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[每日新标] 钢筋混凝土排水管引起裂缝的原因与防治措施

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发表于 2019-5-13 21:57:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
  随着城市建设的不断深入,对排水管的质量要求越来越高,尤其是对抗渗漏的要求越来越高。因此,越来越多的工程选用柔性接口的排水管,而排水管出现裂缝是引起管材渗漏的最主要原因之一,同时排水管出现裂缝还将对管材的结构安全、使用寿命、强度、外观质量等多方面产生不利的影响。国标GB/T11836-1999《钢筋和钢筋混凝土排水管》中明确规定钢筋混凝土管外表面不允许有裂缝,内表面裂缝宽度不得超过0.05mm。而且混凝土材料是一种非均质的脆性材料,虽然它的抗压强度高,耐久性好,但抗拉强度却很低,非常容易开裂,存在裂缝的排水管很多,因此,解决排水管的裂缝问题势在必行。而裂缝大多都很细小,有的用肉眼很难发现,具有较强的隐蔽性,所以很容易被生产企业所忽视。排水管产生裂缝的原因比较多,有的更是几种因素同时作用的结果。针对这种情况,必须具体问题具体分析,采取必要的防治措施。


  一、钢筋混凝土排水管模具拆装时引起的裂缝
  1、混凝土强度偏低
  悬辊法生产承插口管由于其本身的特点,无论是水泥管模具还是管体本身,承口端的重量远远大于插口端的重量。在拆模过程中,打开螺栓起吊上半模和起吊管体时,两端受力不平衡,常出现插口端很容易吊起,但承口端吊不起来的现象,使管体受拉力。因此,承插口排水管如果混凝土的强度达不到设计要求,则容易出现质量问题。在生产过程中,引起混凝土强度偏低的因素主要有以下几个方面。
  (1)混凝土配合比设计不合理,设计的强度不能达到要求
  有的厂家为了节约成本,设计的混凝土强度偏低,排水管脱模时,不能达到拆模时所需强度。或者质量管理水平较低,混凝土的强度稳定性不够,标准偏差较大,造成有的混凝土强度过高,而有的则不能达到强度要求。从而在拆装或运输过程中,造成混凝土裂缝。
  (2)原材料存在质量问题,混凝土达不到设计强度
  水泥、砂子、石子及外加剂等原材料的质量不好,都会引起混凝土的强度降低,达不到排水管设计要求的强度。
  (3)混合料搅拌不均匀,影响混凝土的强度
  悬辊法生产排水管,由于使用干硬性混合料,对混凝土搅拌的质量要求较高,搅拌的难度相对要大一些。影响搅拌质量的因素主要有搅拌机类型、搅拌时间、搅拌机速度及投料顺序。其中混凝土搅拌时间短是比较常见的原因。混合料未得到充分的搅拌,不但混凝土的强度达不到要求,而且工作性能也差。
  (4)净辊压时间短,悬辊速度低,密实程度不够
  悬辊法生产排水管、混凝土的强度直接与辊压时间、辊压速度相关。操作工有时为了赶时间,或者怕钢筋骨架变形损坏,人为地缩短悬辊时间或降低速度,造成混凝土的密实程度不够,使混凝土的强度不能达到设计要求。
  (5)养护
  养护制度不合理,或者养护制度虽然合理,但没有严格按照制度去做,不能达到设计的脱模强度。
  2、其他原因
  (1)螺栓不全,模具紧固困难,受力不均匀,局部受力过大,造成模具变形。
  (2)模具清理不干净,或脱模剂存在问题,隔离效果不好,粘模,拆装受外力超过极限。
  (3)钢筋骨架配置不合理,或采用人工绑扎,纵向结构配筋太少等。


  二、钢筋混凝土排水管混凝土干缩引起的裂缝
  一般认为,悬辊法生产排水管,混凝土混合料为半干硬性至干硬性,干缩不会造成太大的影响。其实不然,笔者根据实际生产过程分析,有很多环向裂缝都是由于干缩引起的,尤其是在气侯比较干燥的春、秋季节。Φ1200mm以下承插口管都比较长,大多的厂家都采用4-5m,比2m长的管更容易出现环向裂缝。影响干缩的因素主要是水泥用量,减少水泥用量可以减少混凝土的收缩。另外,水灰比越大,干缩越大。干燥收缩在集料界面上产生拉应力和剪应力,一般随着集料粒径的增大而增大,如果它们超过水泥石和集料的粘结强度,则生成细小的裂缝,细小裂缝之间不断增长贯通,形成较大裂缝,从而影响管体的质量。


  三、钢筋混凝土排水管混凝土塑性变形引起的裂缝
  混凝土在浇注之后到开始凝结期间,固体颗粒下沉,水上升,并在表面析出水份,这种现象称为泌水。同时混合料发生沉降收缩,易在管体上部内外壁形成纵向裂缝或者承口与管身结合处内侧形成环向裂缝,严重的甚至造成塌落。另外,在混凝土中粗集料的下方以及配筋处,还会发生内分层,即水份被向上挤压到此处时,无法继续上升,形成充水区域,含水量最大,是混凝土中最弱的部分,也是混凝土渗水的主要通道和裂缝的发源地。而混凝土的内外分层导致的裂缝会和其它裂缝互相贯通形成影响质量的大裂缝。


  四、钢筋混凝土排水管成型后振动引起的裂缝
  悬辊管成型后,特别是当管体混凝土初凝后开始硬化,逐渐失去可塑性,但还没有什么强度,这时侯如果混凝土受到外力作用,是zui危险的时期。如果此时受到振动、撞击等外力作用时,非常容易造成空鼓、开裂甚至内塌。


  五、钢筋混凝土排水管升温、降温过快引起裂缝
  悬辊管在养护过程中,升温期是造成管体混凝土结构破坏的主要阶段。引起其结构破坏的因素有各组分的热膨胀、热质传输、混凝土的减缩及干缩等。体积变形就是由这些因素引起的体积变化的综合表现。升温期的体积变形急剧增长,并可能在升温期末达到zui大值。然而,升温期的混凝土初始结构强度极低,尚不能抵抗各种结构破坏因素所造成的内应力,以致产生大量孔缝,而使结构受到损伤。与此同时,这种混凝土结构随着水化作用的进行而趋于稳定,因此,降温后体积膨胀不能完全消除,从而造成管体的裂缝。


  六、钢筋混凝土排水管钢筋骨架应力引起的裂缝
  悬辊法生产,钢筋骨架位置控制是一个工艺难点,骨架配置合理,可以避免一些裂缝出现,如果配置不合理,刚刚成型后会对管材造成应力,引起混凝土开裂。


  7、 钢筋混凝土排水管防治裂缝的措施
  1、材料方面
  (1)水泥
  水泥的品种、细度、强度等级等各种质量指标都会对混凝土的性能产生影响,zui好使用普通硅酸盐水泥,凝结时间特别是初凝时间不要太长,强度等极不得低于32.5级,并优先选用旋窑水泥。这样配制出的混凝土强度有一定保证,其塑性变形和干缩变形相对较小,出现裂缝的机会相对减小。其次水泥用量,在满足施工条件及混凝土强度的前提下,尽量减少水泥用量。
  (2)粗细骨料
  粗细骨料在混凝土中占70%以上的体积,是比较重要的组成材料,它在混凝土中起到骨架的作用,对水泥石收缩起一定的抵抗作用。骨料的级配好,可以降低混凝土的用水量和水泥用量,同时降低混凝土的收缩。另外,骨料中的含泥量对混凝土的收缩也有较大影响,因此,应选用颗粒级配优良的砂、石,并且严格控制含泥量。碎石好于卵石。在满足工艺要求的情况下,粒径越大越好。
  (3)水
  一般来讲,水灰比越小收缩越小,所以制单位用水量。
  (4)钢筋骨架
  悬辊法生产排水管、钢筋骨架在悬辊成型过程中很容易变形、移位甚至损坏,所以除了保证设计配筋外,还应有一定的抗变形能力。钢筋骨架应采用焊接成型,保证钢筋骨架的刚度。为减小生产过程中钢筋骨架应力,在满足设计配筋及成型工艺的基础上,环向受力钢筋应尽可能采用细筋密布。
  (5)外加剂
  高效减水剂具有可降低水灰比、减少水泥用量、减少泌水等特点,对混凝土抗裂是有利的,但应优先选用收缩率低的减水剂。
  (6)粉煤灰
  粉煤灰是一种活性较好,密度较小的掺合料,在混凝土中能起到改善混凝土工作性、降低成本、减少泌水等作用,加入粉煤灰可以取代部分水泥,降低水泥用量,减少混凝土的收缩,同时,加入粉煤灰,混凝土的早期弹性模量降低,有利于混凝土的抗裂。


  2、生产过程
  (1)保证混凝土的设计强度达到标准规定的强度等级。
  (3)拆装模具时宜使用特制的偏心扁担,尽量避免拆装时受力不均匀,扁担制作时以吊装起管子后两端平衡为佳。注意设备和模具的维护和保养,模具变形应及时进行修理。宜使用性能优良的脱模剂。整个生产过程都应轻吊轻放,尤其是成型后,吊到养护窑时应有软性的支垫物,使模具受力得到缓冲,避免模具受力发生振动。
  (3)应选用强制式搅拌机,严格按照操作规程规定的时间进行搅拌。
  (4)保证净辊压时间3-5min,一般取4min。
  (5)蒸养制度一般应根据混凝土配合比以及产品的脱模强度、水泥品种、是否掺加外加剂、是否掺加粉煤灰等情况经试验确定。按静停、升温、恒温、降温过程进行,一般静停1-2h,升温速度每小时不得大于25℃,一般持续2-4h,恒温是强度增长的主要阶段,应根据试验确定,一般不得低于3h,降温一般在1h左右,总时不宜低于8-10h。
文章来源: http://www.gzsnzp.com/

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