近年來,隨著高性能混凝土日益廣泛應用于混凝土結構工程,由于它組份上的一些特點,在施工階段比普通混凝土更容易形成表面上的裂縫。其形成原因十分復雜,涉及到混凝土材料的變形,施工因素,氣候條件的變化,設計方面防裂構造措施不足等。各種因素綜合作用,相互疊加,最終使混凝土所受到的拉應力大于當時的混凝土極限強度,造成混凝土早期的表面裂縫。特別是受力的重要部位,在澆灌混凝土后幾天,即有裂縫產生。所形成的表面裂縫形態各異,分布不規則,程度大小不一。這樣不僅影響混凝土建筑物的外觀,也嚴重損害其結構強度和耐久性業主、施工、監理、質檢部門,從不同角度進行分析,往往意見分歧很大,莫衷一是,影響工程的進展。因此,有必要通過對高性能混凝土早期裂縫產生的原因進行綜合分析,總結出比較符合實際的建議和措施,切實解決混凝土施工過程中出現的裂縫問題,提高施工質量。
1 高性能混凝土早期出現裂縫的原因分析
高性能混凝土不同于普通混凝土,它具有一些特殊性質。根據我國高強高性能混凝土專業委員會的專家定義:“高強高性能的特點是低水膠比,加磨細礦物摻合料和高效外加劑”。高強高性能混凝土在配合比設計過程中,盡管已經采取了降低混凝土收縮的多種措施,例如降低水泥用量,控制砂率,降低水膠比等,由于高效減水劑的加入,大幅度降低了混凝土中單方用水量;為了改善工作性能加入緩凝劑,混凝土凝結時間延長;如果此時混凝
土表面因環境干燥,自由水分急劇蒸發,塑性收縮裂縫就不可避免了。高性能混凝土膠凝材料總量不得超過600 kg/ m3 ,水泥用量不得超過500 kg/ m3 。雖然有大量的礦物細摻料加入,骨料總量低于普通混凝土,總體收縮就會大一些。同時還應考慮到,由于水泥用量的提高,當結構厚度較大時,在硬化過程中水泥產生的水化熱導致混凝土內部溫度升高,其尺寸雖然未達到大體積混凝土規定的限度,混凝土的內外溫差大時,仍會產生溫度應力裂縫。簡言之,在施工期間,高強高性能混凝土出現裂縫的機會比普通混凝土大得多,必須引起足夠的重視,及時分析其產生的原因,并采取相應措施,預防裂縫的形成。
2 高性能混凝土早期裂縫的防治措施
土塑性階段完成,容易形成混凝土工作縫,因此在施工中采用傾斜分層澆筑的方式進行,即由梁的一端向另一端進行。在澆筑中形成10°～16°混凝土傾斜度,在形成一定工作長度后,翼板與梁肋同時澆筑,每層混凝土澆筑厚度30 cm～50 cm ,并向前推進,當底層混凝土到達另一端時反向澆筑混凝土,直到T 梁翼板連續澆筑完成 。
混凝土振搗采用插入式振搗器與附著式振搗器配合進行,由于附著式振搗器布置位置偏梁體下側,梁體混凝土受到振搗范圍內的限制,所以梁體上部及翼板部分混凝土的振搗采用插入式振搗棒進行振搗。附著式振搗器振動頻率為9 000γ/ min ,屬于高頻振搗器,根據現場振搗性能試驗,每次振動時間控制在30 s 左右,就能夠振動至混凝土停止下沉,不再有氣泡浮出,混凝土表面呈規則的傾斜狀態,同時有泛漿出現。由于傾斜混凝土澆筑過程中,混凝土在振動器作用下呈塑性流動狀態,可降低鋼筋及預應力管道對混凝土骨料的架立作用,且在流動過程中充分排出氣泡,形成密實的混凝土層,充分保證了主梁底部混凝土的澆筑質量。通過九龍村大橋T 梁預制混凝土澆筑工藝控制,確保了T 梁混凝土的強度,同時梁體外觀質量也得到了明顯的改善,有效地控制了混凝土澆筑過程中的各種缺陷,確保了混凝土質量,在歷次檢查評比中受到了新原公司的好評,為建設優良工程打下了堅實的基礎。
