論文導(dǎo)讀:才可以有效預(yù)防混凝土裂縫的發(fā)生。使預(yù)應(yīng)力混凝土空心板表面裂縫得到了控制。預(yù)應(yīng)力混凝土空心板,預(yù)應(yīng)力混凝土空心板裂縫分析與防治。
預(yù)應(yīng)力空心板是橋梁工程的主要受力結(jié)構(gòu),保證預(yù)應(yīng)力空心板的質(zhì)量首先要把好混凝土的預(yù)制質(zhì)量關(guān),才可以有效預(yù)防混凝土裂縫的發(fā)生。本人根據(jù)自己在青海青南地區(qū)某橋梁空心板施工中發(fā)生裂縫現(xiàn)象后,及時(shí)采取措施對(duì)梁板的預(yù)制全過(guò)程進(jìn)行了調(diào)查分析,查閱有關(guān)試驗(yàn)資料,對(duì)施工工藝做了詳細(xì)了解,找出了產(chǎn)生裂縫產(chǎn)生的原因,提出了改進(jìn)措施,使預(yù)應(yīng)力混凝土空心板表面裂縫得到了控制,有效防止了混凝土表面裂縫的再次發(fā)生。
一、概述
該橋地處青海青南地區(qū),海拔4200米。下面是該橋的有關(guān)參數(shù):
1、結(jié)構(gòu)類(lèi)型:跨徑16m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板;
2、混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度:50Mpa;
3、混凝土配合比:水泥:砂:碎石:水=1:1.44:2.58:0.38
4、水泥用量:P42.5級(jí)水泥450kg/m3
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50—150mm,寬度為0.02—8.08mm的裂縫,頂面也出現(xiàn)50—100mm,寬為0.02—0.12mm的裂縫。鑿開(kāi)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,不影響空心板的正常使用,但考慮預(yù)應(yīng)力剛絞線放張后,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24h內(nèi)產(chǎn)生,這時(shí)混凝土最敏感,易產(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,從而影響其耐久性和縮短其使用壽命。
三、裂縫產(chǎn)生的原因分析
1、水泥采用42.5級(jí),經(jīng)檢驗(yàn)符合規(guī)范要求,水泥用量:500kg/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1.5—2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)收縮裂縫的幾率也大于普通混凝土。
高強(qiáng)混凝土因采用高標(biāo)號(hào)水泥且水泥用量大,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。再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)水泥混凝土中水泥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。
碎石經(jīng)檢驗(yàn)級(jí)配符合規(guī)范要求,壓碎值8.3%<12%(規(guī)范指標(biāo)),含泥量0.7%,不符合規(guī)范要求。
砂采用河床中砂,含泥量4.2%>3%,不符合規(guī)范要求,級(jí)配符合規(guī)范要求。
水采用河水,屬飲用水。
減水劑符合規(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的影響,水泥用量過(guò)大,也是混凝土表面產(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儀表不準(zhǔn),張拉力超過(guò)設(shè)計(jì)值,造成臺(tái)座變形位移,假如澆筑完混凝土后臺(tái)座發(fā)生變形,混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。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),操作時(shí)拌和時(shí)間為1min左右,時(shí)間過(guò)短影響混凝土的均勻性,取其坍落度為3.5,判定水灰比過(guò)大,混凝土干縮量增大,產(chǎn)生干縮裂縫。碩士論文,預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。
。2)、混凝土澆注。工地采用插入式振動(dòng)器振搗,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,F(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,加快了水分的蒸發(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,鋼筋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。碩士論文,預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。
5、混凝土自身應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫
。1)、收縮裂縫。混凝土的干燥過(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)表面混凝土所產(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;炷劣捎谒療嶙饔、陽(yáng)光照射、晝夜溫差大等因素影響致使其內(nèi)部與表面溫差過(guò)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,在表面拉應(yīng)力達(dá)到并超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生間距大致相等的直線裂縫即溫度裂縫,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)后方可使用,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)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%。嚴(yán)格控制水灰比,保證水用量控制在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。碩士論文,預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。
2、混凝土的拌和。碩士論文,預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。細(xì)致分析混凝土的配合比,控制其水灰比,減少坍落度,合理?yè)郊訙p水劑。碩士論文,預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。混凝土拌和時(shí)間控制在2min,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)。碩士論文,預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。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,以保證其具有良好的和易性。
3、混凝土的澆注;炷翝沧(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,不再冒出氣泡,表面呈現(xiàn)平坦、泛漿,邊振動(dòng)邊徐徐提出振動(dòng)器,避免過(guò)振,造成混凝土離析。
4、混凝土的養(yǎng)生。不論是收縮裂縫還是溫度裂縫,混凝土的養(yǎng)生最為關(guān)鍵。在混凝土澆注收漿結(jié)束后,盡快以草簾覆蓋和灑水養(yǎng)生,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)生很多的熱量,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,混凝土養(yǎng)生時(shí)間不少于兩周。
5、芯模。充氣芯模在使用前應(yīng)經(jīng)過(guò)檢查,不得漏氣,有些混凝土空心板頂面裂縫就是由于混凝土在未達(dá)到2.5Zpa時(shí)芯模漏氣,致使頂面混凝土開(kāi)裂。
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)制前,必須要制定出施工工藝流程,對(duì)所有參與施工的人員進(jìn)行技術(shù)交底,掌握關(guān)鍵工序的施工技術(shù)要點(diǎn),嚴(yán)格按規(guī)范要求檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo),發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)找出問(wèn)題產(chǎn)生的原因,采取合理的處理措施加以解決,確;炷量招陌宓氖┕べ|(zhì)量。