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摘要:混凝土是桥梁公路桥梁建设中主要的施工材料,混凝土有一定的强度,能增加桥梁的稳定性,但它也很容易受到一些因素所影响,出现大体积的裂缝现象。这样一来就会影响到桥梁的审美效果,能会降低桥梁本身的质量,严重的还会出现安全事故。能够造成桥梁裂缝的原因有很多,在施工的时候要特别注意这些问题,还要选用相应的改进方法。本文分析了公路桥梁出现大体积混凝土裂缝的原因和改进方法,以供借鉴。
关键词:公路桥梁;裂缝;大体积混凝土;原因;方法
所谓大体积混凝土,一般都是指大于等于一米的混凝土结构,或者是容易受到水泥的水化热现象引起的混凝土内部和外表温差过大而出现裂缝现象的混凝土。在公路桥梁的建设中,在承台以及桥墩台等结构会用到大体积混凝土,如果在这些部位没有把握好施工的技术,就容易出现裂缝的现象,对公路桥梁的留下安全隐患。能够造成其裂缝的原因有干缩、沉陷以及塑性等,在施工的时候要特别注意这些问题的防范。
一、大体积混凝土裂缝类型以及原因
(一)温度裂缝
这是由于受到温度的引力而引起的裂缝现象,这也是防治大体积混凝土裂缝的主要目标。这种裂缝主要是由温度引起的,使混凝土的内外温差多大,引起了收缩作用,当温度应力以及收缩应力都大于混凝土的抗拉强度时,就会出现裂缝的现象。大体积的混凝土虽然和普通的混凝土知识厚度的差别,但是大体积的混凝土中水泥产生的热量更不容易扩散消失,内外温差过大的情况特别常见,也就很有裂缝出现。此外,在进行拆模的前后,混凝土表面的温度迅速下降,和内部的温差更加明显,也会出现裂缝的现象。还有在混凝土的内部温度达到一定值之后,热量才会慢慢散发,从而和环境的温度相一致,内部的温差也就是混凝土和外部最高温度的中间差值。这几种温差的情况都会使混凝土出现裂缝的现象,但是最主要的影响因素还是水热化而引起的温差情况。
(二)干缩裂缝
大体积混凝土也和普通的混凝土相同,干缩裂缝主要就是在对混凝土养护或者浇筑完以后的一段时间内,等到混凝土完全硬化,在干燥的环境中其内部水分开始往外部扩散,使混凝土表面的水分快速损失而有比较大的变形,导致混凝土出现干缩的现象。大体积的混凝土表面出现变形一般都是受到其内部的约束,有较大的拉应力,最后出现裂缝。一般的干缩裂缝都是表面的出现网状或者平行线状的细小裂缝现象。
(三)塑性收缩裂缝
大体积混凝土在凝结前,表面的水分会很快的流失产生收缩的情况,这时候混凝土不能快速的吸收水分,蒸发掉的水分得不到及时的补充,而混凝土还处在塑性的状态,并存在一定的拉力作用,这就会使混凝土表面有不均匀的裂缝出现,而且在水灰比相对较低以及混凝土的温度相对较高的条件下,也会加快裂缝的速度。在裂缝之后,水分蒸发的越快,裂缝的现象就越严重。这种裂缝一般都出现在夏季或者大风的天气中,裂缝大多都呈现枣核状,两端比较细,中间宽。能够影响塑性收缩裂缝主要是由水灰比、风速、湿度以及凝结时间等因素造成的。
(四)沉陷裂缝
出现这种裂缝现象主要是因为桥梁结构所在的地基处土质松软,基坑遭到长期的浸泡以及回填不实诚等原因造成的。特别在北方冬季进行施工的时候,模板支撑都是支设在冻土上,等冻土融化之后就会出现不均匀的沉降现象,从而使混凝土结构出现裂缝。这种裂缝一般都比较深,贯穿性大的裂缝,对桥梁造成的危害也比较大。
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二、大体积混凝土常见裂缝的防治办法
(一)温度裂缝的预防
1.水泥材料、石料、外加剂的选择
由于温差主要是由水化热产生的,所以要减小温差就要降低水化热,要尽量采用早期水化热低的水泥。应尽量选用水化热低、凝结时间长的大坝水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或其他低标号泥等;尽量选择粒径大的粗骨料和干净的中粗砂,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,中沙中含泥量越小,总表面积越小,水泥用量就越小;减少水泥用量来降低水化热并提高和易性,掺加适量粉煤灰等外加剂。但应注意的是:由于粉煤灰的比重较水泥小,混凝土振捣时比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面而易产生塑性收缩裂缝;掺入适量的减水剂改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量;掺加适量的缓凝剂,可以延缓混凝土放热峰值出现的时间,由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大,所以当放热峰值出现时,混凝土强度也增大了,从而减小了裂缝出现的几率。
2.采用合理的施工工艺
炎热的夏季,对沙石料要遮阳保护,避免暴晒,同时施工拌和料应采取降温措施:拌和时送入冷风对拌和料进行冷却降温,或直接加冰拌和,尽量降低混凝土拌和料的出料温度,宜将新拌混凝土的温度控制在6℃左右。施工时应尽量避免在太阳辐射较强的时间段进行浇筑,尽量避开正午高温时段,尽量安排在夜间低温时间进行。同时要严格控制原材料及外加剂的计量,严格控制混凝土的配合比及出料的坍落度。
(二)干缩裂缝预防措施
干缩裂缝的预防措施有:选用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量;混凝土的干缩受水灰比的影响较大水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量选择合理的水灰比,同时掺加合适的减水剂;混凝土的用水量也不能大于配合比设计所给定的用水量;加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间;或在混凝土结构设计、施工时设置合适的收缩缝。
(三)塑性收缩裂缝的预防措施
该类裂缝的预防措施具体有:1.选用干缩值较小、早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥;2.严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量;3.及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护;4.在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。
(四)沉陷裂缝防治措施
沉陷裂缝防治措施具体为:1.对基坑部位、填土地基进行必要的冲击夯实或加固;2.防止混凝土及地基被水浸泡;3.在冬季施工时基底冻土上搭设模板时要采取一定的预防措施。
三、结束语
能够导致公路桥路的大体积混凝土出现裂缝的原因有很多,不管是混凝土的配比料的影响,还有温度的影响、湿度的影响,其中,温度影响比较大,有温度裂缝的情况发生。此外,在混凝土硬结的时候,控制不好还容易有干缩裂缝的情况发生。为了防止大体积的混凝土有较高的裂缝概率,在桥梁施工的时候一定要注意施工工艺的选择,并且做好监督管理工作;同时,还要重视混凝土的后期养护工作,只有做好这些工作,才能提公路桥梁的质量,增加使用的寿命,避免出现更多的交通事故。
参考文献:
[1]王宇.公路桥梁大体积混凝土裂缝成因及改进方法.黑龙江科技信息,2015(2)
[2]徐俊峰.谈公路桥梁大体积混凝土裂缝成因及改进方法.山西建筑,2014(12)
[3]方迎春.桥梁大体积混凝土裂缝成因及改进方法.黑龙江科技信息,2015(7)
[4] 李宏安,张耀元,张新.浅析混凝土桥梁温度效应及裂缝控制[J].华东公路,2012(4)
论文作者:丑涛
论文发表刊物:《基层建设》2015年27期
论文发表时间:2016/3/17
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 桥梁论文; 水灰比论文; 温度论文; 温差论文; 《基层建设》2015年27期论文;