道路桥梁施工大体积混凝土裂缝成因及防治对策论文_房祥亭

道路桥梁施工大体积混凝土裂缝成因及防治对策论文_房祥亭

中建八局第一建设有限公司 山东济南 250000

摘要:在社会经济的发展过程中,我国建筑事业发展较为迅速。商品大体积混凝土在建筑工程施工中应用较为广泛,但是多数的大体积混凝土结构在建设以及应用中还是存在不同程度以及类型的裂缝。这些裂缝会影响建筑物的外观,对于建筑结构的耐久性以及稳定性应用具有一定影响。对此,要通过科学的防治措施对其进行系统控制,确保大体积混凝土的施工质量,加强大体积混凝土裂缝控制,降低大体积混凝土裂缝的危害与影响。

关键词:道路桥梁;大体积混凝土;裂缝

1道路桥梁中大体积混凝土施工裂缝防治的作用

1.1确保工程外形美观

一旦大体积混凝土出现裂缝,往往会降低工程外形美观,不利于提高工程质量。而采取相应措施,确保原材料质量,加强浇筑施工过程管理,重视温度控制,做好养护工作。不仅可以顺利完成养护任务,还能确保工程外形美观,促进大体积混凝土在道路桥梁施工中更好发挥作用。

1.2提高桥梁工程质量

裂缝除了降低工程外形美观之外,还会制约道路桥梁工程质量提升。而施工单位通过加强质量控制,能有效约束和规范现场施工,顺利完成大体积混凝土浇筑任务。进而确保结构承载力,更好满足施工需要,有利于提高道路桥梁工程质量。

1.3延长工程使用寿命

整个大体积混凝土浇筑施工过程中,通过完善方案设计,确保原材料质量,提高配合比设计水平,优化施工配合比,重视浇筑温度控制,做好养护工作。不仅有利于顺利完成施工任务,还能确保大体积混凝土施工效果,预防裂缝发生。进而有效提升结构承载力,延长道路桥梁使用寿命,更好满足车辆安全顺利通行需要。

2道路桥梁中大体积混凝土施工裂缝的成因

2.1水泥水化热

大体积混凝土施工时,需要浇筑大量混凝土。为防治裂缝产生,施工中应该选用低水化热水泥。但由于施工控制不到位,浇筑完成后,大体积混凝土表面出现散热现象,且内部与外部散热速度不一样。水化热通常在大体积混凝土内部聚集,导致内部温度不断提升。最终使得中心温度高、散热慢,而表面温度低、散热快。进而在混凝土表面产生温度应力,当这种应力超过混凝土抗拉强度时,不可避免地会出现裂缝。

2.2温差影响

温差是导致裂缝产生的重要原因。例如,大体积混凝土内部与外部温差较大,容易引发裂缝。外界气候突然下降,使混凝土表面温度迅速下降,但内部温度下降速度较慢,导致内部与外部温差过大,在大体积混凝土表面形成裂缝。

2.3混凝土收缩

大体积混凝土浇筑后,在散热和硬化中会出现收缩现象。收缩过程中会出现收缩应力,一旦超过混凝土抗拉强度时,便会产生收缩裂缝。为预防收缩裂缝,施工中应该选择合适的水泥,确保用水量合理,加强配合比设计,严格控制水泥用量。

3道路桥梁大体积混凝土施工裂缝的防治对策

3.1提高原材料质量

为实现对大体积混凝土裂缝的预防,首先就应该加强原材料质量控制,采用质量合格的材料施工。例如,要确保大体积混凝土用的水泥、粗细集料、外加剂、水等符合质量规范要求,进而有利于提高混合料拌和质量,为确保混凝土施工效果奠定基础。要选用低热化水泥,常用级配42.5的普通硅酸盐水泥施工。粗集料常用级配碎石,重视质量检测,确保干净整洁,满足施工需要,如果是在夏季施工,应该对粗集料适当洒水降温。细集料选用中粗砂,筛选出其中的杂物和垃圾,严格控制含泥量。日常饮用水满足施工规范要求,可用来拌和混凝土。总之,施工前要严格按要求对材料进行质量检测和验收,不合格的材料一律不得将其用于现场施工,为预防裂缝产生创造条件。

3.2降低水泥水化热

(1)选用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等。

(2)充分利用混凝土的后期强度,减少每立方米混凝土中水泥用量。根据试验每增减10kg水泥,其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃。

(3)使用粗骨料,尽量选用粒径较大、级配良好的粗细骨料;控制砂石含泥量;掺加粉煤灰等掺合料或掺加相应的减水剂、缓凝剂,改善和易性、降低水灰比,以达到减少水泥用量、降低水化热的目的。

(4)在基础内部预埋冷却水管,通入循环冷却水,强制降低混凝土水化热温度。

(5)在厚大无筋或少筋的大体积混凝土中,掺加总量不超过20%的大石块,减少混凝土的用量,以达到节省水泥和降低水化热的目的。

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(6)在拌合混凝土时,还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥,使混凝土得到补偿收缩,减少混凝土的温度应力。

3.3加强对水泥与水比例的控制

大体积混凝土内部温度存在的差异性主要就是因为水泥遇水产生一定化学反应,而适当的降低水泥的化学反应强度,可以降低大体积混凝土表面中的温度差异问题。如果大体积混凝土外部压力过强,就要应用一些膨胀幅度较小的水泥;而为了避免水泥水化温度升高过快,可以适当的增加一些化学试剂,继而合理控制水泥凝固速度,延长水泥凝固时间。合理应用粉煤灰可以有效降低水泥在遇到水时候产生的热量,可以有效的缓解水泥水化速度,在操作中将粉煤灰拌入水泥中,进而产生化学反应。在特定状态中,可以通过一些坚硬的石头降低其膨胀的速度,同时可以缩短骨料间距,进而减弱大体积混凝土收缩强度,合理控制岩石构成成分。在进行粗骨料的选择过程中,要应用粒径较大的骨料,要节约成本,减少水泥以及水之间的化学反应。同时在道路桥梁的大体积混凝土施工中必须要保障水泥的标准,提升其整体的利用效率,进而有效避免大体积混凝土缩水问题。

3.4大体积混凝土的施工

在温度较高的情况下进行施工,我们一定要注意降低混凝土浇筑时的温度。可以在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖,以减少阳光对其的辐射,同时对浇筑前的砂石用冷水降温。在搅拌过程中向混凝土中添加冰水。以上这些措施都可以有效的降低混凝土的入模温度。在混凝土的内部预先设置冷却水管并通入冷却循环水,采用循环法保温养护,以便加快混凝土内部的热量散发。混凝土表面应该覆盖一些织物进行保温、保湿养护,这样不但可以降低混凝土内外温差,防止表面产生裂缝,还可以防止混凝土骤然降温产生贯穿裂缝,并且还可以使水泥顺利水化,防止产生湿度裂缝。为了及时掌握混凝土内部温升与表面温度变化值,可以在混凝土内埋设一定量的测温点,从而可以更好的了解混凝土的温度变化情况,一旦内外温差超过允许值25℃,好及时采取措施。

如果是在冬季进行施工,因为要防止早期混凝土被冻问题,所以要求混凝土浇筑时应该具有较高的浇筑温度。但另一方面,正是由于天气寒冷,混凝土稳定温度一定较低,往往超过允许温差,不能防止混凝土裂缝要求。所以,混凝土浇筑温度在冬季施工时一般以5℃~10℃为宜,在浇筑混凝土以前还应该对基础及新混凝土接触的冷壁用蒸汽预热,对原材料应视气温高低进行加热。加热石料时应避免过热和过分干燥,最高温度不应超过75℃。另外还要注意运输中的保温、浇筑过程中减少热量的损失以及保温养护。

3.5注重控制拆模时间

大体积混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面会出现较大拉应力。这时混凝土表面温度也相对较高,拆除模板会导致混凝土表面温度急剧下降,加剧内外部温差,容易引发裂缝现象。为避免这种情况发生,应该严格控制大体积混凝土拆模时间,不得过早将模板拆除。而应该在混凝土强度合格的前提下拆除模板。模板拆除后还要在混凝土表面覆盖保温材料,避免产生过大拉应力,有利于保证施工效果。

3.6重视混凝土养护

大体积混凝土浇筑完成后,应该立即覆盖土工布或草袋开展养护施工。重视温度测量,随时控制混凝土内部与外部温差,混凝土表面与大气温差值不得超过25℃。如果温差过大,应该进行适当调整,落实保温和养护措施,防止裂缝产生,促进工程质量提升。

3.7提高混合料配合比设计水平

注重提高大体积混凝土配合比设计水平,使其有效满足施工需要,预防裂缝产生。设计过程中,应该落实低水胶比、低砂率和低坍落度原则,适当掺入粉煤灰。采用这种策略进行配合比设计之后,能增强混凝土抗裂性能,提高混凝土抗拉值,确保其强度和韧性,有利于预防裂缝产生。还可以适当增加构造钢筋,促进大体积混凝土抗裂性能提升。或者在应力集中部位设置暗梁,提高配筋率。这样不仅有利于增强大体积混凝土抗拉强度,还能避免应力过于集中现象发生,促进大体积混凝土施工取得更好效果。

4结语

大体积混凝土裂缝防治是道路桥梁施工的重要内容,对工程建设产生积极作用。作为施工单位和施工人员,应该提高思想认识,结合施工现场基本情况,根据裂缝的成因,有针对性地采取防治措施。另外还要加强原材料质量控制,严格按要求浇筑大体积混凝土,并注重混凝土养护工作,提高施工人员综合素质。从而有效预防裂缝产生,促进大体积混凝土施工任务顺利完成,确保道路桥梁工程建设质量和效益。

参考文献

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[2]王毅.桥梁施工中大体积混凝土裂缝的原因与防治[J].建筑技术开发,2011,38(04):45-47.

[3]黄飞.刍议桥梁施工中大体积混凝土梁的裂缝控制[J].科技创新与应用,2013(32):208.

论文作者:房祥亭

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期

论文发表时间:2018/11/9

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