预制管片生产中的裂纹浅析
水泥 城市建设理论研究 2014-03-14
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1 前言
一方面随着预制管片在地铁等工程中的广泛使用，产量越来越大。另一方面预制管片在底下水的高压环境中，预制管片就需更高的抗渗要求。要让预制管片的耐久性更高，生产过程中杜绝裂纹的产生就显得特别重要。
2 预制管片的现状
仅仅深圳地铁一期工程华岗区间盾构工程双线共长3.25km，就需管片多达2900余环。随着多条地铁线路的开工建设，很多工程对预制管片的需求越来越大。由于预制管片在底下要承受较大压力并且面临地下水的环境，因此更要注意加强预制管片生产过程中的裂纹控制。如果裂纹控制得不好可以导致碳化严重，钢筋锈蚀严重影响预制管片的使用寿命，同时给工程安全带来巨大的隐患。如何控制好预制管片的质量发挥更大更好是社会经济效益就显得很重要了。
3 预制管片裂纹原因分析
混凝土膨胀或收缩产生的应力过大从而引起钢筋混凝土构件中混凝土开裂的主因，从管片表面开裂的特征及出现的时间来看，主要是因为收缩引起的裂纹。裂纹将使得地下水进入加剧，不仅使得混凝土碳化严重，而且带来钢筋锈蚀，这样就会导致预制管片的寿命大大缩短，同时还对工程的安全带来潜在危害。通过对整个预制管片生产和施工过程的分析，主要原因有以下几个方面。
（1）改善投料方式。生产过程中采用一次投料方式，不利于气泡的排出，同时也带来管片在振捣后表面的砂浆变厚。由于这个变厚的砂浆层的存在，更厚的砂浆层就会产生更大的收缩成为可能，更大的收缩必然带来另外的产生，因为收缩率过大带来开裂的可能性就会大大提高。
（2）改进混凝土性能。混凝土拌制出机后并未出现泌水，和易性良好，但生产预制管片中发现混凝土经过强力振捣后表面有较严重泌水、下料口附近砂浆偏厚。这样就导致混凝土表面积水现象，从而降低混凝土表面的水灰比，较大的水灰比使得养护时间延长，较大的水灰比还会带来较大是收缩，收缩率过大必然会引起收缩裂纹。
（3）振捣时间过长。预制管片生产工人长时间的大量能的振捣导致表面泌水现象，大量的表面泌水降低混凝土表面水灰比，为收缩裂纹埋下了隐患，因而对振捣时间的控制也很有必要。
（4）抹面前未对混凝土表面进行合理的保护。打开管片两端盖模对预制管片进行清洗时，未对管片混凝土表面进行任何防护就直接用高压水冲洗，接着便直接抹面再次强化了裂纹的可能。
（5）养护及脱模时温度没控制好。由于混凝土初凝前进行蒸养会导致管片表面麻面，使得管片必须在混凝土初凝后进行蒸养，为保证脱模所需用强度，不得不将养护温度提高到55℃以上，脱模时的温度也因降温时间短常在35℃以上，使得管片脱模后急剧降温。大量测试结果表明，混凝土温度每变化10℃，其自由变形率约为10-4，由此可见，管片蒸养的温升越大，其后期因温度产生的收缩越大。于是控制好养护及脱模的温度也是不可忽视的一环。
（6)储运过程中的处理不当，操作动作过大造成碰伤等表面缺棱掉角，认为带来裂纹。虽然这些不是技术性的关键问题我们也要注意防范不必要的失误。
（7）安装时接缝的处置不当，导致表面容易碳化影响耐久性。
[Page]4 预制管片裂纹的控制措施
（1）从源头原材料的控制开始，严格检查生产所需的原材料，包括砂石，水泥和粉煤灰等，一定要符合国家标准，不达标者一律不要使用。另外就是外加剂的使用一定要严格控制，不得随意改变外加剂的掺量。好的原材料是预制管片裂纹防治的基础。
（2）对混凝土的配合比进行调整，适当降低水灰比和砂率。这就要求通过对比试验来确定降低多少。合适的配合比控制是预制管片裂纹防治的关键一环。
（3）针对泌水现象，适当延长混凝土的搅拌时间，提高混凝土的和易性。良好的和易性可以防治预制管片在凝结过程中离析和泌水对预制管片裂纹的防治至关重要。
（4）变一次投料为多次投料，最好分3次投料，同时严格控制振捣时间，不可过长，防止由于振捣时间过长带来的表面泌水。投料方式的改变能够使搅拌更均匀充分，可以有效减少砂浆的聚集。
（5）清洗前覆膜防水溅到混凝土表面，抹面前发现有水的地方要先行处理，不可直接抹面。抹面前的措施也是一个不容忽视的环节，能够防止预制管片的麻面，减少预制管片裂纹的潜在危害。
（6）调整蒸养时间，避免较大温差。正确的养护可以防止预制管片的温升过大带来的裂纹。
（7）控制好预制管片的储存和运输，避免不必要的碰撞等产生裂纹。
（8）正确安装施工，尤其是接缝的处理要做到完美无缺。
5 结束语
预制管片生产的前景取决于预制管片的质量，有更高的预制管片质量作保证，预制管片的前景就会更加美好，就会取得更大的社会经济效益。相反如果质量不能保证对工程的影响也是深远的，今后带来的危害也是巨大的。如果按照以上措施进行生产、储运和施工相信预制管片必将发挥更大的效益，从而造福于民，节约资源。
[参考文献]
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