摘要：随着科学的发展和进步，火车速度日益提高。目前我国铁路使用的轨枕已从原来的木制轨枕更新为预应力钢筋混凝土轨枕。混凝土轨枕质量的好坏，关系到人民的生命财产安全，一旦预应力钢筋混凝土轨枕质量出现问题，将给人民的生命、财产带来严重威胁。
关键词：预应力混凝土；裂缝；防治措施
1引起裂缝主要的因素
1.1温度变化引起的裂缝。
混凝土从浇筑至硬化过程中，由于水泥的水化作用将产生并释放大量的水化热，造成轨枕内部温度较大，膨胀不一致，轨枕表面产生拉应力，内部产生压应力，当内外应力不均衡时便产生了裂缝；二是轨枕在脱模时，轨枕温度较高，超过了规范规定的环境温度与轨枕表面温度之差，就会产生温度收缩，轨枕表面会产生很大的拉应力，而形成表面裂缝；三是施工过程中人为因素引起的温度变化，如新布的混凝土与剩余混凝土的接触面、布灰不均匀新旧混凝土分层分块不合理等；四是在蒸汽养护过程中升温过快，恒温温度又很高时，由于混凝土中的材料热膨胀系数不同，而混凝土初期结构强度又很低，高温使气、水大大膨胀，造成混凝土内部结构缺陷，容易引起轨枕端部表面的混凝土龟裂疏松，出厂时仅有肉眼不可见的微细裂缝，在运营使用过程中受到外力的不断作用，以及环境的干湿、冻融影响，也会是裂缝的宽度、长度发展。
1.2混凝土的收缩变形引起的裂缝。
混凝土振捣完成后进入预养阶段，在空气中结硬时体积要收缩变形，这种变形不同程度地受到外界的约束作用，如预应力钢筋、箍筋等，对于这些受到约束而不能自由伸缩的轨枕，混凝土的干缩就可能导致细小裂缝的产生，实践表明有挡肩的轨枕要比无挡肩的轨枕裂缝高于很多倍。另外在施工中要严控配合比，人们往往为了施工方便，对控制用水量有很大的随意性，其施工用水量常常大于试验室提供的配合比用水量，致使混凝土坍落度大，泌水现象明显，这种混凝土往往伴随着较大的塑性收缩，从而出现塑性收缩裂缝。
1.3碱―骨料化学变化引起的裂缝。
如果混凝土中含有碱活性骨料和碱含量高的水泥，或受到含有可溶性硫酸盐的水作用时，反应生成物遇水可产生膨胀，导致混凝土体积的变化而形成裂缝。当骨料具有碱―碳酸盐反应时不得用作混凝土骨料，当具有碱―硅酸盐反应时混凝土中最大碱含量不得大于3kg/m3。
裂缝处理方法
2表面处理法
表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。
2.1填充法
用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开Ｖ型槽，然后作填充处理。
2.2灌浆法
此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，利用压送设备（压力0.2~0.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的。
2.3结构补强法
因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验；钻心取样试验；压水试验；压气试验等。
2.4混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。
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2.5电化学防护法
电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。
2.6仿生自愈合法
仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分如含粘结剂的液芯纤维或胶囊，在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。
3混凝土裂缝的控制
3.1设计方面控制
在桥梁设计中应该“抗”“放”结合，就是在结构处于约束状态下，没有足够的变形余地时，采取措施防止裂缝；当结构处于自由变形无约束状态下，使其有足够的变形空间。另一方面优化钢筋配置，根据“细而密”原则，减小混凝土收缩应力。
3.2原材料控制
1）根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避
免采用早强高的水泥。
2）选用级配优良的砂、石原材料，含泥量以及设计混凝土配合比时应严格符合规范要求。
3）积极采用掺合料和混凝土外加剂。可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。
3.3施工方面控制
1）模板和支架应该根据工程实际情况进行设计，应该具有足够的承载能力、刚度和稳定性，安装的模板须构造紧密、不漏浆、不渗水，不影响混凝土均匀性及强度发展，并能保证构件形状正确规整。
2）混凝土浇筑时要充填到钢筋、埋设物周围及模板内各角落，要振捣密实，不得漏振，也不得过振，更不得用振捣器拖赶混凝土（以混凝土不在下沉，不再冒泡为准）。浇筑后应该进行二次抹压，排除表面泌水。
3）良好的保温保湿养护条件对于减小混凝土收缩，控制裂缝有很大的帮助。浇筑后采用覆盖、晒水、喷雾或用薄膜保湿等养护措施；保温、保湿养护时间对硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7d；对掺用缓凝型外加剂或抗渗要求的混凝土，不得少于14d。
4）管理方面应当确定科学的控制裂缝标准，合理的选择施工进度。并且在环境方面应注意施工的季节，环境的温湿度严格控制现场坍落度、防风、及时和气象站保持紧密联系。
4结束语
在实际生产使用过程中采用以上综合措施，有效地减少了混凝土轨枕裂缝的产生和发展，取得了较明显的效果。但混凝土轨枕裂缝的预防与控制是一项系统工程，需要从设计、施工、材料、检测等各方面进行控制，并且要在提高控制技术和技术管理水平系统地、综合地运用各种预防措施，以确保轨枕质量的提高，延长其使用寿命。
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论文作者:郭兆杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/5
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 轨枕论文; 预应力论文; 表面论文; 结构论文; 骨料论文; 《基层建设》2019年第11期论文;