摘 要：預應力混凝空心板產(chǎn)生裂縫的原因主要有：原材料原因、設備原因、施工工藝原因、混凝土自身應力原因等。防治裂縫應從原材料質量、混凝土拌和、澆注、養(yǎng)護和芯模等幾項措施入手。
關鍵詞：預應力混凝土 空心板 裂縫
中圖分類號:T U 3 7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2006)11(b)-0046-01
本文以先張法預應力混凝土空心板為例，探討裂縫形成的一些問題。預應力空心板施工的有關參數(shù)：混凝土設計強度為50MPa;混凝土配合比為水泥：砂：碎石:水:減水劑＝1:1.42:2.58:0.4:0.01。空心板在混凝土澆筑完成拆模后，沿連接筋豎向產(chǎn)生長度為50~150mm，寬度為0.02~0.08mm 的裂縫，頂面也出現(xiàn)長50~100，寬度為0.02~0.12mm的裂縫。鑿開混凝土裂縫發(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。不影響空心板的正常使用，但考慮預應力鋼鉸線放張后，有使混凝土頂面抗拉強度降低，致使裂縫長度、寬度和深度增長的可能，為此，分析裂縫產(chǎn)生的原因和改進措施是完全必要的?；炷亮芽p在澆筑后第一個24h內產(chǎn)生，這時混凝土最敏感，易產(chǎn)生震動裂縫、收縮裂縫和沉陷裂縫。早期裂縫一旦發(fā)生，會增加混凝土的滲透性，并使混凝土暴露于易損傷的環(huán)境中，這使混凝土早期老化，裂縫的產(chǎn)生也使混凝土滲水性增大，嚴重降低混凝土的強度，從而影響其耐久性。并縮短其使用壽命?！ ?/P>
1 裂縫產(chǎn)生的原因分析
鑒于預應力混凝土空心板產(chǎn)生裂縫，技術人員應對施工中的各個環(huán)節(jié)各種因素進行具體的分析。
1.1 原材料原因
水泥采用天山P.O52.5R ，經(jīng)檢驗符合規(guī)范要求，水泥用量為500kg/m3。高強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。這樣在混凝土生成過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)收縮裂縫的機率也大于普通混凝土。
高強混凝土因采用高標號水泥且用量大，這樣在混凝土硬化過程中，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力加大。在疊加其他因素的情況下，很有可能導致溫度收縮裂縫。由于高強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。
碎石采用和靜21 團料場碎石，級配符合規(guī)范要求，壓碎值8.3% 小于12%（規(guī)范指標），含泥量0.7% 為不符合規(guī)范要求。砂采用開都河正英中砂，含泥量2.2% 小于3%，符合規(guī)范要求，細度模數(shù)Mx ＝ 2.7，級配符合規(guī)范要求。水采用機井水，屬飲用水。減水劑為湛江生產(chǎn)的UNF-1，符合規(guī)范要求。碎石和砂含泥量超標，對混凝土表面裂縫有一定影響，水泥用量過大，達到了規(guī)范要求的最高限，這是混凝土表面產(chǎn)生裂縫的主要因素。
1.2 設備原因
對張拉設備進行校驗，如果張拉用的千斤頂油表度數(shù)不準，張拉力超過設計值，會造成臺座變形位移，假如澆注完混凝土后，臺座發(fā)生變形，混凝土表面就會產(chǎn)生裂紋。經(jīng)檢查，設備符合要求，臺座地基滿足要求，沒有發(fā)現(xiàn)臺座變形、位移、下沉現(xiàn)象。
1.3 施工工藝原因
第一，混凝土拌制。拌和設備是500 型強制式攪拌機，操作方面，拌和時間為1min左右，時間過短，從而影響混凝土的均勻性，取其坍落度為3.5，判定水灰比超過了設計用量，水灰比過大，混凝土干縮量加大，產(chǎn)生干縮裂縫。
第二，混凝土澆注。工地采用插入式振動器振密，振搗過程出現(xiàn)過振現(xiàn)象，致使混凝土表面粗細集料離析，靠近模板的混凝土表面細集料集中。
第三，混凝土養(yǎng)生。現(xiàn)場操作往往是等混凝土脫模后才開始養(yǎng)生，空心板頂面裸露在大氣中，夏季最高氣溫達35℃，加快了水份的蒸發(fā)，致使表面干縮裂縫。
1.4 混凝土內箍筋的原因
由于鋼筋和混凝土膨脹率的差異，鋼材的膨脹率大于混凝土的膨脹率，混凝土表面的拉應力小于鋼筋膨脹所產(chǎn)生的應力，從而使混凝土表面拉裂。
1.5 混凝土自身應力原因
第一，收縮裂縫?；炷聊虝r，一些水份與水泥顆粒結合，使體積減少，稱為凝縮；另一些水份蒸發(fā)，使體積減小，稱為干縮，凝縮和干縮合稱為收縮。混凝土的干燥過程是由表面逐步擴展到內部的，在混凝土內呈現(xiàn)含水梯度。因此產(chǎn)生表面收縮大，內部收縮小的不均勻收縮，致使表面混凝土承受拉力，內部混凝土承受壓力。當表層混凝土所產(chǎn)生的拉力超過其抗拉強度時，便產(chǎn)生收縮裂縫。
第二，溫度裂縫。混凝土受水泥水化放熱、陽光照射、夜間降溫等因素影響而出現(xiàn)冷熱變化時，將發(fā)生收縮和膨脹，產(chǎn)生溫度應力，溫度應力超過混凝土抗拉強度時，即產(chǎn)生裂縫。可以初步推斷是由于水化熱過大引起的溫度裂縫。由于水化熱作用，使混凝土內部與外表面溫差過大，這時內部混凝土受壓應力，表面混凝土受拉應力。由于混凝土抗壓強度遠大于抗拉強度，表面拉應力可能先達到并超過混凝土抗拉強度，而產(chǎn)生間距大致相等的直線裂縫（稱溫差裂縫）。
2 預防混凝土空心板裂縫的幾個關鍵環(huán)節(jié)
2.1 原材料質量
進場材料必須嚴格檢驗后方能使用，對高標號混凝土使用高標號水泥，減少水泥用量,水泥初凝時間必須大于45min。細集料使用級配良好的中砂,細度模數(shù)Mx 應大于2.6，含泥量小于1%，針片狀顆粒含量應小于5%。嚴格控制水灰比，保證水的用量控制在標準之內。
2.2 混凝土拌和
細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，合理摻加塑化劑和減少劑?；炷涟韬蜁r間控制在2min，不能過短，也不能過長。攪拌時間短混合料不均勻，時間過長，會破壞材料的結構。保證混凝土的均勻性，嚴格控制加水量，經(jīng)常檢測混凝土的坍落度，以保證混凝土具有良好的和易性。
2.3 混凝土的澆注
混凝土澆注應選擇一天中溫度較低的時候進行，采用插入式振搗器振搗時，移動間距不應超過振搗器作用半徑的1.5倍，對每一振搗部位必須振動到混凝土停止下沉、不再冒出氣泡、表面呈現(xiàn)平坦、泛漿為止，邊振動邊徐徐提出振動棒，避免過振，造成混凝土離析。
2.4 混凝土養(yǎng)護
不論是收縮裂縫還是溫度裂縫，混凝土的養(yǎng)護最為關鍵。等混凝土脫模之后才開始灑水養(yǎng)護的方法是錯誤的?；炷翝沧⑹諠{完成后，盡快用草簾覆蓋和灑水養(yǎng)護，使混凝土表面始終保持在濕潤狀態(tài)，不允許混凝土在高溫下裸露暴曬。由于水泥在水化過程中產(chǎn)生很大的熱量，混凝土澆注完成后必須在側模外噴水散熱，以免混凝土由于溫度過高、體積膨脹過大而在冷卻后由于體積收縮過大而產(chǎn)生裂縫，養(yǎng)護時間不少于兩周。
2.5 芯模
充氣膠囊在使用前應經(jīng)過檢查，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到2.5MPa 時，芯模漏氣，致使頂面混凝土開裂。因此，預制之前檢查芯模是否完好格外重要。
在預制過程前，一定要制定出施工工藝規(guī)程，對所有參與施工的人員進行技術交底，掌握關鍵工序的技術要點，嚴格按規(guī)范要求檢測各項指標，發(fā)現(xiàn)異常，及時找出問題產(chǎn)生的原因，采取合理的處理措施加以解決，確?；炷量招陌宓念A制質量。
