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關(guān)鍵詞:清水混凝土 ,旅客高站臺(tái)墻 , QC品質(zhì)控制理論,制定對(duì)策
Abstract: based on the water concrete passenger platform in high wall prefabricated crack problems appeared in the process, using a theory of QC quality control end factors were analyzed one by one to find out the main reason for validation, establishing countermeasure to eliminate crack defects.
Keywords: water concrete, and the passenger high platform wall, QC quality control theory, establishing countermeasure
中圖分類號(hào):TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
隨著鐵路客運(yùn)水平不斷的提升,高站臺(tái)已經(jīng)逐步成為客站主流站臺(tái),高站臺(tái)與車廂地板在同一水平面,很大程度上方便了旅客進(jìn)出車廂。但由于該站臺(tái)采用站臺(tái)墻為清水混凝土,所以在預(yù)制施工中控制好清水混凝土的外觀質(zhì)量為站臺(tái)的品質(zhì)的提升起著至關(guān)重要的作用。而在實(shí)際施工中發(fā)現(xiàn)清水混凝土裂紋為主要的外觀質(zhì)量缺陷。為了消除此缺陷,我們成立了專項(xiàng)質(zhì)量控制小組,運(yùn)用QC品質(zhì)控制理論,有針對(duì)性的進(jìn)行了逐步的末端原因分析,并解決了清水混凝土裂紋的外觀質(zhì)量缺陷,下面將我們的質(zhì)量改進(jìn)過程逐一闡述僅供大家參考。
一、現(xiàn)狀調(diào)查
首先進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查。質(zhì)量控制小組對(duì)已經(jīng)預(yù)制完畢的鋼筋混凝土高站臺(tái)墻出現(xiàn)裂紋的情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)有13.7%的站臺(tái)墻出現(xiàn)了不同程度的裂紋,合格率僅為86.30%。
二:高站臺(tái)墻出現(xiàn)裂紋原因的初步分析
質(zhì)量小組通過人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)方面逐一對(duì)高站臺(tái)墻出現(xiàn)裂紋原因的進(jìn)行初步分析,得出以下結(jié)論:
1、人員因素:對(duì)清水混凝土預(yù)制工程認(rèn)識(shí)不足,各班組之間協(xié)作不好,以及監(jiān)管人員認(rèn)識(shí)不足。造成施工過程管控不嚴(yán)。
2、機(jī)械因素:混凝土攪拌機(jī)進(jìn)水量控制誤差較大,水灰比及坍落度控制不嚴(yán)格。造成混凝土質(zhì)量無法保證。
3、物料因素:砂石料級(jí)配較不合理,原材料檢驗(yàn)頻次不足。造成混凝土質(zhì)量無法保證。
4、施工方法因素:混凝土施工不規(guī)范,振搗不均勻等。造成施工過程中混凝土出現(xiàn)不合格品。
5、環(huán)境因素:由于地處西北,晝夜溫差大,夜間風(fēng)力較大。造成混凝土在凝結(jié)過程中產(chǎn)生失水過快或者表面張力過大。
三、對(duì)初步分析得出的原因進(jìn)行逐一分析
質(zhì)量控制小組為了找出產(chǎn)生裂紋的主要原因確,確定每30節(jié)站臺(tái)墻為一個(gè)批次,對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)影響產(chǎn)品合格率的因素進(jìn)行驗(yàn)證分析。
1、對(duì)影響產(chǎn)品質(zhì)量的人員因素進(jìn)行驗(yàn)證
對(duì)清水混凝土預(yù)制工程認(rèn)識(shí)不足,各班組之間協(xié)作不好,以及監(jiān)管人員認(rèn)識(shí)不足。
、對(duì)所有現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員進(jìn)行了強(qiáng)化教育,提出了以單體質(zhì)量的提高提高整體質(zhì)量的規(guī)劃及理由.制定了相應(yīng)的單體考核辦法;
、小組對(duì)各班組人員進(jìn)行調(diào)整讓所有人員盡量從事自己比較熟悉的班組,其中包括鋼筋班、混凝土班、模板班組,尤其是混凝土班組挑選經(jīng)驗(yàn)豐富的人員進(jìn)行施工;
、小組增加監(jiān)管人員,由原來的2人增加到3人,進(jìn)行巡檢。
在完成30節(jié)站臺(tái)墻預(yù)制后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)顯示有3節(jié)出現(xiàn)裂紋,合格率為90%。現(xiàn)狀沒有的得到明顯改變,人員的認(rèn)識(shí)不足及協(xié)調(diào)監(jiān)管不是造成混凝土裂紋的主要原因。
2、對(duì)影響產(chǎn)品質(zhì)量的機(jī)械因素進(jìn)行驗(yàn)證
小組組織人員對(duì)混凝土攪拌機(jī)的時(shí)間繼電器進(jìn)行校驗(yàn),提高的混凝土攪拌機(jī)的進(jìn)水量精確度并排有經(jīng)驗(yàn)的工人專人操作攪拌機(jī),以便準(zhǔn)確控制混凝土的坍落度。防止混凝土坍落度過大而產(chǎn)生沉降裂紋。在完成30節(jié)站臺(tái)墻預(yù)制后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)顯示有2節(jié)出現(xiàn)裂紋,合格率為93.33%。現(xiàn)狀得到明顯改變,混凝土攪拌式進(jìn)水量不準(zhǔn)確是造成混凝土裂紋的主要原因。
3、對(duì)影響產(chǎn)品質(zhì)量的材料因素進(jìn)行驗(yàn)證
小組組織人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)原材料進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果為合格。并委托實(shí)驗(yàn)室重新更換混凝土配合比,調(diào)整級(jí)配,以便增加混凝土的和易性。增強(qiáng)混凝土的質(zhì)量均勻、成型密實(shí)性。在完成30節(jié)站臺(tái)墻預(yù)制后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)顯示有2節(jié)出現(xiàn)裂紋,合格率為93.33%。現(xiàn)狀未得到明顯改變,混凝土級(jí)配不合理、檢驗(yàn)頻次不是造成混凝土裂紋的主要原因。
4、對(duì)影響產(chǎn)品質(zhì)量的施工方法因素進(jìn)行驗(yàn)證
小組在檢查中發(fā)現(xiàn)在混凝土施工中存在操作不規(guī)范的現(xiàn)象,尤其是混凝土振搗以及混凝土入模速度過快。混凝土振搗不均勻、入模速度過快會(huì)導(dǎo)致混凝土無法獲得初步沉實(shí),在澆筑完成后因混凝土沉降造成裂紋。小組針對(duì)此情況隨即對(duì)混凝土施工人員進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)并考核,并且加以現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。以防止混凝土振搗不均勻或密實(shí)度不夠造成的內(nèi)部應(yīng)力。在完成30節(jié)站臺(tái)墻預(yù)制后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)顯示有1節(jié)不合格,和合格率為96.67%。現(xiàn)狀得到明顯改變,混凝土施工不規(guī)范、振搗不均勻是造成混凝土裂紋的主要原因。
5、對(duì)影響產(chǎn)品質(zhì)量的環(huán)境因素進(jìn)行驗(yàn)證
由于工程所在地區(qū)晝夜溫差大,近期夜間溫度較低,而且夜間風(fēng)力較大。混凝土在完成澆筑后產(chǎn)生大量水化熱,而混凝土表面由于環(huán)境溫度較低,由于冷縮而引起裂紋;風(fēng)力大會(huì)導(dǎo)致混凝土表面水分流失快會(huì)導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生煩躁收縮,初凝時(shí)期由于強(qiáng)度較低很容易產(chǎn)生裂紋。鑒于這種情況對(duì)混凝土在初凝的過程中進(jìn)行覆蓋保溫措施并于拆模后用塑料薄膜包裹7天。在完成30節(jié)站臺(tái)墻預(yù)制后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)顯示全部合格,合格率為100%。現(xiàn)狀得到明顯改變,晝夜溫差大、夜間風(fēng)力大是造成混凝土裂紋的主要原因。
四:要因確定及制定對(duì)策
1、主要因素確定:
、機(jī)械因素:混凝土攪拌機(jī)進(jìn)水量控制誤差較大,導(dǎo)致混凝土水灰比不穩(wěn)定。
、施工方法因素:混凝土施工不規(guī)范,振搗不均勻,入料速度過快,導(dǎo)致混凝土不密實(shí),發(fā)生二次沉降。
、環(huán)境因素:晝夜溫差大,夜間風(fēng)力較大,導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大、表面失水較快。
2、制定對(duì)策
、嚴(yán)格控制攪拌機(jī)進(jìn)水量
對(duì)攪拌機(jī)時(shí)間繼電器進(jìn)行校驗(yàn)并指定有豐富攪拌機(jī)操作經(jīng)驗(yàn)的工人進(jìn)行專人操作。在今后的施工中對(duì)攪拌機(jī)進(jìn)水控制器進(jìn)行定期的校驗(yàn)。
、規(guī)范混凝土施工。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)問題對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)并考核;現(xiàn)場(chǎng)施工人員培訓(xùn)合格后方可繼續(xù)上崗。
、嚴(yán)格采取保溫保濕措施。在混凝土拆模之前進(jìn)行覆蓋保溫;拆模后用塑料薄膜包裹養(yǎng)護(hù)7天。
五、檢查效果
對(duì)策實(shí)施后,小組成員對(duì)在此后一個(gè)月內(nèi)施工的鋼筋混凝土高站臺(tái)墻進(jìn)行了全數(shù)、全過程的跟蹤檢查與統(tǒng)計(jì),數(shù)據(jù)顯示無裂紋出現(xiàn)。數(shù)據(jù)表明鋼筋混凝土高站臺(tái)墻的直墻面清水混凝土裂紋得以消除,說明質(zhì)量控制成果是持續(xù)有效的,保證了清水混凝土外觀質(zhì)量。
六、結(jié)束語:
關(guān)鍵詞:高強(qiáng)混凝土 框架柱 裂縫
1、前言
在大型火力發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)中,由于其高度較大,且豎向荷載較大,故裂縫問題較為突出。經(jīng)常出現(xiàn)的情況是:框架柱的斷面由軸壓比限值確定,而框架柱的配筋由構(gòu)造配筋率決定,這其中存在著不合理的地方。應(yīng)用高強(qiáng)混凝土可以顯著減小構(gòu)件的截面尺寸,減輕結(jié)構(gòu)自重和鋼筋用量,具有明顯優(yōu)點(diǎn),可獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。但高強(qiáng)混凝土的脆性會(huì)在某些情況下產(chǎn)生裂縫,強(qiáng)度等級(jí)愈高,脆性愈大。因此,在大型火力發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)框架柱中應(yīng)用高強(qiáng)混凝土,需研究改善高強(qiáng)混凝土柱抗裂縫能力的有效措施。
在火力發(fā)電廠結(jié)構(gòu)工程中,裂縫的防治是一個(gè)有較大普遍性的問題。裂縫的擴(kuò)展是結(jié)構(gòu)物破壞的初始階段; 同時(shí),對(duì)于結(jié)構(gòu)物而言,裂縫可能引起滲漏,影響結(jié)構(gòu)的使用功能,并且引起持久強(qiáng)度的降低,如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中保護(hù)層剝落。水工建筑物在水壓頭不高于水位的l0cm以下,就會(huì)產(chǎn)生的裂縫、滲漏、鋼筋腐蝕、混凝土碳化等。因此,對(duì)裂縫的成因進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上對(duì)預(yù)防裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展及對(duì)裂縫形成后的處理
措施進(jìn)行探討是非常必要的。
2、高強(qiáng)混凝土框架柱工程的特點(diǎn)
在美國,以圓柱抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值達(dá)到或超過42MOa為高強(qiáng)混凝土。歐洲國際混凝土委員會(huì)1995年的資料通報(bào)中定義高強(qiáng)混凝土為圓柱體抗壓強(qiáng)度高于50MPa的混凝土,大體相當(dāng)于我國C60級(jí)混凝士。在我國通常將強(qiáng)度等級(jí)等于或超過C50級(jí)的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土。這個(gè)分類標(biāo)準(zhǔn)適合我國國情。高強(qiáng)混凝土具有以下一些特性:
(1)高強(qiáng)混凝土受壓時(shí)呈高度脆性,延|生很差。
(2)高強(qiáng)混凝土的抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度雖然均隨抗壓強(qiáng)度增加而增加,但它們與抗壓強(qiáng)度的比值卻隨強(qiáng)度提高而變得愈來愈小,所以在處理高強(qiáng)混凝土構(gòu)件的抗剪、沖切和扭轉(zhuǎn)等問題時(shí)必須慎重。
(3)在相同的橫向約束力作用下,高強(qiáng)混凝土縱向承載力的改善要比普通強(qiáng)度混凝土稍差,所以在計(jì)算配有間接鋼筋的螺旋箍筋柱和局部承壓等承載能力時(shí),表示橫向約束作用貢獻(xiàn)的部分也要做出修正。
(4)受壓時(shí)高強(qiáng)混凝土還有易產(chǎn)生裂縫的傾向,因此在設(shè)計(jì)局部承壓以及鋼筋搭接錨固時(shí)應(yīng)特別注意。在這些部位要加強(qiáng)設(shè)置橫向箍筋以防止裂縫。由于塑性變形能力較差,高強(qiáng)混凝土中鋼筋錨固粘結(jié)應(yīng)力的分布變得更不均勻。彎起鋼筋的轉(zhuǎn)角處會(huì)使混凝土受到較高的局部擠壓力,也應(yīng)注意防止裂縫。
3、混凝土框架柱裂縫的成因
在常用的建材,如鋼、混凝土、砂漿等中,均存在有材料內(nèi)部的初始缺陷。以高強(qiáng)度混凝土為例在尚未受荷的混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中存在肉眼不可見的微裂。此微裂主要是存在于骨料與水泥石粘接面上的裂縫、骨料與骨料之間的裂縫、以及骨料本身的裂縫。微裂的分布是不規(guī)則的,這主要是由于混凝土內(nèi)部的不均勻所所致。。在受荷的情況下,引起大于等于0.05mm宏觀裂縫的產(chǎn)生及發(fā)展,形成通常所稱的裂縫。由此可見,結(jié)構(gòu)物裂縫的產(chǎn)生是有其內(nèi)部原因和外部條件的,其內(nèi)部條件為以上所述的材料的不均勻性所導(dǎo)致的內(nèi)部缺陷和微觀裂縫。其外部條件可概述為以下幾點(diǎn):
(1)由各種直接作用的外荷載如靜、動(dòng)荷載引起的直接應(yīng)力而導(dǎo)致的裂縫。在電廠結(jié)構(gòu)工程中,常見的有結(jié)構(gòu)物自重、土的主動(dòng)壓力和被動(dòng)壓力、水的側(cè)壓力、各類設(shè)備的靜、動(dòng)荷載以及風(fēng)荷載等等。此類荷載產(chǎn)生的應(yīng)力一般可按常規(guī)計(jì)算方法得到,比較直接和明確,在設(shè)計(jì)過程中也較易得到控制,因此,此類荷載引起的應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫約只占結(jié)構(gòu)裂縫的15%-20%左右。
(2)結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫,此類應(yīng)力產(chǎn)生的原因主要有: 結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)與常規(guī)模型的出入。從而引起結(jié)構(gòu)中應(yīng)力分布與理論計(jì)算不一致;局部的開孔、洞也會(huì)引起應(yīng)力集中現(xiàn)象,使在應(yīng)力集中的部位產(chǎn)生裂縫。
(3)由變形變化引起的裂縫。此類裂縫在工程實(shí)踐中最為多見,往往占裂縫的80%左右,比如高強(qiáng)混凝土的脆性會(huì)在某些情況下產(chǎn)生裂縫,強(qiáng)度等級(jí)愈高,脆性愈大。由于溫度場(chǎng)的不均勻、材料的收縮和膨脹,不均勻沉降等也會(huì)引起高強(qiáng)混凝土柱裂縫的產(chǎn)生。
4、裂縫的防治策略
高強(qiáng)混凝土的脆性隨著強(qiáng)度提高而嚴(yán)重,為了有效防治高強(qiáng)度混凝土柱產(chǎn)生裂縫,必須從以下幾個(gè)方面加以防治,才能充分利用高強(qiáng)度混凝土的特點(diǎn),減少其缺陷。
(1)高強(qiáng)混凝土的脆性隨著強(qiáng)度提高而嚴(yán)重,所以主要受力截面上壓區(qū)高強(qiáng)混凝土必須設(shè)計(jì)成約束混凝土,混凝土受壓時(shí)在側(cè)向有膨脹趨勢(shì),所謂約束就是從側(cè)向給受壓的混凝土以約束,限制其橫向的膨脹變形,這樣就能有效的防止高強(qiáng)度柱產(chǎn)生裂縫。
(2)合理添加外加劑各種止水劑、緩凝劑能有效減少混凝土的離析提高保水性,使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為均勻一致,養(yǎng)活因干縮、不均勻收縮、不均勻收縮引起的微裂; 同時(shí),止水劑還能與混凝土的硅酸鹽、鋁酸鹽進(jìn)一步反應(yīng)生成網(wǎng)狀凝膠,堵塞裂縫,提高裂縫的自愈能力。
(3)注意溫度應(yīng)力的影響,削減施工過程中溫度收縮應(yīng)力和混凝土的干縮應(yīng)力,從而防止干縮、溫度收縮裂縫的產(chǎn)生; 由于混凝土的溫差應(yīng)力和干縮應(yīng)力主要有氣溫、水化熱溫差等早期應(yīng)力,因此,后澆帶的保留時(shí)間應(yīng)盡可能長些,一般不應(yīng)少于40d。
綜上所述,在大型火力發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)中,采用高強(qiáng)度混凝土柱有利于提高主廠房結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,但是由于高強(qiáng)度混凝土脆性隨著強(qiáng)度提高而嚴(yán)重等自身的缺點(diǎn),在施工和維護(hù)過程中必須采取合理的措施來防止高強(qiáng)度混凝土柱的裂縫的產(chǎn)生,,這對(duì)于最大限度的提高高強(qiáng)度混凝土柱在大型火力發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)中的優(yōu)勢(shì)具有指導(dǎo)意義。
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關(guān)鍵詞:高強(qiáng)混凝土;收縮開裂;應(yīng)對(duì)措施
中圖分類號(hào):TV534文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
高強(qiáng)混凝土作為一種新的建筑材料,以其抗壓強(qiáng)度高、抗變形能力強(qiáng)、密度大、孔隙率低的優(yōu)越性,在高層建筑結(jié)構(gòu)、大跨度橋梁結(jié)構(gòu)以及某些特種結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。但在工程實(shí)踐中,由于高強(qiáng)混凝土具有水膠比較低、水泥用量較大,以及砂率較高等特點(diǎn),使得混凝土收縮較大,容易開裂。由于高強(qiáng)混凝土與普通混凝土有著不同的材料配比及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),引起高強(qiáng)混凝土收縮開裂的主要原因也與普通混凝土有所不同,因此,對(duì)高強(qiáng)混凝土的收縮開裂問題,進(jìn)行系統(tǒng)地深入地研究,很有意義。
一、混凝土收縮開裂的表現(xiàn)形態(tài)
在混凝土收縮種類中,塑性收縮和縮水收縮(干縮)是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因,另外還有自生收縮和炭化收縮。
1、塑性收縮
發(fā)生在施工過程中、混凝土澆筑后4~5小時(shí)左右,此時(shí)水泥水化反應(yīng)激烈,分子鏈逐漸形成,出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā),混凝土失水收縮,同時(shí)骨料因自重下沉,因此時(shí)混凝土尚未硬化,稱為塑性收縮。塑性收縮所產(chǎn)生量級(jí)很大,可達(dá)1%左右。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋,便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構(gòu)件豎向變截面處如T梁、箱梁腹板與頂?shù)装褰唤犹帲蛴不俺翆?shí)不均勻?qū)l(fā)生表面的順腹板方向裂縫。為減小混凝土塑性收縮,施工時(shí)應(yīng)控制水灰比,避免過長時(shí)間的攪拌,下料不宜太快,振搗要密實(shí),豎向變截面處宜分層澆筑。
2、縮水收縮(干縮)
混凝土結(jié)硬以后,隨著表層水分逐步蒸發(fā),濕度逐步降低,混凝土體積減小,稱為縮水收縮(干縮)。因混凝土表層水分損失快,內(nèi)部損失慢,因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮,表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束,致使表面混凝土承受拉力,當(dāng)表面混凝土承受拉力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí),便產(chǎn)生收縮裂縫。混凝土硬化后收縮主要就是縮水收縮。如配筋率較大的構(gòu)件(超過3%),鋼筋對(duì)混凝土收縮的約束比較明顯,混凝土表面容易出現(xiàn)龜裂裂紋。
3、自生收縮
自生收縮是指混凝土在恒溫、與外界無水分交換條件下發(fā)生的體積收縮變形。自生收縮的作用機(jī)理,可以通過混凝土的自干燥現(xiàn)象得到很好的解釋。隨著水泥水化的進(jìn)行,在硬化的水泥石中就會(huì)形成大量的微細(xì)孔。而自由水量逐漸降低,水的飽和蒸汽壓也會(huì)隨之降低,從而使水泥石內(nèi)部的相對(duì)濕度降低。但同時(shí)水泥石重量沒有任何的損失,我們把這種現(xiàn)象稱為自干燥。如圖1所示,自干燥使得混凝土內(nèi)部的毛細(xì)水凹液面的曲率半徑逐漸減少,則毛細(xì)管壓力逐漸增大,毛細(xì)水表面張力就會(huì)逐漸增大,使得混凝土受到的來自于自身的壓力增大,自生收縮隨即產(chǎn)生。
高強(qiáng)混凝土的原材料與配合比,決定了它的早期水化速度快、自干燥程度高、自收縮大等特點(diǎn)。因此,高強(qiáng)混凝土的自收縮比普通混凝土大得多。
4、炭化收縮
大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的收縮變形。炭化收縮只有在濕度50%左右才能發(fā)生,且隨二氧化碳的濃度的增加而加快。炭化收縮一般不做計(jì)算。
混凝土收縮裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表面裂縫,裂縫寬度較細(xì),且縱橫交錯(cuò),成龜裂狀,形狀沒有任何規(guī)律。
二、混凝土收縮與開裂的關(guān)系
濕度梯度、溫度梯度、結(jié)構(gòu)過載和化學(xué)因素,通常產(chǎn)生0.1~1mm的裂縫。一般由于干燥和冷卻時(shí)產(chǎn)生的收縮應(yīng)變,導(dǎo)致早期開裂。在一定的溫度、濕度情況下,當(dāng)處于硬化階段的混凝土則會(huì)產(chǎn)生溫度收縮、干燥收縮以及自生收縮。環(huán)境的溫度、濕度、構(gòu)件尺寸、混凝土的溫度、混凝土所用原材料特性以及拌和物的配合比等,對(duì)不同的收縮有著不同的影響力。
混凝土的收縮是導(dǎo)致其自身開裂的最主要原因,是材料開裂的導(dǎo)火線。可見,研究收縮的意義,并不僅僅在于收縮值的大小,主要還包括收縮對(duì)混凝土開裂趨勢(shì)的影響,但也不能忽視其他影響混凝土開裂的因素,例如混凝土的徐變、彈性模量、抗拉強(qiáng)度以及斷裂韌性等。
混凝土的收縮和徐變對(duì)混凝土開裂的綜合影響可以用圖4表示。
由上述分析可知,在混凝土結(jié)構(gòu)受限時(shí),由于收縮應(yīng)變所誘發(fā)的彈性拉伸應(yīng)力,與由于徐變應(yīng)變所導(dǎo)致的松弛應(yīng)力之間的相互關(guān)系,是多數(shù)混凝土結(jié)構(gòu)變形與開裂的核心所在。顯然,為了使混凝上結(jié)構(gòu)具有最小的開裂危險(xiǎn),那么就要求材料具有較低的彈性模量。這樣就會(huì)使得一定收縮量所引起的彈性拉應(yīng)力較小,也就具有高的抗拉強(qiáng)度,以使得拉應(yīng)力超過材料的抗拉強(qiáng)度而使材料開裂的危險(xiǎn)減小;同時(shí),要求材料具有較高的斷裂韌性,以使得微裂紋的擴(kuò)展變得困難。但是,僅僅從純理論角度,來考慮實(shí)際的混凝上的工藝,是有相當(dāng)?shù)睦щy的。例如,增加混凝土配合比中骨料的用量,將會(huì)減小混凝土的干燥收縮,但同時(shí)又會(huì)增加材料的彈性模量及減小材料的徐變能力;而增加混凝土中的水泥用量,可提高材料的抗拉強(qiáng)度,但同時(shí)也會(huì)使材料干燥收縮變大,徐變能力減小,不利于提高材料的抗裂能力。
縱觀上述影響混凝土開裂的各種因素可知,收縮在混凝土的開裂中,處于舉足輕重的地位。但是也不能忽視彈性模量和徐變等其它因素對(duì)開裂的影響。應(yīng)對(duì)混凝土的收縮開裂進(jìn)行綜合分析。
三、高強(qiáng)混凝土收縮開裂的抑制措施
1、高強(qiáng)混凝土自生收縮的抑制措施
引起高強(qiáng)混凝土收縮開裂的主要原因是自生收縮。因此,抑制高強(qiáng)混凝土的自生收縮可采取下列幾種辦法。①使用高C2S和低C3A或C4AF的硅酸鹽水泥;②要盡量避免使用高細(xì)度的水泥和礦渣;③參入適量的粉煤灰等礦物摻合料;④選用高彈性模量的骨料配制高強(qiáng)混凝土;⑤摻入纖維來抑制高強(qiáng)混凝土的自收縮;⑥摻加膨脹劑、減縮劑等外加劑;⑦將輕質(zhì)材料浸水飽和后,作為骨料摻入到高強(qiáng)混凝土中,通過“自養(yǎng)護(hù)”來抑制收縮。
2、高強(qiáng)混凝土收縮開裂的抑制措施
高強(qiáng)混凝土的收縮開裂明顯大于普通混凝土,且與其所使用的礦物摻合料有著緊密的關(guān)系。為了改善高強(qiáng)混凝土易于收縮開裂的缺點(diǎn),可以從兩個(gè)方面進(jìn)行。一方面是通過優(yōu)化原材料性能及配合比,從混凝土材料本身來克服其收縮開裂大的缺陷;另一方面,可以采取“復(fù)合”的手段,通過摻加纖維等物質(zhì)來提高混凝土的抗裂性。
結(jié)束語
針對(duì)收縮引起的開裂問題的原因分析與研究,本文從纖維增強(qiáng)、膨脹劑補(bǔ)償收縮及減縮劑減小收縮三個(gè)方面,初步概括出提高高強(qiáng)混凝土抗收縮開裂能力的措施。⑴可以摻入有較大的彈性模量和較好的粘接的鋼纖維,這樣可以有效的阻止混凝土中裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展,降低高強(qiáng)混凝土的收縮開裂趨勢(shì);⑵在高強(qiáng)混凝土中,摻入適量的膨脹劑,能明顯地提高高強(qiáng)混凝土早期抗收縮開裂的能力;⑶摻入適量的減水劑在高強(qiáng)混凝土中,可以降低高強(qiáng)混凝土在齡期內(nèi)的收縮量,也就可以顯著地降低高強(qiáng)混凝土的收縮開裂趨勢(shì)。
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