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1、广东公路交通2017年第2期摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇总第149期GuangdongHighwayCommunications文章编号:1671-7619(2017)02-0042-04预制T梁早期裂缝的成因分析与预防措施12丁新榜,胡利平(1郾广东省交通运输建设工程质量检测中心,广州510420;2郾广东省交通运输工程质量监督站,广州510420)摘要:为了进一步探讨预制T梁早期开裂机理,以广东省某高速公路40m跨径预制T梁早期开裂为例,对混凝土收缩类型、梁体温度变化和预制T梁有限元模型早期温度场和应力场的变化进行了分析研究。结果表明预制T梁长度方向上温度
2、应力是导致梁体开裂的主要原因,并提出了预防措施,可有效减少预制T梁早期开裂风险。关键词:混凝土收缩;温度应力;有限元;缓凝剂中图分类号:U448郾212摇摇摇文献标识码:B0摇引言人工洗石降低含泥量(受地材限制,没有更好的砂预制T梁早期裂缝问题是一个普遍存在而又石),优化混凝土配合比,严禁浇筑中途加水。但难于解决的工程实际问题,人们往往关注于混凝整体效果不理想,项目一度陷入停滞状态。土原材料质量、配合比和养护等方面原因,容易忽表1摇C50混凝土的原材料基本情况视温度应力对T梁产生的影响,对X轴(T梁长度原材料基本情况方向)温度应力是早期开裂的主因更是知之甚少。P·域
3、52郾5R(业主方要求必须为纯水2015年8月~9月,广东省西部某高速公路40m胶凝材料泥),入机温度实测75益以上跨径预制T梁173片,有19片出现多条贯穿性竖碎石颗粒级配差,中间少两头多,含泥量向裂缝,裂缝主要分布在梁中腹板位置,竖向长度碎石4郾2%,压碎指标19郾4%,针片状含量0郾4m~1郾7m,宽度0郾10~0郾50mm,产生裂缝的时33郾8%(游标卡尺法)间为浇筑后6h~24h,如图1所示。河砂细度模数3郾12,含泥量3郾0%聚羧酸减水剂,含固量10%,60min坍损减水剂30mm,混凝土初凝时间为2郾5h水自来水,常温(30益左右)2摇预制T梁裂缝成因
4、分析图1摇预制T梁腹板裂缝分布2郾1摇裂缝成因初步分析1摇基本情况引起T梁早期开裂的原因不外乎混凝土收缩引起T梁裂缝的原因较多,项目部技术人员和温度应力。混凝土收缩又分化学收缩、塑性收经过多方面分析,排除结构设计、地基沉降、侧模缩、干燥收缩和碳化收缩。化学收缩是混凝土的支撑和浇筑振捣等方面因素,认为主要原因是原固有特性,在梁体硬化过程中,水泥与水发生反材料质量较差、夏季天气炎热无降温措施和养护应,生成产物体积比反应前物质总体积要小,这种不到位。C50混凝土原材料基本情况见表1。收缩无法抑制,但收缩量较小,不会导致裂缝;塑项目部采取了一系列措施:为减小温度应力,性收缩
5、是在梁体硬化前发生的体积收缩,多发生安排夜间施工,降低水泥掺量,控制水泥入机温度在表面,不会产生贯穿性裂缝;干燥收缩是在外界在50益以下,在砂石仓加防晒棚,喷淋降温,将混补充水分不足的情况下,水泥水化不断消耗水分凝土入模控制在35益以下;为减小干燥收缩,安排产生的收缩,一般发生在养护期(7d)结束以后;碳专人24h不间断养护;为增大梁体抗拉强度,采用化收缩是在55%左右的湿度条件下,水泥水化产作者简介:丁新榜(1984郾10-),男,河南南阳人,硕士研究生,工程师,从事建筑材料方面的研究。E-mail:cdq0927@163郾com·42·2017年第2期摇摇摇摇摇
6、丁新榜,等:预制T梁早期裂缝的成因分析与预防措施摇摇摇摇摇总第149期物与空气中二氧化碳发生反应引起的收缩,一般4为跨中腹板混凝土拉应力和极限抗拉强度图,从发生在中后龄期。而工程实例中裂缝的特点是贯中可以看出,浇筑后8h~16h和32h~40h,跨中腹穿性的,发生的时间点在6h~24h,故混凝土收缩板所受的拉应力已经大于此时混凝土的极限抗拉不是引起T梁开裂的主要原因。强度,将会有裂缝产生。这和工程实例中裂缝产温度应力是指随温度的变化,T梁膨胀或者收生的时间和位置相一致。缩时受到地基约束所产生的应力。它实际上是一种约束应力,在T梁升温膨胀阶段,温度应力表现为压应力,但
7、这种压应力很难超过混凝土的极限抗压强度,不至于出现裂缝;在T梁降温收缩阶段,温度应力表现为拉应力,Z轴上(T梁的高度方向)没有地基的约束,可以自由收缩,不会产生裂缝;Y轴上(T梁的宽度方向)尺寸较小(逸0郾6m),内外温差产生的变形量也较小(变形量与尺寸大小、温差成正比),地基的约束不足以影响梁体沿Y轴方向轻微的收缩,一般不会产生裂缝;图2摇浇筑后12h梁体的温度场X轴上(T梁的长度方向)尺寸很大(40m),跨中和两端头之间的温度差产生的变形量也很大,地基约束梁体沿X轴方向大幅度收缩,有约束就存在拉应力,当拉应力大于梁体的极限抗拉强度时,梁体就会出现第一条竖向裂
