蒸汽養護技術對先張法預應力空心板梁裂縫控制

袁永豐

1蒸汽養護技術的養護原理及操作方法

1.1 蒸汽養護技術的養護原理

蒸汽養護是實現減少混凝土構件養護時間、提高混凝土構件質量的有效方式之一。在實際的工程實踐中,很多種的工程類型會嚴重受到季節變遷和溫度變化的影響,在這種狀況下,蒸汽養護方法就會體現出其明顯的優勢,如操作簡單、成本較低、應用面廣等,因此得到了廣泛的應用。蒸汽養護的適宜溫度是65℃,這主要是由于混凝土在該溫度下能夠更加快速的達到預定的強度要求。

1.2 蒸汽養護技術的操作方法

蒸汽養護技術是包括四個完整的養護階段的,必須嚴格的依據要求一一進行才能真正達到實際需要的養護要求,下面詳述之。

1.2.1 靜停養護階段

靜停養護,就是指從混凝土澆筑完成后到升溫階段前,對混凝土實施的自然溫度下一段時間的放置,對混凝土進行靜停養護的主要目的就是提高混凝土對升溫階段中結構破壞的抵抗力,這一過程通常需要5h左右。

1.2.2 升溫養護階段

在升溫養護階段,混凝土的溫度會急劇的從常溫上升至恒溫,正是在這一階段,混凝土的表面會因為體積的快速膨脹而在其表面產生裂紋,因此一定要在這一階段中很好的掌握溫度上升的速度,盡量避免裂縫的大量產生,一般來說,溫度上升速度不超過10℃/h就是可以達到這一要求的。

1.2.3 恒溫養護階段

恒溫養護階段,顧名思義混凝土的溫度在這一階段基本上能保持恒定的狀態,但混凝土強度的增長速度則是在這一階段達到了最大值。恒溫的具體溫度則會因為水泥自身品種或者是環境要求的不同而有所區別,但一般來說都還是保持在80℃左右的。

1.2.4 降溫養護階段

當混凝土到達降溫階段的時候,基本上也已經完成了硬化過程,在此階段只需要注意降溫的速度不要過快即可,否則同樣可能會導致混凝土表面裂紋的產生。

2蒸汽養護過程中空心板梁問題的產生原因

和很多實際的工程實踐一樣,蒸汽養護過程中空心板梁問題的產生原因也是多方面多層次的,既與工程實際所處的環境有關,也與施工人員的操作技能有關,當然,同時也同樣伴隨著一些現階段人為所不能控制的因素存在,這就需要我們研究人員進一步的研究和探索,為實踐在一線的工作人員提供更好的理論指導。通常,普遍存在的問題基本上可以分為以下四個大的方面。

2.1 養護過程中的受熱不均勻

施工現場條件的限制或者是施工人員的不專業都會導致這一現象的發生,比如,當現場的蒸汽養護設備不夠用的時候,每個大梁就只能10個左右的蒸汽出口,這種狀況下蒸汽就不能均勻的施加到大梁上去,梁體就會出現明顯的受熱不均勻,部分位置沒有受熱,部分位置則溫度過高,溫度高處水泥的水化速度也會急劇增大,不受熱處則變化不大,兩者之間的變化差異就會最終導致干縮裂縫的產生。

2.2 內外存在溫差

這里所說的內外存在溫差不同于上文所述的由于受熱不均勻而產生的梁體自身內外的溫差,而是指在冬天寒冷季節,外界溫度過低,而梁體內部則由于水化熱的散發而產生很大的熱量,這兩者之間產生的溫度差異。當覆蓋在預制板表面的油布被掀開時,混凝土預制件的表面遇冷就會發生急劇的收縮,而其內部則不會有這么快的反應,兩者形成的內外溫差就會形成一種內漲外縮的現象,從而最終導致混凝土表面裂縫的產生。

2.3 梁體地板混凝土不密

空心板預制件在預制時通常采用的是一次性澆筑,芯模下部底板的混凝土不易充分搗密實,這就會導致芯模兩邊的混凝土產生擠壓和流動來填充空心板的下部底板。這種情況下,材料的任何配備不當就都會導致底板混凝土的收縮裂縫。

2.4 梁體頂底板收縮不一致

這一狀況主要是出現在空心預制板表面覆蓋的油布被掀開的時候,由于頂底板厚度的差異,油布掀開后,頂底板的冷卻速度就會產生明顯的差異,這時候埋設在大梁底部的鋼絞線還沒有被剪開,梁體預應力沒有施加,上頂板就會由于抵擋不住這種較大的溫差拉應力而發生明顯的頂部裂縫。

3針對性的減小裂縫的有效措施

上文中已經較為詳盡的給出了先張法預應力空心板梁出現裂縫的可能原因及其原因分析,在此基礎上我們將結合理論依據和實踐經驗進一步的提出針對性的解決方法,這主要包括五個方面的內容。

3.1 優先采用礦渣水泥

礦渣水泥的采用,加之合適的水灰比,可以有效的降低混凝土的含水率,這一舉措有利于防止混凝土在自身凝固過程中發生變形,從而防止混凝土表面或者內部裂縫的產生。

3.2 提前施加預應力

由于蒸汽養護過程是連續均勻一氣呵成的,因此各項指標的確定都要求一次到位,在這些過程中,如果可以保證提前解除預應力臺座對鋼絞線的約束,就可以保證梁在沒有產生裂縫之前就已經完成拆模松束。

3.3 加強鋼筋數量和強度

在空心板梁的各個方向上加固非預應力鋼筋,就可以提高這些部位鋼筋混凝土的抗拉能力,這一舉措可以直接有效的防止梁體上裂縫的產生。

3.4 有效的控制溫度變化

可以給出準確嚴格的數據來對溫度的變化進行規范,具體來說,升溫速度要控制在10℃/h以內,降溫速度要控制在5℃/h以內,恒溫溫度控制在60℃以內,就是完全可以保證梁體不因溫度的變化過快而產生影響不良的裂縫的。

3.5 加強梁體自身的養護

這一點主要是強調必須在梁體混凝土的溫度和外界環境溫度相近的時候才能拆除預制板外面的模板,若是在混凝土與外界溫度相差過大而又必須拆除模板時,則一定要在混凝土的表面進行覆蓋,這一點在上文中已有所描述,同時要注意不可提前揭開覆蓋物。

4結語

上文所述原理和施工建議在實際的工程實踐中都取得了良好的效果,對裂縫數量和寬度的控制都起到了預想中的控制作用,成功的解決了冬季里蒸汽養護中構件產生裂縫的問題。這些措施的提出,既豐富了行業內理論支持,也為以后的實際施工提供了經驗。希望這些措施能在以后的同類工程中得到更為廣泛的應用。

參考文獻

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