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山東茂隆新材料科技有限公司 2020-11-18 3367
營口港鲅魚圈港區(qū)三期碼頭工程結(jié)構(gòu)型式為方塊重力式碼頭, 其中水下區(qū)的方塊(A、B、C層)砼設(shè)計標(biāo)號為C25,水位變動區(qū)方塊(D層)與卸荷板有杭凍要求,砼設(shè)計標(biāo)號為C35F300,2001年4月26日開始預(yù)制的A層、B層砼方塊(71-74m3/塊),沒有產(chǎn)生砼裂縫,但2002年5月中旬開始預(yù)制的C層、D層方塊和卸荷板時,D層方塊和卸荷板有產(chǎn)生表面裂縫現(xiàn)象。 對現(xiàn)場預(yù)制的各種砼方塊進行了觀察,發(fā)現(xiàn)C25標(biāo)號的砼方塊(74cm3左右),沒有發(fā)生裂縫,C35F300標(biāo)號的砼小方塊(35~50cm3左右)也沒有發(fā)生裂縫,而C35F300標(biāo)號砼大方塊(72. 7m3左右)有表面裂縫,出現(xiàn)裂縫的時間大致在澆注后的第二天后(即48小時~72小時之間),發(fā)生裂縫”部位大都從榫槽折角開始向上延伸。裂縫長度一般在30~150cm范圍內(nèi),裂縫寬度在0.2mm以下。裂縫深度較淺,屬于表層裂縫。這種裂縫影響工程耐久性:一是處在水位變動區(qū)及其以上的砼,在冬季裂縫內(nèi)進海水結(jié)冰產(chǎn)生凍漲,破壞砼結(jié)構(gòu);二是海水中的鹽堿物進入裂縫內(nèi)產(chǎn)生腐蝕作用。大體積砼預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)生裂縫的分析:原因分析: 砂、碎石的質(zhì)量、級配,水泥的品種及單位體積砼的水泥用量,砼構(gòu)件的體積大小、設(shè)計構(gòu)件形狀,施工工藝和氣候條件等諸多因素有關(guān)。經(jīng)過研究分析其主要因素是砼標(biāo)號較高,體積較大,單位體積砼內(nèi)的水泥用量較多(400kg/m3左右),砼在凝結(jié)硬化過程中,水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生的大量水化熱積蓄在砼塊體內(nèi),使內(nèi)部溫度明顯升高,砼產(chǎn)生溫度變形。此溫度變形受到約束產(chǎn)生溫度應(yīng)力,當(dāng)溫度應(yīng)力超過砼的抗拉強度
鑒于復(fù)合土工膜部分現(xiàn)場觀測成果合成材料在工程應(yīng)用中具有一定的抗老化能力,故有些國家的某些文件中對其使用年限作了較為寬限的規(guī)定,如前蘇聯(lián)BCH07-74《土石壩應(yīng)用聚乙烯防滲結(jié)構(gòu)須知》中規(guī)定,聚乙烯土工膜可用于使用年限不超過50年的建筑物。奧地利林茨公司發(fā)表的“聚丙烯復(fù)合土工膜土工合成材料的長期性狀”一文中的結(jié)論寫道:“對聚丙烯的15年以上的現(xiàn)場應(yīng)用經(jīng)驗表明,它們的化學(xué)和生物穩(wěn)定性高;織物的最大損壞是在施工中;鋪設(shè)以后沒有大變化;……可預(yù)期超過100年的穩(wěn)定性。
時,砼產(chǎn)生裂縫。砼受到兩個約束作用: 1、外約束 砼澆注后,溫度逐漸下降,塊體也隨之收縮。但是在塊體底部(與底胎上的榫相互作用,塊體收縮受到榫的約束,從而在塊體內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力。該拉力在砼方塊的底部最大,一旦產(chǎn)生裂縫也是從底部開始,隨著收縮的增加和溫度應(yīng)力的增大,裂縫將向上延伸,有時貫穿整個塊體。 2、內(nèi)約束(砼塊體自身質(zhì)點之間的約束):大體積砼方塊在溫度變化過程中,塊體內(nèi)溫度分布是不均勻的。塊體表層散發(fā)快,表層溫度接近外界氣,而內(nèi)部積聚的水化熱不易散發(fā),使塊體內(nèi)部溫度明顯高于表層溫度,內(nèi)、外溫差不一致,使表層砼收縮受到里層砼的約束而產(chǎn)生拉應(yīng)力。 外約束作用越大,相應(yīng)的溫度應(yīng)力愈大;內(nèi)約束產(chǎn)生的溫度應(yīng)力與塊體內(nèi)、外溫差愈大,溫度應(yīng)力也愈大。如果二者產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過砼的抗拉強度砼都要出現(xiàn)裂縫。方塊A、B、C水泥用量少,水化熱小,且方塊A底部無外約束,所以方塊A不產(chǎn)生裂縫。方塊B、C底部有外約束,當(dāng)外約束產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過砼的抗拉強度就出現(xiàn)裂縫,因此方塊B、 C在榫槽處有時出現(xiàn)裂縫,方塊D和卸荷板因有抗凍要求,強度等級高,水泥用量多,水化熱大,且都有外約束(方塊D在底部榫糟處,卸荷板在預(yù)留孔處),所以方塊D和卸荷板出現(xiàn)的裂縫比B、C明顯。 改進預(yù)制砼大方塊產(chǎn)生裂縫的措施: (1)優(yōu)化砼配合比 在保證砼符合設(shè)計強度和現(xiàn)行規(guī)范要求的基礎(chǔ)上,盡量減少水泥用量,即多試拌幾個砼配合比。 (2)砂和碎石的選用 砂選用中粗砂,含泥量小于3%,清除泥土和石粉,級配要好,從而可能提高砼自身的強度,相對可以減少水泥用量,對克服溫度裂縫有好處。 (3)澆注砼大方塊時,按規(guī)定摻加8~10%的塊石(10~100kg/塊),即能降低工程成本,又能有助于克服裂縫。 (4)減小砼澆注的分層厚度,在條件允許時減緩砼澆注速度,以不出現(xiàn)冷縫為原則。 (5)在原有吊裝孔基礎(chǔ)上增加預(yù)留孔,大方塊澆注完畢養(yǎng)護時期,吊裝孔和預(yù)留孔內(nèi)的養(yǎng)護水由于水泥水化熱而造成溫度升高,為此,每隔2~3小時孔內(nèi)換一次水,孔內(nèi)熱水沿塊體四周流下,既可以降低方塊內(nèi)部的溫度,減少砼內(nèi)約束作用。 (6)減少外約束作用,設(shè)活動榫,養(yǎng)少外約束作用。 (7)確保施工質(zhì)量,較高砼抗裂比較 砼原材料準(zhǔn)確計量,攪拌時間滿足施港要求,加強砼振搗,確保砼振搗密實;在預(yù)制卸荷板時加入膨脹劑,膨脹劑和鋼筋共同作用抵消砼收縮時產(chǎn)生的抗應(yīng)力。 實踐證明,我們采取了上述各種措施后,效果明顯,砼大方塊卸荷板的裂縫基本上得到解決。Demand feedback