预应力混凝土空心板裂缝分析及防治

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1、预应力混凝土空心板裂缝分析与防治预应力混凝土空心板裂缝分析与防治宁夏公路工程局刘中元[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，裂缝，防治在中郝高速公路施工中，某合同段出现了20米预应力炷量招陌迨蛄逊斓南窒螅耸乱鹆思际跞嗽钡母叨戎厥樱栽ぶ瞥гぶ频娜探辛说鞑榉治觯樵牧擞泄厥匝樽柿希允┕すひ兆隽讼晗噶私猓页隽瞬逊斓脑颍岢隽烁慕胧乖びα炷量招陌灞砻媪逊斓玫搅丝刂疲行У胤乐沽嘶炷帘

2、砻媪逊斓脑俅畏⑸?BR>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,

3、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

4、其耐久性。并缩短其使用寿命。三、裂缝产生的原因分析鉴于预应力混凝土空心板产生裂缝，技术人员立即对施工中的各个环节进行了分析。1、原材料因素水泥采用赛马P.O42.5R，经检验符合规范要求，水泥用量：500kg/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。高强混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

5、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。碎石采用小洪沟料场碎石，级配符合规范要求，压碎值8.3%<12%(规范指标)，含泥量0.7%不符合规范要求。砂采用小洪沟中砂，含泥量4.2%>3%,不符合规范要求，细度模数Mx=2.7,级配符合规范要求。水采用机井水，属饮用水。减水剂为湛江生产的FDN-5，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。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

6、，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。3、施工工艺因素（1）、混凝土的拌制。拌和设备是500型强制式搅拌机，操作方面，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。（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。（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

7、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、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。5、混凝土自身应力形成的裂缝。（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