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山東茂隆新材料科技有限公司 2020-11-18 3015
營口港鲅魚圈港區三期碼頭工程結構型式為方塊重力式碼頭, 其中水下區的方塊(A、B、C層)砼設計標號為C25,水位變動區方塊(D層)與卸荷板有杭凍要求,砼設計標號為C35F300,2001年4月26日開始預制的A層、B層砼方塊(71-74m3/塊),沒有產生砼裂縫,但2002年5月中旬開始預制的C層、D層方塊和卸荷板時,D層方塊和卸荷板有產生表面裂縫現象。 對現場預制的各種砼方塊進行了觀察,發現C25標號的砼方塊(74cm3左右),沒有發生裂縫,C35F300標號的砼小方塊(35~50cm3左右)也沒有發生裂縫,而C35F300標號砼大方塊(72. 7m3左右)有表面裂縫,出現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,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及其以上的砼,在冬季裂縫內進海水結冰產生凍漲,破壞砼結構;二是海水中的鹽堿物進入裂縫內產生腐蝕作用。大體積砼預制構件產生裂縫的分析:原因分析: 砂、碎石的質量、級配,水泥的品種及單位體積砼的水泥用量,砼構件的體積大小、設計構件形狀,施工工藝和氣候條件等諸多因素有關。經過研究分析其主要因素是砼標號較高,體積較大,單位體積砼內的水泥用量較多(400kg/m3左右),砼在凝結硬化過程中,水泥水化反應產生的大量水化熱積蓄在砼塊體內,使內部溫度明顯升高,砼產生溫度變形。此溫度變形受到約束產生溫度應力,當溫度應力超過砼的抗拉強度
鑒于復合土工膜部分現場觀測成果合成材料在工程應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定,如前蘇聯BCH07-74《土石壩應用聚乙烯防滲結構須知》中規定,聚乙烯土工膜可用于使用年限不超過50年的建筑物。奧地利林茨公司發表的“聚丙烯復合土工膜土工合成材料的長期性狀”一文中的結論寫道:“對聚丙烯的15年以上的現場應用經驗表明,它們的化學和生物穩定性高;織物的最大損壞是在施工中;鋪設以后沒有大變化;……可預期超過100年的穩定性。
時,砼產生裂縫。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,從而在塊體內部產生拉應力。該拉力在砼方塊的底部最大,一旦產生裂縫也是從底部開始,隨著收縮的增加和溫度應力的增大,裂縫將向上延伸,有時貫穿整個塊體。 2、內約束(砼塊體自身質點之間的約束):大體積砼方塊在溫度變化過程中,塊體內溫度分布是不均勻的。塊體表層散發快,表層溫度接近外界氣,而內部積聚的水化熱不易散發,使塊體內部溫度明顯高于表層溫度,內、外溫差不一致,使表層砼收縮受到里層砼的約束而產生拉應力。 外約束作用越大,相應的溫度應力愈大;內約束產生的溫度應力與塊體內、外溫差愈大,溫度應力也愈大。如果二者產生的拉應力超過砼的抗拉強度砼都要出現裂縫。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不產生裂縫。方塊B、C底部有外約束,當外約束產生的拉應力超過砼的抗拉強度就出現裂縫,因此方塊B、 C在榫槽處有時出現裂縫,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,卸荷板在預留孔處),所以方塊D和卸荷板出現的裂縫比B、C明顯。 改進預制砼大方塊產生裂縫的措施: (1)優化砼配合比 在保證砼符合設計強度和現行規范要求的基礎上,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,以不出現冷縫為原則。 (5)在原有吊裝孔基礎上增加預留孔,大方塊澆注完畢養護時期,吊裝孔和預留孔內的養護水由于水泥水化熱而造成溫度升高,為此,每隔2~3小時孔內換一次水,孔內熱水沿塊體四周流下,既可以降低方塊內部的溫度,減少砼內約束作用。 (6)減少外約束作用,設活動榫,養少外約束作用。 (7)確保施工質量,較高砼抗裂比較 砼原材料準確計量,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生的抗應力。 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