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1、从预应力混凝土空心板的裂缝问题谈起——张杰广西工学院土木建筑工程系土木095班（广西壮族自治区柳州市城中区268号，邮编545001）[摘要]随着国家交通基础建设的快速发展，预应力混凝土空心板作为桥梁等工程经常采用的结构的主要形式,具有结构设计简单,施工方便快捷、易于工厂化生产的特点。但由于混凝土自身的特点,经常会产生各种各样的裂缝,严重影响到桥梁的使用和寿命。大体积混凝土的裂缝控制问题是一项国际性技术难题。而预应力空心板作为建筑物的主要承重构件,它的质量优、劣,直接影响到建筑工程结构的安全。因此,预应力混凝土空心板的质量应引起有关部门的高度重视。关键词：预
2、应力混凝土空心板,裂缝,质量,原因,措施1.概述91.1相关预应力混凝土空心板的使用随着国家交通基础建设的快速发展，民用建筑布局的改善,一些大开间的厅、居室出现,使预应力混凝土空心板得到大量使用。大体积混凝土的裂缝控制问题是一项国际性技术难题。例如我国建设了大量预应力混凝土梁板的桥梁。在桥梁的建造和使用过程中,出现裂缝而影响工程质量的事件时有发生，混凝土的开裂可以说是“常发病”和“多发病”,但是,如果采取相应的设计和施工措施,很多裂缝是可以克服和避免的。1.2总的引起混凝土结构开裂的原因引起混凝土结构开裂的原因是极为复杂的,主要可分为两大类作用,即外荷载作用
3、和变形作用,这两种作用可称为“第一类荷载”和“第二类荷载”,“第二类荷载”即“变形荷载”。国内外大量调查说明,由于“变形荷载”引起的裂缝约占80%以上,变形作用包括气温、生产热源、水泥水化热引起的温度变形作用；温度变形作用(收缩和膨胀变形)；地基不均匀变形作用(水平变形和垂直变形)等。从材料方面看,水泥水化是个放热过程,其水化热为40-60卡/克,对于大体积混凝土来说,就存在蓄热与放热过程,混凝土绝热温升可达到30-50℃,与环境温度出现温差效应,持续放热时间达30-60天。研究表明,当混凝土内外温差为10℃时,产生冷缩值约0.01%,当温差达20-40℃时
4、,其冷缩值则为0.02-0.04%,这是大体积混凝土开裂的主要原因。1.3混凝土预制质量的保证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，该预制场预制空心板的数量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：梁徐料场。碎石：梁徐石料场。水：机井水。减水剂：湛江产FDN-5型高效减水剂。2.裂缝的产生
5、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
6、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图1干缩率随时间的变化图2裂缝实例2.1材料方面。有些构件裂缝是由材料质量引发的，如水泥安定性差，两种水泥混用，砂、石含泥量大，骨料粒径过小，外加剂质量差或加入量过大等。2.2地基变形。当地基发生不均匀下沉时，在结构内部必然产生极大的应力。当应力超过构件抗力时，将不可避免地出现裂缝，裂缝的形状、方向、宽度决定于地基变形的情况。2.3设计方面。构造处理不当，主次梁交合处主梁未设加强箍筋或附加吊筋；大截面梁未设腰筋；构件断面突变或因开洞、留槽引起
7、应力集中等因素，均可导致构件裂缝的出现。2.4结构荷载方面。结构因承受荷载而产生裂缝的原因很多，施工中或使用中都可能出现。例如构件早期受到震伤，拆除承重模板过早，施工荷载过大，构件堆放、运输、吊装时，垫木或吊点位置不当，预应力张拉值过大或放张不规范等，均可能产生裂缝。较为常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件，在使用荷载作用下，出现不同程度的裂缝。早期微裂一般不易发现，规范规定有些构件允许出现宽度不大于0.3毫米的裂缝。但对裂缝宽度超过规范规定的，以及不允许出现裂缝的构件出现裂缝，则应属于有害裂缝，须加以认真分析，慎重处理。2.5温度应力裂缝。混凝土与一般物质一
8、样，具有热胀冷缩的物理性质，其线膨胀系数约为1×10
