摘要:在公路与桥梁工程建设的过程当中,经常会有混凝土裂缝问题的发生,主要是因为相关设计工作者以及施工人员并没有深刻认识到混凝土施工温度与裂缝之间存在的关系。在公路与桥梁工程的施工过程中,如若经常出现裂缝问题,不仅会影响到公路桥梁的使用美观性,而且还会对其耐用性带来一定的影响,严重的甚至会发生坍塌,直接危及到人们的生命安全。因此,加强对公路与桥梁混凝土施工温度与裂缝的防治具有重要的现实意义。
关键词:公路桥梁;混凝土;施工温度
1混凝土施工温度与裂缝因素探析
1.1温度应力的形成
混凝土温度应力的形成需要经过一个漫长的过程,在经过长期的温度转化之后,其应力才能够真正的形成,而混凝土温度应力形成所要经历的阶段包括早期、中期、晚期。在早期阶段,混凝土由浇筑开始到放热完成为止,所需要的时间为一个月,在这期间中,混凝土要经过大量的热量释放过程,混凝土中的水泥与水充分的融合后,会出现水化热的现象,从而使得混凝土中具有较高的热量,在热量释放到一定阶段后,混凝土的弹性模量会发生一定的变形,从而使得建筑内部出现应力。在中期阶段,混凝土释放的热量逐渐变少,混凝土的性质也趋于稳定,在这一时期,受到热量值降低的影响,混凝土弹性模量也趋于稳定,在变化上也不明显,因此不会产生新的应力,但是在早期阶段中产生的应力还存在于混凝土内部,在收到内外温差的影响下,使得应力出现重叠的状况。在晚期阶段,混凝土的热量已经不再释放,且受到外部冷空气的影响,混凝土的温度急剧下降,出现冷却现象。在这一阶段中,温度应力主要是由于外部环境的温度变化而产生的,在这一时期所产生的温度应力会与中期和早期的应力发生重叠。
1.2裂缝产生的原因
其一,混凝土准备阶段。很多的施工单位在混凝土的准备工作中,没有严格按照混凝土配比的要求对水泥和水量进行有合理的配比,从而使得混凝土内部的水量和水泥处于不平衡的状态,混凝土的性质不够稳定,这样就会使得在具体的浇筑施工过程中,容易出现水泥和水分离的现象,从而无法使得混凝土保持完整,从而造成裂缝的产生。
其二,外部气温的影响。在混凝土浇筑和养护的过程中,如果外部气温温差过大,就会在混凝土表面的形成一定的拉应力,在混凝土外部拉应力超过混凝土的最大承受力时,就会造成混凝土出现裂缝。另外,混凝土在浇筑的过程中,水泥和水会充分的融合,从而产生物理反应,释放大量的热量,使得混凝土内部的温度过高,在与外部的冷空气相接处后,就会在混凝土的表面形成一定的拉应力,在拉应力不断加大的情况下,就会使混凝土表面出现严重裂缝问题。
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2公路与桥梁混凝土施工温度与裂缝的防治措施
2.1控制温度
为了防止温度裂缝的形成,可以在混凝土施工现场采取以下措施:改善骨料级配,用干硬性混凝土掺混合料,加引气剂或塑化剂等,减少公路与桥梁混凝土中的水泥用量;搅拌混凝土时加水或用水将碎石冷却,降低公路与桥梁混凝土的浇注温度;在炎热天气下浇注公路与桥梁混凝土时应尽量减少浇筑厚度,最好制约在五十厘米以内,以便于表面散热;第二层浇筑应在第一段混凝土初凝前浇筑完毕前;根据公路与桥梁混凝土的浇注面积,在其混凝土上中下部设置一定数量测温管,定时测定内外温度,前四天每两个小时测一次,五到七天每四个小时测一次,八到十五天每天测一次,并及时记录,确保公路与桥梁混凝土内外温差制约在二十五摄氏度以内,做到及时观察,出现温度超偏,可通过调整养护方式来降低温差;规定合理的拆模时间,以免混凝土表面发生温度骤变的现象,加强保温养护措施,在公路与桥梁混凝土浇注后可以先覆盖一层塑料薄膜,用装锯末的麻袋(厚度为八到十厘米)进行中层覆盖,最后覆盖一到两层十厘米厚的岩棉被;另外,夏季施工中对于长期暴露在外面的混凝土部分进行撒水养护工作,避开因为公路与桥梁混凝土内部水分蒸发过快而导致裂缝的产生。
2.2改善约束条件
约束力的作用也是产生裂缝的重要条件之一。所以,有效地改善约束条件,可以大大减少混凝土产生裂缝的概率。可以通过以下条件改善约束条件:有效地进行分缝分块,合理安排施工过程;在混凝土的形成过程中,首先要打好基础,避免出现温度过大起伏的现象;合理的规划施工的程序和过程,避免出现较大的失误。
2.3合理安排拆模时间
其实预防裂缝的方法还有很多,例如促进混凝土性能的改变,做好混凝土的养护工作,防止表面出现干缩现象的发生等等,都可以有效防止裂缝的产生。在施工过程中,有时候为了可以周转速率,施工工人往往会将新浇筑产生的混凝土提前进行拆模。但是,拆模时间也要根据混凝土的温度来。在刚刚浇筑时,由于之前水泥产生的大量的水化热,导致温度的急剧升高,从而在表面形成较大的拉应力,此时,其表面温度是很高的,如果在这时候就进行拆模,那么温度会发生变化,气温骤降,产生较大的温度差度,又会在表面产生拉应力,此时的拉应力加上水化热导致的拉应力,又有混凝土表面的干缩现象的发生,其表面拉应力非常大,有很大的可能会产生裂缝。所以,要合理地安排拆模时间,防止产生较大的拉应力。
2.4混凝土的保温
在施工过程中,混凝土出现裂缝的大部分原因都是因为温度梯度过大。所以,在早期就要做好防护工作,加强混凝土的保温工作。
混凝土的保温应该做到以下几点:在混凝土浇筑过程中,要防止出现较大的温度差,尤其是内外的温度差,从而避免混凝土的表面裂缝的产生;防止混凝土出现超低温的时刻,运用各种方法保持混凝土在施工过程中其最低温度不能低于在混凝土使用时的稳定的温度,以免出现较大的温度梯度;在浇筑过程中,不要让老的混凝土过于低温,不然会在老混凝土会对新产生的混凝土产生约束。本来新浇筑的混凝土中含有大量的水分,这些水分足以满足生产的要求,但是在实际操作中,因为蒸发等现象引起水分的减少,进而阻碍了水泥的水化过程,影响了表面混凝土的性质,从而出现一系列的问题。所以,在施工过程中的最初几天是很重要的,养护工作做好,可以有效地避免混凝土裂缝的产生。
结束语
综上所述,针对当前我国的国情,虽然对于公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治的看法各不相同, 裂缝产生的原因与计算方法还存在着不同的理论流派,但是,就实际的施工温度与裂缝防治的常用措施的看法基本上还是一致的,并且在实际的工程施工过程中积累了大量的经验,这些经验都取得十分好的防治效果。在公路与桥梁混凝土的设计与施工进程中,设计、施工管理人员应从多角度、全方位进行观察、思考和比较,对于工程中现象的问题也要认真的分析,发科学、发展的眼光来贯彻落实施工温度与裂缝防治措施,从而最大程度的避免因施工温度产生的裂缝对整个工程所产生的一系列不良影响。
参考文献
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论文作者:王博
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/10/25
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 温度论文; 应力论文; 桥梁论文; 公路论文; 过程中论文; 《基层建设》2017年第19期论文;