蒸汽养护技术对先张法预应力空心板梁裂缝控制

1蒸汽养护技术的养护原理及操作方法

1.1 蒸汽养护技术的养护原理

蒸汽养护是实现减少混凝土构件养护时间、提高混凝土构件质量的有效方式之一。在实际的工程实践中,很多种的工程类型会严重受到季节变迁和温度变化的影响,在这种状况下,蒸汽养护方法就会体现出其明显的优势,如操作简单、成本较低、应用面广等,因此得到了广泛的应用。蒸汽养护的适宜温度是65℃,这主要是由于混凝土在该温度下能够更加快速的达到预定的强度要求。

1.2 蒸汽养护技术的操作方法

蒸汽养护技术是包括四个完整的养护阶段的,必须严格的依据要求一一进行才能真正达到实际需要的养护要求,下面详述之。

1.2.1 静停养护阶段

静停养护,就是指从混凝土浇筑完成后到升温阶段前,对混凝土实施的自然温度下一段时间的放置,对混凝土进行静停养护的主要目的就是提高混凝土对升温阶段中结构破坏的抵抗力,这一过程通常需要5h左右。

1.2.2 升温养护阶段

在升温养护阶段,混凝土的温度会急剧的从常温上升至恒温,正是在这一阶段,混凝土的表面会因为体积的快速膨胀而在其表面产生裂纹,因此一定要在这一阶段中很好的掌握温度上升的速度,尽量避免裂缝的大量产生,一般来说,温度上升速度不超过10℃/h就是可以达到这一要求的。

1.2.3 恒温养护阶段

恒温养护阶段,顾名思义混凝土的温度在这一阶段基本上能保持恒定的状态,但混凝土强度的增长速度则是在这一阶段达到了最大值。恒温的具体温度则会因为水泥自身品种或者是环境要求的不同而有所区别,但一般来说都还是保持在80℃左右的。

1.2.4 降温养护阶段

当混凝土到达降温阶段的时候,基本上也已经完成了硬化过程,在此阶段只需要注意降温的速度不要过快即可,否则同样可能会导致混凝土表面裂纹的产生。

2蒸汽养护过程中空心板梁问题的产生原因

和很多实际的工程实践一样,蒸汽养护过程中空心板梁问题的产生原因也是多方面多层次的,既与工程实际所处的环境有关,也与施工人员的操作技能有关,当然,同时也同样伴随着一些现阶段人为所不能控制的因素存在,这就需要我们研究人员进一步的研究和探索,为实践在一线的工作人员提供更好的理论指导。通常,普遍存在的问题基本上可以分为以下四个大的方面。

2.1 养护过程中的受热不均匀

施工现场条件的限制或者是施工人员的不专业都会导致这一现象的发生,比如,当现场的蒸汽养护设备不够用的时候,每个大梁就只能10个左右的蒸汽出口,这种状况下蒸汽就不能均匀的施加到大梁上去,梁体就会出现明显的受热不均匀,部分位置没有受热,部分位置则温度过高,温度高处水泥的水化速度也会急剧增大,不受热处则变化不大,两者之间的变化差异就会最终导致干缩裂缝的产生。

2.2 内外存在温差

这里所说的内外存在温差不同于上文所述的由于受热不均匀而产生的梁体自身内外的温差,而是指在冬天寒冷季节,外界温度过低,而梁体内部则由于水化热的散发而产生很大的热量,这两者之间产生的温度差异。当覆盖在预制板表面的油布被掀开时,混凝土预制件的表面遇冷就会发生急剧的收缩,而其内部则不会有这么快的反应,两者形成的内外温差就会形成一种内涨外缩的现象,从而最终导致混凝土表面裂缝的产生。

2.3 梁体地板混凝土不密

空心板预制件在预制时通常采用的是一次性浇筑,芯模下部底板的混凝土不易充分捣密实,这就会导致芯模两边的混凝土产生挤压和流动来填充空心板的下部底板。这种情况下,材料的任何配备不当就都会导致底板混凝土的收缩裂缝。

2.4 梁体顶底板收缩不一致

这一状况主要是出现在空心预制板表面覆盖的油布被掀开的时候,由于顶底板厚度的差异,油布掀开后,顶底板的冷却速度就会产生明显的差异,这时候埋设在大梁底部的钢绞线还没有被剪开,梁体预应力没有施加,上顶板就会由于抵挡不住这种较大的温差拉应力而发生明显的顶部裂缝。

3针对性的减小裂缝的有效措施

上文中已经较为详尽的给出了先张法预应力空心板梁出现裂缝的可能原因及其原因分析,在此基础上我们将结合理论依据和实践经验进一步的提出针对性的解决方法,这主要包括五个方面的内容。

3.1 优先采用矿渣水泥

矿渣水泥的采用,加之合适的水灰比,可以有效的降低混凝土的含水率,这一举措有利于防止混凝土在自身凝固过程中发生变形,从而防止混凝土表面或者内部裂缝的产生。

3.2 提前施加预应力

由于蒸汽养护过程是连续均匀一气呵成的,因此各项指标的确定都要求一次到位,在这些过程中,如果可以保证提前解除预应力台座对钢绞线的约束,就可以保证梁在没有产生裂缝之前就已经完成拆模松束。

3.3 加强钢筋数量和强度

在空心板梁的各个方向上加固非预应力钢筋,就可以提高这些部位钢筋混凝土的抗拉能力,这一举措可以直接有效的防止梁体上裂缝的产生。

3.4 有效的控制温度变化

可以给出准确严格的数据来对温度的变化进行规范,具体来说,升温速度要控制在10℃/h以内,降温速度要控制在5℃/h以内,恒温温度控制在60℃以内,就是完全可以保证梁体不因温度的变化过快而产生影响不良的裂缝的。

3.5 加强梁体自身的养护

这一点主要是强调必须在梁体混凝土的温度和外界环境温度相近的时候才能拆除预制板外面的模板,若是在混凝土与外界温度相差过大而又必须拆除模板时,则一定要在混凝土的表面进行覆盖,这一点在上文中已有所描述,同时要注意不可提前揭开覆盖物。

4结语

上文所述原理和施工建议在实际的工程实践中都取得了良好的效果,对裂缝数量和宽度的控制都起到了预想中的控制作用,成功的解决了冬季里蒸汽养护中构件产生裂缝的问题。这些措施的提出,既丰富了行业内理论支持,也为以后的实际施工提供了经验。希望这些措施能在以后的同类工程中得到更为广泛的应用。

参考文献

[1] 胡德.先张法预应力空心板梁蒸汽养护的裂缝控制[J].山西建筑,2011(6).

[2] 罗梅芳,宁忠东.浅议蒸汽养护大跨预应力混凝土空心板裂纹的产生原因与防范措施[J].中国西部科技,2011(1).

[3] 赵华庆,史卫滨.空心板梁底板纵向裂纹成因分析及加固对策[J].铁道建筑,2011(3).

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