预应力混凝土空心板裂缝分析与防治

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1、预应力混凝土空心板裂缝分析与防治　　摘要：后张法预应力混凝土空心板梁在施工过程中，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裂缝防治　　在杭徽高速公路施工中，几个合同段都出现了20m预应力混凝土空心板梁顶面纵向裂缝的现象，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。　　预应力空心板是

2、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500片，均为后张法预应力混凝土空心板，下面是20m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∶∶∶∶　　水泥用量：484kg/m3　　水泥类型：安徽海螺　　砂：临安乐平料场。　　碎石：临安於潜料场。　　水：自来水。　　减水剂：江苏南通金陵四号Ⅱ型缓凝高效减水剂。　　鉴于预应力混凝土空心板产生裂缝，技术人员应及时分析各道工序，查明裂缝产生的原因。　　原材料因素水泥采用安徽海螺，检验后确定其各项指标均能

3、达标，水泥用量484kg/m3。　　高强混凝土中一般都会掺入450～600kg/m3的水泥，其水泥用量是普通混凝土的～2倍。这样在形成混凝土时，因水泥水化导致的体积收缩就大于普通混凝土，收缩裂缝发生的几率也比普通混凝土要高。　　高强混凝土因掺入大量的高标号水泥，在混凝土硬化时就会产生大量的水化热，促使混凝土快速升温，这样会增加混凝土的温度收缩应力，加之其他因素叠加影响，就极易引发温度收缩裂缝。高强混凝土与普通混凝土相比，从水泥石含量来看，前者明显高于后者，这样在硬化早期高强混凝土因水分蒸发造成的混凝土干缩裂缝也比普通混凝土严重的多。　　根据施工要求，用于施工的碎石材料主要是临安乐平料

4、场碎石，含泥量为%、压碎值%　　减水剂为江苏南通金陵四号Ⅱ型缓凝高效减水剂，符合规范要求。　　施工工艺因素①混凝土的拌制。采用500型强制式搅拌机拌制混凝土，拌制时间控制在1min上下，如果拌和时间不够，混凝土的均匀性及和易性就很难达到要求，设计坍落度在7~9cm，判定水灰比超过了设计用量，过大的水灰比会增加混凝土干缩量，从而引发干缩裂缝。②混凝土浇注。施工时通过插入式振动器对混凝土进行振捣。注意防止过振，以免混凝土表面粗细集料离析而与模板及顶面周围的混凝土表面细集料过于集中。③混凝土养生。正常的操作步骤是待混凝土脱模后方可进入养生阶段，空心板顶面裸露在大气中，夏季的高温气候会加剧水

5、分蒸发，构件表面也会因此出现干缩裂缝。　　混凝土内箍筋的影响因素钢筋的膨胀率远远大于混凝土膨胀率，因钢筋膨胀而引起的应力也比混凝土表面的拉应力大，混凝土表面就会出现裂缝。　　混凝土自身应力形成的裂缝①收缩裂缝。研究表明，水泥加水后变成水泥硬化体，其绝对体积减小。每100克水泥水化后的化学减缩值为7～9ml，如砼水泥用量为350kg/m3，则形成孔缝体积约25～30升/m3之巨。这是砼抗拉强度低和极限拉伸变形小的根本原因。当砼在干燥条件下，水分蒸发。毛细孔缝中水逸出产生毛细压力，使砼产生“毛细收缩”。砼的干缩值为～％。而砼的极限拉伸值只有～％，如果表层混凝土表面的拉力大于混凝土的抗拉强

6、度，其表面就会产生收缩裂缝。②温度裂缝：昼夜温差变化、水泥水化热等因素会使混凝土构件表面膨胀或收缩，进而出现温度应力。如果混凝土抗拉强度不及温度应力，混凝土表面就会有裂缝出现。经分析，将温度裂缝产生的原因初步诊断为水化热太大而造成的。水化热加大了混凝土构件的内外温差，混凝土表面产生受拉应力，而其内部则产生受压应力。混凝土抗拉强度远不如其抗压强度，所以其表面拉应力可能先达到或超过混凝土抗拉强度，从而产生直线裂缝，该结构裂缝形态正是如此。　　裂缝按其形状分为表面的、贯穿的、纵向的和横向的等等。判断裂缝有害还是无害，首先，它是否有害结构安全和耐久性，其次，是否影响使用功能。一般小于～裂缝视

7、为无害裂缝，作简单表面封闭即可，再作柔性防水层就更保险了。对结构是安全，视为无害裂缝。本项目中预应力混凝土空心板顶面的裂缝为无害裂缝。具体处理时采用：用环氧树脂配固化剂、丙酮以1::的配合比进行修补。将裂缝周围5厘米内的混凝土用钢刷刷干净，用酒精清洗后，再用丙酮擦洗一次，再涂环氧树脂，贴玻璃布，之后再涂一层环氧树脂。玻璃布要求经5%浓度的纯大碱水煮沸脱脂，能保证日后运营过程中梁体内的钢筋不受大气腐蚀，提高结构的使用寿命。通过以上的处理方案不影响梁体的正常使