文/李瑩瑩、黃小慶 河南康暉水泥制品有限公司 河南鄭州 450000

鋼筋混凝土管片裂紋成因研究及控制措施

文/李瑩瑩、黃小慶 河南康暉水泥制品有限公司 河南鄭州 450000

結(jié)合鄭州市河南康暉水泥制品有限公司管片生產(chǎn)的實(shí)際情況，針對(duì)管片在生產(chǎn)中出現(xiàn)的規(guī)律性裂紋，從原材料、配合比、混凝土施工和養(yǎng)護(hù)等幾個(gè)方面分析了裂紋產(chǎn)生的原因，并提出了相應(yīng)的糾正預(yù)防措施，通過(guò)實(shí)施得到了很好的控制。

鋼筋；混凝土管片；裂紋；成因研究；控制措施

1、管片參數(shù)及生產(chǎn)情況

襯砌環(huán)管片的基本參數(shù)如下：襯砌環(huán)直徑：外徑6200mm，內(nèi)徑5500mm，襯砌環(huán)分為6塊，襯砌厚度350mm，襯砌寬度1500mm，在生產(chǎn)中，偶爾會(huì)在管片外弧面及側(cè)端面出現(xiàn)非貫穿性裂紋，雖然該裂紋符合《預(yù)制混凝土襯砌管片》（GB/T22082-2008）中規(guī)定的非貫穿性裂紋：內(nèi)表面不允許，外表面裂紋寬度不超過(guò)0.02mm的要求及施工圖設(shè)計(jì)的要求；但我公司領(lǐng)導(dǎo)卻高度重視，不允許管片出現(xiàn)一點(diǎn)影響管片外觀質(zhì)量及內(nèi)在質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。針對(duì)以上裂紋，由生產(chǎn)部牽頭，結(jié)合試驗(yàn)室、材料部、質(zhì)檢部及生產(chǎn)車間領(lǐng)班人員共同研究；針對(duì)裂紋情況，分析該裂紋產(chǎn)生的原因，制定了預(yù)防措施；

2、防止生產(chǎn)中再次出現(xiàn)該裂紋，具體措施有以下幾點(diǎn)：

2.1、優(yōu)化管片配合比

管片設(shè)計(jì)強(qiáng)度C50,抗?jié)B等級(jí)P12,混凝土配合比設(shè)計(jì)的目標(biāo)是經(jīng)濟(jì)上合理，技術(shù)上先進(jìn)，工作性良好。在充分考慮到我公司生產(chǎn)的實(shí)際情況，確定了混凝土管片的澆注要求：

①降低坍落度，控制入模坍落度為70mm-90mm之間，低坍落度還對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度有所保證，在流水線施工的情況下，可以在保證脫模強(qiáng)度的情況下盡可能的多生產(chǎn)管片。

②減少水泥用量，有利于減少水泥水化熱的產(chǎn)生，減小混凝土出現(xiàn)由于水泥水化熱引起裂紋的可能性。

③摻加適量的礦物摻合料，增加混凝土的和易性，便于施工澆注。

④摻加早強(qiáng)型聚羧酸高性能減水劑，，在減少用水量的同時(shí)不影響混凝土的工作性，而且還能提高混凝土的早期強(qiáng)度，對(duì)生產(chǎn)有利。

2.2原材料質(zhì)量控制措施

原材料進(jìn)場(chǎng)后，由材料部及時(shí)通知試驗(yàn)室進(jìn)行取樣檢測(cè)，檢驗(yàn)合格后方可投入到生產(chǎn)中去，具體原材料的檢驗(yàn)及進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收指標(biāo)如下：

① 水泥采用強(qiáng)度等級(jí)為42.5的普通硅酸鹽，堿含量小于0.60%，C3A含量不宜超過(guò)8%，水泥比表面積≤350m2/Kg,其質(zhì)量特性必須符合《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）相關(guān)規(guī)定的要求。

②粉煤灰：粉煤灰原材必須符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596-2005）標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范規(guī)定的F類1級(jí)粉煤灰的標(biāo)準(zhǔn)要求。

③ 礦粉：礦粉必須符合《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》（GB/T18046-2008）標(biāo)準(zhǔn)中S95級(jí)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求。

④ 細(xì)骨料：采用天然河砂，品質(zhì)符合《建筑用砂》（GB/T14684-2011）的規(guī)定，采用細(xì)度模數(shù)為2.5～2.9的2區(qū)顆粒級(jí)配，粒徑0.06mm累計(jì)篩余量不小于65%，粒徑0.015mm累計(jì)篩余量不小于95%，砂中含泥量≤1.5%，泥塊含量≤0.5%。

⑤ 粗骨料：不使用堿活性骨料，使用碎石品質(zhì)符合《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-2011）要求的級(jí)配良好，粒徑為5～20連續(xù)級(jí)配，碎石中的含泥量≤0.7%，泥塊含量≤0.3%，吸水率≤1%，針、片狀含量≤8%。

⑥ 外加劑：外加劑的品質(zhì)符合《混凝土外加劑》（GB/T8076-2008）及相關(guān)規(guī)范的要求。

2.3混凝土澆注施工

2.3.1減少混凝土的收縮裂縫

混凝土的收縮裂縫主要是在早期形成。為防止和減少混凝土的收縮裂縫，在管片生產(chǎn)施工過(guò)程中，采用覆蓋薄膜及合理的蒸養(yǎng)制度以及浸水養(yǎng)護(hù)等辦法來(lái)減少混凝土的塑性收縮以及干燥收縮裂縫。

2.3.2控制混凝土的浮漿

混凝土的浮漿是混凝土施工過(guò)程中常見(jiàn)的現(xiàn)象。在處理管片混凝土的浮漿問(wèn)題方面，在施工中：

① 粗骨料要符合標(biāo)準(zhǔn)要求，嚴(yán)格控制混凝土的坍落度在設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)，提高混凝土的和易性，粘聚性，不允許混凝土出現(xiàn)離析或泌水現(xiàn)象；

②在管片澆注過(guò)程中，分三層下料，每層之間間隔40秒左右，根據(jù)混凝土的坍落度控制振搗時(shí)間，一般控制在5分鐘左右。采用合理的振動(dòng)點(diǎn)和振動(dòng)時(shí)間，減少浮漿和氣孔。

2.4混凝土管片養(yǎng)護(hù)

2.4.1濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)

混凝土初凝后蓋上吸水性強(qiáng)不易脫色的纖維織物，進(jìn)行濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)；

2.4.2蒸汽養(yǎng)護(hù)

為加快模具的周轉(zhuǎn)，提高混凝土管片的起吊強(qiáng)度，采取蒸汽養(yǎng)護(hù)。管片光好面后，用薄膜覆蓋，進(jìn)入蒸汽養(yǎng)護(hù)室進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。具體操作要求按以下要求進(jìn)行：

①?gòu)某尚偷捷斎胝羝硕螘r(shí)間為靜停時(shí)間，靜停時(shí)間不得少于2小時(shí)。

②為防止因溫度升高使混凝土各組分膨脹損害內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在自然溫度下，每小時(shí)升溫10～15℃,禁止超過(guò)20℃。

③蒸養(yǎng)溫度應(yīng)控制在55～60℃，最高不得超過(guò)80℃。

④蒸汽養(yǎng)護(hù)室分為升溫區(qū)、恒溫區(qū)、降溫區(qū)，蒸養(yǎng)溫度用電子控制器自動(dòng)控制。

⑤堅(jiān)決執(zhí)行降溫制度，到設(shè)定的降溫區(qū)后用電子溫度控制器控制降溫的速度，逐步降溫,降溫速度不得高于20℃/小時(shí)。

⑥為防止在降溫階段混凝土失水產(chǎn)生表面干縮而可能產(chǎn)生表面裂縫，也為防止因內(nèi)外溫差過(guò)大而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生溫差裂縫，所以蒸養(yǎng)完成后管片要在降溫區(qū)降溫足夠的時(shí)間后才可脫模。

2.4.3水池養(yǎng)護(hù)

管片出模后冷卻至與自然溫度溫差不超過(guò)20℃時(shí)入水池養(yǎng)護(hù)，保證管片的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。水池養(yǎng)護(hù)的目的是確保管片在脫模后及時(shí)補(bǔ)充水分，確?；炷翉?qiáng)度的增長(zhǎng)，確保抗?jié)B性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

1)水池養(yǎng)護(hù)的水質(zhì)必須是清潔的自來(lái)水，養(yǎng)護(hù)池的水位應(yīng)高出管片頂端5cm以上，水少時(shí)要及時(shí)補(bǔ)充，保持水質(zhì)清潔。

2)管片養(yǎng)護(hù)應(yīng)不少于14天。

通過(guò)以上各個(gè)預(yù)防措施的相互結(jié)合，有效的控制了混凝土管片裂紋的產(chǎn)生。同時(shí)也使混凝土管片的各項(xiàng)檢驗(yàn)指標(biāo)都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

[1]徐榮年，徐欣磊.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010-5-1.

[2]JGJ 55-2011普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程(附條文說(shuō)明)[S].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[3]GB 50164-2011 混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)[S].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[4]GB/T 22082-2008 預(yù)制混凝土襯砌管片[S].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.