摘要:随着科技的进步,混凝土面板逐渐应用到我国的各个领域中,而混凝土裂缝问题也是现实中普遍存在而又比较难以解决的棘手问题。众所周知,在我国高寒地区的恶劣环境下,混凝土面板极易出现裂缝裂纹等现象。而混凝土一旦开裂,不仅会影响到整个公路的耐久性,还会对大坝的使用寿命产生一定的影响,后期进行维修费用也会大大增加,因此,我们针对高寒地区的气候特点,而展开的对高寒地区公路及堤坝混凝土抗裂耐裂性的研究具有重要的意义。
关键词:高寒地区;混凝土面板;裂缝;探析
一、前言
随着我国城镇化的不断发展,基础设施建设的需求也在日益增加,而混凝土面板作为工程建设的基本材料得到广泛应用。混凝土虽然耐久性、稳定性要远远高于其它材料,但其也存在着缺点,如混凝土开裂在建筑设施中极为常见,混凝土表面开裂之后就会缺乏对内部的保护,以至于混凝土所包裹的内部钢筋结构受到严重腐蚀,从而对结构体的稳定性以及耐久度会造成一定程度的影响,这个问题一直是工程界以及学术界都比较关注的技术难题。本文旨在对高寒地区混凝土面板裂缝控制技术进行研究探讨,以期为我国高寒地区的公路建设提供一些有益的帮助。
二、混凝土裂缝的成因及预防
(一)混凝土裂缝产生的主要原因
由于高寒地区的环境十分恶劣,这些地方海拔高,气温常年比较低下,在这种情况下作业,及其容易造成水泥在溶于水、开始搅拌、初凝等的过程中会发生一系列的化学反应,水泥浆的化学减缩和水泥石的失水收缩以及水泥石的热胀冷缩均会造成混凝土的开裂现象。所以,在我国高寒地区的条件下施工,极易造成面板裂缝。
(二)混凝土裂缝的预防
1、尽量选择水化热低的水泥配制大体积混凝土,在施工中避免使用含泥量高的集料,采用降低水泥用量的方法来降低混凝土的绝对温升值,对掺合料和外加剂要进行严格的控制。合理的设计施工配合比,根据工程所处的条件对掺合料的用量进行优化设计,选择最合理的施工方案。
2、在施工过程中注意提高混凝土的密实度,并对混凝土表面的温度进行严格把控,增强混凝土强度,提高混凝土的抗裂性,并切实做好混凝土的搅拌、运输、浇筑及养护等细节性工作
(三)裂缝的处理方法
1、表面处理法:这种方法主要适用于对细微裂缝的处理,它主要用来提高结构的防水性和耐久性。这种方法的主要特点就是填充材料仅对裂缝的表面进行闭合处理,而没有办法深入到裂缝的内部。
2、压力灌浆法:这种将低粘度粘结材料如环氧树脂在一定的压力下对裂缝内部进行修复的一种方法,这种方法在裂缝宽度0.2~0.5之间的情况下使用。
3、填充法:这种方法是沿着裂缝的方向凿开混凝土,并在该处填充修补材料而进行的一种修复方法。它主要适用于裂缝宽度大于0.5mm的情况下。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是这种方法在施工的工程中,如果发现凿开后的钢筋已经被锈蚀,则应该先将钢筋的锈处理干净再对裂缝进行填充。
三、高寒地区混凝土裂缝控制关键技术
(一)温控防裂关键技术
本文对位于海拔3200~3800m的高寒地区的低端地貌进行研究,发现全路段属于季节性冰冻地区,草原和洼地地下水埋深较浅,一般0.5~1.0m左右,冰冻深度约1.0~1.5m,冻融翻浆的严重程度与地下水、路基填料性质及地形条件密切相关。
沥青路面使用性能气候分区:若尔盖及红原县境为夏凉冬寒湿润区3-2-2;松潘县境为夏热冬冷湿润区2-3-2。考虑本公路地处高原,高温累计时间短,昼夜温差大,低温抗裂是主要问题且本工程大部分段落处于3-2-2,沥青及沥青混合料路用性能气候分区全线采用3-2-2。因此,其公路建设中提高路面的抗裂性与耐久性显得尤为重要。针对这一现象并结合实际情况开展研究,并提出混凝土表面保温防裂模拟计算,对不同龄期和不同季节混凝土不同表面的保温措施,混凝土面板仓面、内部点、上游表面点温度应力计算与分析。
(二)工程混凝土表面保温防裂分析
(1)对于昼夜温差和温度骤降两种类型的短周期温度应力,昼夜温差的影响深度一般在表面50cm以内,温度骤降的影响深度可达100cm左右。只要进行必要的表面保温工作,昼夜温差应力一般可以控制在较小的范围之内,但对于较大的温度骤降,则必须要采用针对性的保温措施。
(2)对于长周期应力,表面保温力度与应力水平成反比,对于强约束区和出现长间歇的仓面,表面保温措施要比其他部位加强。
(3)对于高寒地区,由于夏季气温相对较低,保温措施可相对弱化,有利于表面散热,其他季节则仍需要加强表面保温,以避免短周期温降带来的开裂风险。
(4)对于强约束区高温季节浇筑的混凝土,表面流水养护对降低开裂风险效果显著,对于其他季节浇筑的混凝土,流水养护的意义不大;此外,采用流水养护措施时,还应注意水温与混凝土温差的控制,避免出现冷击现象。
(5)进行农面防裂温控设计时,应综合考虑长周期温度应力和短周期温度应力的叠加效果,可以根据国道213线郎木寺至川主寺公路改建工程不同的部位、季节而区别对待。
(6)现场实际保温效果往往要弱于理论保温效来,温控设计时要留有余地。
四、结语
本文通过对高寒地区裂缝的成因进行分析,明确了影响混凝土面板裂缝的主要因素,并重点对提出了对裂缝处理的措施,在混凝土材料的耐久性能尤其是高寒地区混凝土材料的抗冻性能上需要引起高度关注。
参考文献
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作者简介
余航(1996 -),男,安徽六安人,在读本科生,主要研究方向:土木工程
论文作者:余航
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/22
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 地区论文; 表面论文; 应力论文; 面板论文; 温度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第36期论文;