談如何防治預(yù)應(yīng)力混凝土空心板裂縫

　　本文選取某預(yù)制廠預(yù)制空心板，數(shù)量600片，均為先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，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：賽馬P.O42.5#R；砂：中寧小洪溝料場(chǎng)；碎石：中寧清水河石料場(chǎng)；水：機(jī)井水；減水劑：湛江產(chǎn)FDN-5型高效減水劑。
　　
　　一、裂縫的產(chǎn)生
　　
　　空心板在混凝土澆筑完成拆膜后，沿連接筋豎向產(chǎn)生長(zhǎng)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(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。雖不影響空心板的正常使用，但應(yīng)考慮預(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(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。
　　
　　二、裂縫產(chǎn)生的原因分析
　　
　　（一）原材料因素
　　水泥采賽馬P.O42.5R，經(jīng)檢驗(yàn)符合規(guī)范要求，水泥用量：500㎏/m3。高強(qiáng)混凝土由于其水泥用量大多在（450~600㎏/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。碎石采用小洪溝料場(chǎng)碎石，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。砂采用小洪溝中砂，含泥量4.2%＞3%，不符合規(guī)范要求，細(xì)度模數(shù)Mx=2.7，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，但水泥用量過(guò)大是混凝土表面產(chǎn)生裂縫的主要因素。
　?。ǘ┰O(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，就會(huì)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。
　?。ㄈ┦┕すに囈蛩?br/>　　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1min左右，時(shí)間過(guò)短，從而影響混凝土的均勻性，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?，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，夏季最高氣溫35℃，加快了水份的蒸發(fā)，致使表面干縮裂縫。4、混凝土自身應(yīng)力形成的裂縫。（1）收縮裂縫?；炷聊虝r(shí)，一些水份與水泥顆粒結(jié)合，使體積減少，稱(chēng)為凝縮。另一些水份蒸發(fā)，使體積減小，稱(chēng)為干縮。凝縮和干縮合稱(chēng)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，致使三月面混凝土承受拉力，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)生收縮裂縮。（2）溫度裂縫?；炷潦芩嗨艧岬纫蛩赜绊懓l(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。由于水化熱作用，使混凝土內(nèi)部與外表面溫差過(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，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(chēng)溫差裂縫）。
　　
　　三、裂縫的預(yù)防措施
　　
　　（一）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%。嚴(yán)格控制水灰比，保證水的用量控制在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。
　?。ǘ┗炷涟韬?br/>　　細(xì)致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?yè)郊铀芑瘎┖蜏p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(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，以保證混凝具有良好的和易性。
　?。ㄈ┗炷恋臐沧?br/>　　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)棒，避免過(guò)振，造成混凝土離析。
　　（四）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。等混凝土脫膜之后才開(kāi)始灑水養(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，混凝土澆注宛成后必須在側(cè)模外噴水散熱，以免混凝土產(chǎn)生裂縫，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于兩周。
　　（五）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。
　　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(cè)各項(xiàng)指標(biāo)，確?；炷量招牡念A(yù)制質(zhì)量。
　?。ㄗ髡邌挝唬汉邶埥〈笈d安嶺呼中區(qū)建設(shè)局）