应力空心板断裂的又一原因。
预应力筋在内部传力时往往会受到混凝土包裹层的保护,而在安装过程中,由于施工人员操作不当,可能会导致预应力筋与混凝土包裹层出现摩擦,从而减弱了混凝土的承载能力,加速了预应力空心板的老化和脆裂。
为了很好地控制预应力空心板裂缝的问题,我们应该从以下几个方面进行有效的控制:首先,设计方案上应该引入优化设计理念,将思考点放在最终使用效果和可靠性而非单纯的效率上,减少不必要的施工环节。
SP预应力空心板板面裂缝原因分析及防治措施第一篇:SP预应力空心板板面裂缝原因分析及防治措施SP预应力空心板板面裂缝原因分析及防治措施仙龙集团构件公司吕明宇关键词:裂缝温差覆盖养护放张2008年9月17日某公司新产品GLY180mm×1200mm×9000mm预应力混凝土空心板试生产,在生产后第二天(9月19日)其中的第一行板面产生大量的横向贯通裂缝;9月21日,第二行板面出现横向贯通裂缝;9月23日,第三行板面出现多道横向贯通裂缝。
为了确保今后的正常生产,特成立经研究小组进行研究,查明原因并制定预防措施。
一、裂缝产生原因分析:1、查找材料、设备的原因:①裂缝特征:板面横向裂贯通裂缝,从板面向两侧延伸至板底,裂缝宽0.12mm—0.03 mm的较多。
②预应力钢筋混凝土空心板成型采用推挤成型工艺。
③采用干切割法分割(混凝土强度达到设计强度的75%时,放松预应力钢绞线。
),板长为6米,5米、8米、9米不等。
④钢筋为1×7--φ9.5无粘接钢绞线。
⑤混凝土强度等级C45,水泥:为42.5普通硅酸盐水泥;砂:天然河砂,细度模数为2.8;石子:5—16mm人工碎石;查阅记录各种材料均做了进场检验,符合要求。
⑥混凝土采用机械搅拌,搅拌机为强制式J500双卧轴强制式混凝土搅拌机。
材料计量为PLC800混凝土拌合物配料机,输入混凝土配合比数据后自动计量,状态良好。
查阅记录搅拌时间符合要求。
⑦SP成型机振动部分参数:振动频率、激振力、空载振幅等,经过检验均未改变,符合要求。
2、查找生产过程中各工序控制:(1)、2008.9.17 生产的GLY预应力空心板板面裂缝原因有: A:养护不及时和养护次数不够是造成板面开裂的主要原因。
①.根据养护制度要求:“当温度在25℃以上时,板成型后2h浇水养护,以后每隔1.5h揭开塑料布浇水一次,直到板运出台面;当温度在15℃---25℃时,板成型后3h--4h浇水养护,以后每隔2h浇水一次,直到板运出台面。
小议预应力空心板裂缝形成原因及防治措施摘要:结合多年来的设计与施工经验,分析、总结出预应力空心板裂缝的形成原因,并有针对性的提出防治措施,以避免在以后的工作中出现类似的问题。
关键词:预应力;空心板;裂缝;形成原因;防治措施预应力混凝土空心板因具有使用年限长、变形小、造价低、施工方便等诸多优点而在公路桥梁中被广泛应用。
但有些空心板在使用期间普遍存在不同程度的开裂,以至于增加养护、维修费用,缩短桥梁使用寿命。
因此,总结其形成原因并提出相对应的防治措施以避免类似问题的发生就显得尤为重要。
1 裂缝形成原因空心板的裂缝位置基本都在板端部附近。
在板的顶部,裂缝多出现在箍筋处,沿截面高度呈上宽下窄状,深度不大。
在梁底板处,多出现在横向钢筋处,裂缝沿板纵长方向,多属于深进或部分贯穿裂缝。
根据多年的设计与施工经验,裂缝多由以下原因造成:1.1原材料方面1.1.1水泥用量偏高新桥规实施后,混凝土评定标准提高,其水泥用量比以前增加了5%左右,一般施工人员偏于保守,水泥用量容易超过高限。
由于水泥用量的增加使混凝土凝结收缩量增大,造成表面裂缝。
1.1.2骨料含泥量超标在施工过程中,有时因自然条件限制或为节约成本选用劣质骨料,砂、碎石的含泥量超标,这样水泥与之的胶结力下降,造成混凝土的强度和抗渗性降低,产生网状裂缝。
1.1.3干缩作用混凝土在凝结、硬化过程中,大部分水分逐渐蒸发,仅很少一部分水分参加水化反应,使混凝土产生干缩变形。
干缩作用使混凝土内产生不同程度的拉应力。
由于混凝土抗拉力强度小,如果为设置合理的受力钢筋,将会出现大量裂缝。
1.1.4 碱骨料反应混凝土拌和后,水泥中的碱不断溶解,产生的碱液与活性股料的硅酸盐物质产生化学反应,析出胶状的碱-硅胶,胶从周围介质中吸收水分而发生膨胀,产生的拉应力超过抗拉强度时,会出现裂缝。
1.2施工方面1.2.1 水灰比过大在混凝土的拌制过程中,由于拌制机械的原因或人为的操作失误,导致水灰比过大而造成离析现象,其结果是振捣后粗骨料沉于下部,水泥浆上浮到顶板,从而使混凝土强度上下不均匀,下部强大,顶板强度小,往往造成在顶板每根箍筋处横向裂缝较为严重。
预应力混凝土空心板裂缝原因及防治
摘要:本文结合省道304线泾崇公路改建工程实例,对预应力混
凝土空心板裂缝产生的原因进行了分析,并提出了相应的预防与改进措施,以供同行参考。
关键词:预应力;混凝土;空心板;裂缝;防治
abstract: in this paper, combined with the provincial highway 304 lines jing chong highway reconstruction project instance, analysis of the causes of cracks in prestressed concrete hollow slab, and the prevention and improvement measures for peer reference.key words: prestressed; concrete; hollow board; cracks; prevention
中图分类号:u416.216+.1文献标识码:a 文章编号:
1 前言
预应力砼空心板在施工过程中,易产生裂缝。
在省道304线泾崇公路改建工程野雀中桥的施工中,就出现了16m预应力砼空心板竖向裂缝的现象,为此,我们对预制厂预制的全过程进行了调查分析,查阅了有关试验资料,对施工工艺做了详细了解,找出了产生裂缝的原因,提出了改进措施,使预应力混凝土空心板表面裂缝得到了控制,有效地防止了混凝土表面裂缝的再次发生。
2 概述
预应力空心板是桥梁工程的主要受力结构,保证混凝土的预制质
量至关重要,该预制厂预制的均为先张法预应力混凝土空心板,下面是预应力空心板施工的有关参数。
结构类型:跨径16m预应力混凝土空心板。
混凝土设计强度:50mpa。
混凝土配合比:水泥∶砂∶碎石∶水∶减水剂=1∶1.3∶2.3∶0.3∶0.01
水泥用量:538kg/m3。
水泥类型:武山鸳鸯牌p.o42.5#r。
砂:泾河料场。
碎石:上场碎石料场。
水:机井水。
减水剂:水电四局砼外加剂厂生产的sw2高效减水剂。
3 裂缝的产生
空心板在混凝土浇筑完成拆模后,沿连接筋竖向产生长度
50~150mm,宽度为0.03~0.08mm的裂缝,顶面也出现50-100mm,宽度为0.04-0.15mm的裂缝。
凿开混凝土裂缝发现,裂缝深度在0-5 mm 之间,初步判定为收缩裂缝或温度裂缝。
不影响空心板的正常使用,但考虑预应力钢绞线放张后,有使混凝土顶面抗拉强度降低,致使裂缝长度、宽度和深度增长的可能,为此,分析裂缝产生的原因和改进措施是完全必要的。
混凝土裂缝在浇筑后第一个24h内产生,这时混凝土最敏感,产生震动裂缝、收缩裂缝和沉陷裂缝。
早期裂缝一旦发生,会增加混凝土的渗透性,并使混凝土暴露于易损伤环
境的表面增加,这使混凝土早期老化、裂缝的产生使混凝土渗水性增大,严重降低混凝土的强度,从而影响其耐久性,并缩短其使用寿命。
4 裂缝产生的原因分析
鉴于预应力混凝土空心板产生裂缝,我们立即组织技术人员对施工中的各个环节进行了分析。
4.1 原材料因素
4.1.1水泥
采用鸳鸯牌p.o 42.5r,经检验符合规范要求,水泥用量:538kg/m3,高强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。
这样在混凝土生成过程中由于水泥水化而引起的体积收缩即自缩就大于普通混凝土,出现收缩裂缝的机率也大于普通混凝土。
高强凝土因采用高标号水泥且用量大,这样在混凝土硬化过程中,水化放热量大,将加大混凝土的最高温升,从而使混凝土的温度收缩应力加大。
在叠加其他因素的情况下,很有可能导致温度收缩裂缝。
由于高强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发引起的干缩也将大于普通混凝土。
4.1.2碎石
采用上杨料场碎石,级配符合规范要求,压碎值8.5%3%,不符合规范要求,细度模数mx=2.7,级配符合规范要求。
4.1.4水
采用机井水,属饮用水,符合规范要求。
4.1.5减水剂
为水电四局砼外加剂厂生产的sw2高效减水剂,符合规范要求。
碎石和砂含泥量超标,对混凝土表面裂缝有一定影响,水泥用量过大,达到了规范要求的最高限,这是混凝土表面产生裂缝的主要因素。
4.2 设备因素
对张拉设备进行校验,如果张拉用的千斤顶油表度数不准,张拉力超过设计值,造成台座变形位移,假如浇注完混凝土后,台座发生变形,混凝土表面就会产生裂纹。
经检查,设备符合要求,台座地基满足要求,没有发现台座变形、位移、下沉现象。
4.3 施工工艺因素
4.3.1混凝土的拌制
拌和时间为1min左右,时间过短,从而影响混凝土的均匀性,取其坍落度为3.5,判定水灰比超过了设计用量,水灰比过大,混凝土干缩量加大,产生干缩裂缝。
4.3.2混凝土浇注
工地采用插入式振动器振密,振捣过程出现过振现象,致使混凝土表面粗细集料离析,靠近模板的混凝土表面细集料集中。
4.3.3混凝土养生
现场操作往往是等混凝土脱模后才开始养生,空心板顶面裸露在大气中,夏季最高气温达35℃,加快了水份的蒸发,致使表面干缩裂缝。
4.4 混凝土内箍筋的影响因素
由于钢筋和混凝土膨胀率的差异,钢材的膨胀率大于混凝土的膨胀率,混凝土表面的拉应力小于钢筋膨胀所产生的应力,从而使混凝土表面拉裂。
4.5混凝土自身应力形成的裂缝
4.5.1收缩裂缝
混凝土凝固时,一些水份与水泥颗粒结合,使体积减少,称为凝缩。
另一些水份蒸发,使体积减小,称为干缩,凝缩和干缩合称为收缩。
混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的,在混凝土内呈现含水梯度。
因此产生表面收缩大,内部收缩小的不均匀收缩,致使表面混凝土承受拉力,内部混凝土承受压力。
当表层混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
4.5.2温度裂缝
混凝土受水泥水化放热、阳光照射、夜间降温等因素影响而出现冷热变化时,将发生收缩和膨胀,产生温度应力,温度应力超过混凝土抗拉强度时,即产生裂缝。
可以初步推断是由于水化热过大引起的温度裂缝。
由于水化热作用,使混凝土内部与外表面温差过大,这时内部混凝土受压应力,表面混凝土受拉应力。
由于混凝土抗压强度远大于抗拉强度,表面拉应力可能先达到并超过混凝土抗拉强度,而产生间距大致相等的直线裂缝(称温差裂缝),该结构裂缝形态正是如此。
5 裂缝的预防措施
5.1 严把原材料质量关
进场材料必须经严格检验后方能使用,对高标号混凝土使用高标号水泥,减少水泥用量,水泥初凝时间必须大于45分钟。
细集料使用级配良好的中砂,细度模数mx应大于2.6,含泥量小于2%。
粗骨料使用质地坚硬、级配良好的碎石,含泥量小于1%,针片状颗粒含量应小于5%。
严格控制水灰比,保证水的用量控制在标准之内。
5.2 混凝土拌和
细致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,减少混凝土的坍落度,合理掺加塑化剂和减少剂。
混凝土拌和时间控制在2min,不能过短,也不能过长。
搅拌时间短混合料不均匀,时间过长,会破坏材料的结构。
保证混凝土的均匀性,严格控制加水量,经常检测混凝土的坍落度,以保证混凝土具有良好的和易性。
5.3 混凝土的浇注
混凝土浇注应选择一天中温度较低的时候进行,采用插入式振捣器振捣时,移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍,对每一振捣部位必须振动到混凝土停止下沉,不在冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆,边振动边徐徐提出振动棒,避免过振,造成混凝土离析。
5.4 混凝土养护
不论是收缩裂缝还是温度裂缝,混凝土的养护最为关键。
等混凝土脱模之后才开始洒水养护的方法是错误的。
混凝土浇注收浆完成后,尽快草帘覆盖和洒水养护,使混凝土表面始终保持在湿润状态,不允许混凝土在高温下裸露暴晒。
由于水泥在水化过程中产生很大的热量,混凝土浇注完成后必须在侧模外喷水散热,以免混凝土由
于温度过高,体积膨胀过大,在冷却后体积收缩过大产生裂缝,养护时间不少于两周。
5.5 芯模
充气胶囊在使用前应经过检查,不得漏气,有些空心板混凝土顶面裂缝就是由于混凝土在未达到2.5mpa时,芯模漏气,致使顶面混凝土开裂。
因此,预制之前检查芯模是否完好格外重要。
6 结束语
通过以上对预应力混凝土空心板的严格控制施工,有效地减少了混凝土表面裂缝的发生,从而很好的保证了混凝土的预制质量。
但是,对于预应力混凝土空心板裂缝这一质量通病,我们仍需不断探索,我个人认为,预应力混凝土空心板是桥梁的承重结构,因此,在预制过程前,一定要制定出施工工艺规程,对所有参与施工的人员进行技术交底,掌握关键工序的技术要点,严格按规范要求检测各项指标,发现异常,及时找出问题产生的原因,采取合理的处理措施加以解决,确保混凝土空心板的预制质量。
以上仅是本人工作中的一点粗浅见解,不妥之处还望同行指教。
参考文献
《公路桥涵施工技术规范》
《公路工程水泥混凝土试验规程》
《公路施工手册》
《工程结构裂缝控制》王铁梦著,中国建筑工业出版社,1999.。