混凝土在公路桥梁施工中裂缝产生原因解析
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道路桥梁工程施工中的混凝土裂缝成因与防治措施混凝土裂缝是道路桥梁工程中常见的问题之一,如果不及时修复,裂缝可能会加剧,影响到结构的稳定性和使用寿命。
本文将探讨混凝土裂缝的成因以及防治措施。
混凝土裂缝的成因:1. 温度变化:混凝土在温度变化时会发生收缩和膨胀,如果温差过大,就会引起混凝土的开裂。
2. 干燥收缩:混凝土在干燥环境下,水分会逐渐蒸发,导致混凝土收缩,进而引起裂缝。
3. 施工不当:混凝土施工中如果操作不当或者使用劣质材料,也会导致混凝土裂缝的产生。
4. 荷载变化:道路桥梁承受来自车辆和行人的荷载,如果荷载超过设计承载能力,就会引起混凝土的裂缝。
5. 震动和振动:道路桥梁工程周边有重型机械运行等,震动和振动也会对混凝土产生影响,导致裂缝的产生。
混凝土裂缝的防治措施:1. 设计合理:在道路桥梁工程的设计阶段,应根据实际情况合理确定梁的截面尺寸和布置钢筋等,以及适当设置扩缩缝,以减少混凝土的收缩和膨胀。
2. 选择优质材料:在混凝土施工中,应选用合格的水泥、骨料和黏结材料,以保证混凝土的质量,减少裂缝的产生。
3. 控制施工温度:在混凝土施工中,应控制施工温度,避免温度变化过大,可以适当增加施工时间或者使用温度调节剂等方式。
4. 加强养护:混凝土施工后,应及时进行养护,包括保湿、防雨等,以减轻混凝土的干燥收缩。
5. 加强监测:在道路桥梁工程施工过程中,应加强对混凝土施工质量的监测,及时发现并处理施工中的问题,以避免裂缝的产生。
6. 定期检测和维修:道路桥梁的混凝土部分应定期进行检测,发现裂缝应及时采取措施进行修复,防止裂缝的扩大和影响结构的安全性。
混凝土裂缝的产生与温度变化、干燥收缩、施工不当、荷载变化和震动振动等因素有关,为了防治混凝土裂缝,应在设计阶段合理设计,选用优质材料,控制施工温度,加强养护,监测施工质量,定期检测和维修。
简析道路桥梁施工中混凝土裂缝成因及对策道路桥梁是交通运输中非常重要的组成部分,而混凝土是道路桥梁建设中主要的材料之一。
然而,在道路桥梁施工过程中,混凝土经常会出现裂缝,这些裂缝不仅会影响道路桥梁的强度和稳定性,还会导致安全隐患,因此需要我们进行深入的分析和对策制定。
一、混凝土裂缝成因1、混凝土施工不规范。
在施工过程中,如果混凝土浇筑不均衡,或者振捣不到位,都会导致混凝土存在密实度差异,产生裂缝。
2、混凝土配合比不合理。
混凝土的配合比是一个相当重要的参数,如果水灰比过大或添加的外加剂不合理,都会导致混凝土出现大面积裂缝。
3、混凝土自身性质问题。
混凝土自身存在一定的干缩收缩性能,而这个性能会随着混凝土的龄期而不断发生变化。
在施工期内,如果混凝土的干缩收缩性能得不到有效解决,也容易导致混凝土出现裂缝。
4、外部环境因素。
道路桥梁作为室外建筑,其混凝土构件也会受到自然环境的不利影响,例如高温、低温、雨水侵蚀等都会导致混凝土的暴露表面和内部构件存在不同程度的受损。
1、强化施工管理。
在混凝土施工过程中,严格控制施工质量,并注重混凝土浇筑的均衡性和振捣的到位性,这对减少混凝土产生裂缝非常有帮助。
2、优化配合比设计。
混凝土配合比应该根据不同的施工条件和工程要求进行优化设计,注重控制水灰比、水泥用量、粗细骨料比例等关键参数,以减少混凝土裂缝机会。
3、加强对混凝土龄期的控制。
混凝土龄期内干缩收缩性能的影响可以通过优化混凝土配合比和调节施工环境等方式得到有效控制。
4、注意环境保护。
外部环境因素对混凝土裂缝的影响应得到重视,必要时可以对混凝土构件进行防护,提高混凝土的耐久性和使用寿命。
5、加强维护保养。
一旦发现混凝土存在裂缝,应该及时采取补救措施,例如封闭裂缝、修补混凝土等,以便保障道路桥梁的正常使用和安全性。
同时也要建立健全的维护保养制度,定期检查和维修混凝土结构构件。
总之,混凝土裂缝的成因和对策都非常复杂,需要多方面的因素共同作用才能有效控制混凝土裂缝。
道路桥梁工程施工中的混凝土裂缝成因与防治措施
一、道路桥梁工程施工中的混凝土裂缝成因
1、设计原因
1.1 道路桥梁施工同时考虑的是结构稳定性与造价效益,一般采用节点分段施工的方法,即先施工一段结构,等待节点处的凝固应变达到设计要求后,再施工下一段结构,以此类推,节点处凝固应变达到设计要求的过程往往存在时间差,因此在不同段之间由于应变不均,会使混凝土发生变形,从而形成节点处的横向裂缝。
1.2 桥墩处预设锚杆与混凝土结合部外表面应变较大,且如不进行防水护理,混凝土浆料及混凝土构件的收缩及亚收缩会使锚杆外表面出现裂纹,从而使锚杆外表面液体及气体进入锚杆结合部,形成渗水现象,从而引起锚固部腐蚀,引起裂缝。
1.3 桥、涵结构体的收缩应力过大,混凝土表层的滑移应力过大,在桥面及涵面会出现纵向裂缝。
2、施工原因
2.1 基础设施准备不够,凝固应变达不到设计要求;
2.2 混凝土搅拌及放置不合理,混合物的流动性及稠度控制不恰当;
2.3 混凝土容重不精确,水泥配合比与水灰比不准确;
2.4 混凝土坍落度、抗压强度未测试,混凝土硬化温度过高;
2.5 过早拆除模板,外力作用与支护不当,混凝土表面受压而产生皱缩;
2.6 混凝土表面处理不当,未及时进行抹灰、抹箍等施工。
二、道路桥梁工程施工中的混凝土裂缝防治措施
1、设计措施:
1.1 优化结构设计,采用衔接套管、波纹板、螺栓等结构形式,减少拼接混凝土表面的收缩应力,减少混凝土表面产生拉应力以及横向裂缝,并注意支架、拦挡等混凝土节点处的施工。
1.2 尽量采用有限元分析方法进行混凝土结构应力分析,以确定合适的凝固应变设计标准以及控制变形大小的施工要求。
探析道路桥梁施工中裂缝形成原因道路桥梁施工中裂缝形成的原因有很多,包括施工质量、材料性能、设计不足、外力作用等。
下面将详细探讨这些原因。
首先,施工质量是影响道路桥梁裂缝形成的重要因素之一、在施工过程中,如果操作不当、技术水平不高、施工步骤不合理等,都会导致施工质量不过关,从而引发桥梁裂缝。
比如,混凝土浇筑时如果不及时振捣,会导致混凝土孔隙率过高,易于产生裂缝;桥墩施工时如果模板支承不均匀,也容易导致裂缝的产生。
其次,材料性能也是裂缝形成的重要原因之一、道路桥梁所使用的材料包括钢筋、混凝土等,它们的质量和性能直接影响到桥梁的安全性和耐久性。
如果钢筋质量不合格、混凝土配合比不合理等,都会导致桥梁的抗拉能力下降,从而引发裂缝。
此外,设计不足也是导致桥梁裂缝形成的原因之一、在桥梁设计过程中,如果没有充分考虑到各种受力情况、环境条件等因素,会导致设计不足,从而引发裂缝。
比如,桥梁的伸缩缝没有合理设计,没有考虑到桥梁在温度变化和荷载变化时的伸缩变形,就会导致裂缝的产生。
最后,外力作用也是引发裂缝的重要原因。
桥梁在使用过程中受到的外力很多,如温度变化、荷载变化、地震等。
如果这些外力超过了桥梁的承受能力,就会导致桥梁产生变形和裂缝。
比如,在温度变化较大的地区,如果桥梁没有考虑到热胀冷缩的影响,就会导致裂缝的产生;在地震多发地区,如果桥梁没有充分考虑到地震力的作用,也容易发生裂缝。
总之,道路桥梁施工中裂缝形成的原因有施工质量、材料性能、设计不足和外力作用等。
为了避免桥梁裂缝的产生,需要加强施工管理,确保施工质量;选择高质量的材料,并合理配合使用;进行合理的桥梁设计,考虑到各种因素;并有针对性地加强桥梁的维护与修复工作。
只有这样,才能保证道路桥梁的安全性和耐久性。
公路桥梁施工过程中裂缝产生原因及应对策略公路桥梁施工过程中,裂缝是常见的问题,它会对桥梁的结构安全和使用寿命产生很大影响,同时也会浪费施工成本和时间。
本文将从裂缝的产生原因和应对策略两个方面介绍公路桥梁施工中裂缝的问题。
一、裂缝产生原因1.温度差异公路桥梁施工中的温度变化很大,冬季低温,夏季高温,这种温度差异会引起桥墩混凝土的体积变化,从而导致裂缝的产生。
2.地震影响地震会对桥梁的结构安全造成很大的影响,长期以来,我们一直在尝试提高桥梁的抗震性能。
然而即使是结构稳定的桥梁,遭受到强烈地震影响时仍然会发生裂缝。
3.设计不当公路桥梁的设计工作非常重要,设计不当会导致桥梁强度不足,不稳定,裂缝难以避免。
4.材料质量问题施工过程中,如果使用的材料没有达到标准要求,或者存在瑕疵,也会导致桥梁产生裂缝。
例如,使用强度不足的混凝土、钢筋,或者存在砂石等杂物的混凝土等。
5.施工工艺问题施工工艺是公路桥梁建设中的关键环节。
如果施工不规范,施工过程中存在问题,例如模板未拆除、混凝土的振捣不足等问题,都会导致桥梁施工中产生裂缝。
二、应对策略1.选择适合的材料选择质量好的混凝土、钢筋以及杂物较少的混凝土砂石等材料是防止桥梁裂缝的首要措施。
材料质量的提高可以有效地减少裂缝的产生。
2.设计合理的结构合理的结构设计可以保证桥梁的强度和整体稳定性,从而避免裂缝的产生。
同时,应该结合实际情况考虑桥梁所面对的天气等环境因素,灵活地对设计进行调整。
3.施工规范公路桥梁的施工应该按照标准规范进行,工艺不规范是造成桥梁裂缝的主要原因之一,规范的施工流程可以有效减少裂缝的产生。
4.预防维修在公路桥梁的使用过程中,应定期检查和维修。
如果出现裂缝,应及时进行维修加固。
通过及时的维修加固,可以有效地延长桥梁的使用寿命。
综上所述,公路桥梁在施工过程中裂缝的产生会对其结构安全、使用寿命以及施工成本等方面产生不良影响。
如果应对不当,将导致更多的问题出现。
公路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因分析及处理措施摘要:经济社会的迅速发展推动了公路桥梁建设。
然而,在公路桥梁施工中,由于多方面因素的影响,混凝土常常会出现裂缝现象,给工程建设带了严重的不利影响,必须采取相应的策略防治。
关键词:公路桥梁; 混凝土裂缝; 原因; 处理措施一、公路桥梁施工混凝土裂缝的成因分析1、由温度变化引起的混凝土裂缝温度变化是混凝土裂缝产生的主要原因。
同其它物体一样,混凝土也有热胀冷缩的性质。
在公路桥梁施工过程中,混凝土外部结构或者内部结构温度发生变化的时候,都会导致混凝土结构发生变形。
特别是大体积混凝土浇筑时,对水化计算不准,现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土温度过高或内外温差过大,产生裂缝。
当结构变形受到相应的约束的时候,在混凝土结构内部就会产生应力。
混凝土的抗拉强度是有限的,如果产生的应力超过结构的抗拉强度,就会导致裂缝的产生,由温度引起的裂缝即是人们常说的温度裂缝。
2、由荷载变化引起的混凝土裂缝公路桥梁往往会受到来自多方面的荷载,包括动力荷载、静力荷载、次应力等等,当荷载超过公路桥梁的承受能力,或者频繁受到荷载的影响,久而久之,便会出现裂缝。
根据引起裂缝的荷载种类的不同,又可以将荷载分为弯曲裂缝、扭曲裂缝、剪切裂缝、局部应力裂缝,并且种类不同的荷载,其表现出的特点也不尽相同。
由荷载变化引起的裂缝多发生在受拉地方、剪应力较大地方、振动严重地方。
3、由冻胀原因引起的混凝土裂缝如果气温在零度以下,混凝土结构内部的水往往会出现冰冻现象,当处于游离状态的水转化成为固态冰的时候,体积会发生膨胀,这时候,在混凝土结构内部就会出现膨胀应力。
同时,在混凝土结构内部还会出现渗透压情况,使膨胀应力继续增大,降低了混凝土的强度,导致裂缝的产生。
尤其是在混凝土的初凝阶段,冰冻往往会造成更为严重的后果。
所以,为了避免冻胀导致裂缝的产生,在温度较低情况下进行施工的时候,必须采取相应的保温措施,保证混凝土结构表面的温度不低于五摄氏度。
桥梁施工中混凝土裂缝的原因及处理措施桥梁作为道路交通的重要组成部分,在建设过程中需要使用到大量的混凝土。
然而,随着时间的推移和使用频次的增多,桥梁混凝土也会出现各种问题,其中最为常见的问题之一就是混凝土裂缝。
那么,在桥梁施工中,混凝土裂缝的原因是什么?有哪些比较好的处理措施呢?一、混凝土裂缝的原因1.施工过程中操作方法不当桥梁施工中,混凝土的配制和施工需要遵循严格的工艺流程和操作规范。
如果操作方法不当,比如脱模过早、振捣过度等,就会导致混凝土中含气孔或空隙,以及混凝土结构内部应力不均等问题,最终导致混凝土裂缝的发生。
2.施工板块过长在桥梁施工中,施工板块的长度一般都是有限制的,如果板块过长,就会导致混凝土在施工时难以均匀浇筑,从而形成混凝土内部应力差异,最终导致裂缝的发生。
3.温度和湿度变化桥梁的施工环境不可避免地会受到季节性气温和湿度变化的影响。
当温度变化剧烈时,混凝土的收缩或膨胀也会变得更为明显,这会导致混凝土内部应力的增加,进而引发混凝土裂缝。
二、混凝土裂缝的处理措施1.材料选用为避免混凝土裂缝的出现,施工人员在选择混凝土的原材料时需要注意。
特别是水泥的选择,要尽量选择一些有良好稳定性的水泥。
在生产过程中,可以选择一些掺有膨胀剂的混凝土,在施工过程中能够减张混凝土应力,最终有效降低裂缝的产生。
2.加强施工管理和监控混凝土裂缝的产生主要是由于施工过程中的各种因素所致,施工管理的规范程度和监控的严谨性对避免裂缝的产生起着至关重要的作用。
因此,在施工前需要进行详细的施工方案制定,同时也需要对施工人员进行相关的技术培训,以确保施工过程的规范化、标准化,进而避免混凝土裂缝的出现。
3.定时维护和检修桥梁的日常维护和检修也是预防混凝土裂缝的有效措施之一。
利用一些维护设备对桥梁进行定期检查和维护,可以发现并及时处理桥梁上出现的问题点,有效减少或避免裂缝的产生,从而延长桥梁的使用寿命。
总之,在桥梁的建设、维护和管理过程中,混凝土裂缝已经成为了其中一种较为常见的问题。
道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施文章从路桥施工中混凝土裂缝的类型入手,分析了桥梁混凝土裂缝产生的原因,提出一些有针对性的方案和手段。
标签:桥梁施工;混凝土裂缝;手段一、道路桥梁施工中混凝土裂缝的类型混凝土桥梁的损坏,一般都是因为混凝土结构中出现裂缝而引起,而裂缝受外界环境的影响,水、气、风、光、热等不利因子从薄弱的混凝土裂缝中进入混凝土内部,持续对内部产生影响:腐蚀钢筋、加速碳化、有害离子进入等,这样都进一步破坏了混凝土的密实度、耐久性。
在时间的推移下,细裂缝发展为大裂缝,大裂缝逐渐发展为开裂,开裂发展为断裂,最终结构物被破坏,所以常认为裂缝是反映混凝土结构病害的晴雨表。
裂缝的分类方法众多,一般按成因分为结构裂缝和非结构裂缝;按影响时间分为早期裂缝和后天裂缝。
1、温度裂缝。
水泥在水泥水化的过程中会释放出一定的热量,其会造成混凝土表面问题和其内部温度有较大的差异。
一般情况下,道路桥梁的混凝土结构会采用整体浇筑的方式进行施工,浇筑完成后,混凝土表面热量散发的速度快,而内部的热量则不易散开,热量会聚集在混凝土内部,形成一定的温差,混凝土表面出现较大的拉应力,混凝土内部则形成相应的压应力。
在该时期内,混凝土抗拉强度不足,如果表面拉应力超过了混凝土的抗拉强度,则会形成一定数量的裂缝。
2、收缩裂缝。
道路桥梁施工中,混凝土浇筑工作结束后,其会在一段时间后由于各种条件的作用,慢慢硬化,并会由内而外的散发出热量,带走水分,逐渐达到设计的强度,并强化性能。
在上述过程中会产生较大的收缩应力,该收缩应力达到一定的程度,且超过混凝土极限抗拉强度时,则会使得混凝土之间的连接被断开,在其表面产生相应的裂缝,该裂缝即为收缩裂缝。
3、安定性裂縫。
在桥梁施工中,材料的质量与性能直接关系到桥梁工程的质量。
如果水泥的安定性没有达到相应的标准则会使得混凝土表面出现安定性裂缝,即为龟裂。
安定性裂缝的主要分布位置是在结构的表面,尤其是新施工的混凝土和老旧混凝土的交接处和排水井的接壤部位分布较为集中其张裂的宽度一般0.05-0.5mm之间如果情况较为严重,会出现横向裂缝,横贯整个施工面,形成断裂带,其宽度可以达到1mm一般分布于表面混凝土中。
公路工程建设中混凝土裂缝成因分析随着交通网络的不断完善和城市化进程的加快,公路建设项目日益增多。
而公路工程建设中的混凝土裂缝问题一直是工程师和施工人员们头疼的难题。
混凝土裂缝不仅会影响建筑物的美观,还会影响结构的稳定性和使用寿命,甚至导致安全事故的发生。
对公路工程建设中混凝土裂缝的成因进行深入分析,对于提高工程质量、延长公路使用寿命具有重要意义。
一、荷载引起的混凝土裂缝荷载是指作用于混凝土结构上的外部力,包括静荷载和动荷载。
静荷载是指结构受到固定位置和力度的力作用,如自重、外加荷载等。
动荷载是指结构受到改变位置和力度的力作用,如车辆行驶引起的振动、地震等。
荷载引起的混凝土裂缝是由于混凝土结构受到外部荷载作用而导致内部受力不均匀,引起混凝土内部应力超出承受范围而产生裂缝。
荷载引起的混凝土裂缝是公路工程建设中常见的一种裂缝类型,尤其是在车辆频繁行驶的区域,如桥梁、高速公路等。
温度变化引起的混凝土裂缝是指由于混凝土受到温度变化作用而引起的内部应力不均匀,导致混凝土内部应力超出承受范围而产生裂缝。
温度变化引起的混凝土裂缝是公路工程建设中较为常见的一种裂缝类型,特别是在温差较大的地区和季节变化明显的地区。
在夏季,白天高温,混凝土受热膨胀,晚上温度下降,混凝土收缩;而在冬季,白天温度下降,混凝土收缩,晚上温度上升,混凝土受热膨胀。
这种温度变化引起的混凝土裂缝是由于混凝土受到温度变化作用而导致内部受力不均匀,引起混凝土内部应力超出承受范围而产生裂缝。
三、材料质量和施工工艺引起的混凝土裂缝混凝土裂缝的形成还可能与材料质量和施工工艺有关。
混凝土的成分、配合比、拌和工艺等都会直接影响混凝土的质量,如水灰比过大、骨料掺杂不均匀等都会导致混凝土裂缝的产生。
施工工艺和操作方法不当也会引起混凝土裂缝的产生,如浇筑不均匀、养护不到位等都可能导致混凝土裂缝的形成。
在公路工程建设中,要严格控制材料质量、选择合适的施工工艺,并保证施工人员合格操作,以减少混凝土裂缝的产生。
桥梁结构中的裂缝原因分析及处理摘要:随着我国交通运输网络的不断完善,桥梁作为承载车辆通行的重要设施,对其质量提出了更高的要求。
应加强施工管理,做好入场材料质量检查,严格按照规范要求施工,这样才能避免桥梁裂缝的出现,从而提高桥梁工程质量。
基于此,本文对桥梁结构中裂缝产生的原因以及桥梁结构裂缝处理的方法进行了分析。
关键词:桥梁结构;裂缝原因;分析处理1 桥梁结构中裂缝产生的原因1.1 温度原因在桥梁结构中之所以会出现裂缝,很大一部分原因是由于温度所导致。
众所周知,桥梁结构通常是使用混凝土。
而混凝土在水泥凝固的时候会释放大量的热量。
除此之外,也会受到自然光或者电弧焊接的影响。
根据混凝土材料的特性来看,可以发现其在面对温度应力变化的时候,适应性较差。
当出现温差过大的情况时,就很容易引发热胀冷缩的现象,从而导致裂缝才产生。
除此之外,外部环境温度的影响,比如说夏季高温、冬季低温等,都会对桥梁结构产生影响,比如说导致桥梁纵向位移。
不仅如此,由于桥梁的面板、支柱、侧面等部位都会受到自然光的影响。
因此,这些部位的温度会高于桥梁的其他部位。
当受到自然光的长期照射时,这些部位也会出现膨胀的现象,从而影响到桥梁的拉应力,导致裂缝出现。
1.2 混凝土质量原因众所周知,在桥梁工程施工的时候,会使用大量混凝土材料。
因此,如果混凝土材料质量不达标,那么也会导致裂缝问题发生。
这是因为,混凝土在凝固的时候,其表层会产生拉力。
然而,如果这个拉力大于抗拉强度的极限数值,那么就会产生裂缝。
1.3 地基变形原因如果桥梁工程的地基出现问题,比如说发生沉降或者位移的情况,那么也会导致桥梁结构出现裂缝。
这是因为,当地基出现上述情况的时候,会对桥梁结构的内部产生附加应力。
而如果附加应力超过了混凝土本身的抗压能力,自然而然就会产生裂缝。
之所以会出现地基变形的原因,主要是因为前期的勘察工作出现问题,对于地基没有进行详细的勘察,导致施工出现问题。
当然,也有可能是因为桥梁工程的设计问题,导致不同部位承载的荷载力有着较大差异,因此导致地基出现问题。
关于混凝土在公路桥梁施工中裂缝产生原因的解析
摘要:本文针对了高速公路桥梁施工中产生裂缝的原因并做出了以下的分析和探讨。
目前混凝土因其价格低廉、抗压性能好等优点而在公路桥梁中被广泛应用。
其直接关系到桥梁的安全性。
对混凝土裂缝的成因进行分析并采取相应的控制和弥补措施。
作者针对目前的施工中的情况以及问题,对实现桥梁的经济和社会效益具有重要意义。
关键词:混凝土;裂缝;防治措施;桥梁施工
前言:
近年来,混凝土因其价格低廉、抗压性能好等优点而在公路桥梁中广泛应用,其运用情况直接关系到桥梁的安全性,但因其抗拉性能差、易开裂等缺陷导致其在使用中强度和刚度受到消弱,并降低其耐久性,并宜导致裂缝的出现,最终影响桥梁的性能,继而会导致混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀等病害,因此对混,凝土裂缝的成因进行分析并采取相应控制和弥补措施对更好的实现桥梁的经济和社会效益具有重要意义。
1、建筑工程桥梁混凝土裂缝成因分析
1.1 干缩裂缝
混凝土在拌和及浇筑过程中应投加大量水来促成各材质间的契合,但施工后的混凝土的含水率与空气的含水率不相对称而形成温差,同时浇筑后的混凝土在初凝后、养护开始前,内部水泥水化热反映剧烈导致内外温差增大而出现沁水和水分急剧蒸发现象,在水
分蒸发过程中由于表层水分蒸发快而内部慢,表层混凝土收缩过程中势必受到深层混凝土及模板和钢筋的制约而在内部产生拉应力,当该拉应力超过其抗拉强度时则会在表面呈现裂缝;混凝土硬化过程中骨料因自重下沉并增加了百分之一左右量级的塑性收缩,因此增大了混凝土失水收缩量,同时骨料下沉过程中受到钢筋的阻挡导致沿钢筋方向生成裂缝。
1.2 施工因素
施工中骨料内活性炭同水泥、外加剂以及地下水中的碱发生膨化反应会导致体积膨胀而在内部产生很大的局部拉力,且内部发生的有害化学反应也会导致侵害性效应聚集而导致混凝土发生器质性变化最终导致裂缝的生成;混凝土拌和过程中掺入高效减水剂,若混凝土搅拌时间不足则会导致减水剂不能充分发挥作用,而在其运输或浇筑后减水剂方充分发挥作用,则会增大混凝土坍落度而导致离析现象并增大了裂缝生成几率;大多桥梁中均采用箱梁结构,其联箱梁落架难以在瞬间施工完成,因此会形成一个从简支梁到连续梁的受力体系并以接近设计受力体系的力式进行转换,一旦出现落架顺序不当或时间过长而不能达到预定设计强度则会导致裂缝生成。
1.3 水泥水化热
混凝土浇筑后由其是大体积混凝土内水泥会产生大量的水化热,但混凝土自身导热性能较差导致热量聚集在结构内部而不易散发,最终会形成内外较大的温度梯度,同时会产生较大的温度应力,当
该温度应力超过混凝土的抗压强度则会导致裂缝的产生,数据显示当混凝土内外温差超过25℃则会产生裂缝;并且采用的水泥越细则其早期强度越高,单位体积内水泥用量越大则内部早期水化热导致的温升越高,所造成的温度梯度越大,越宜生成裂缝。
1.4 不均匀沉降
桥梁投入运营后若产生不均匀的工后沉降或基础产生竖向不均匀的沉降或水平向位移等现象,均会导致结构内产生附加应力,当该应力超过结构的抗拉强度则会导致开裂先现象发生,同时若浇筑后混凝土振捣不密实导致内部骨料间空隙多、或因骨料吸水性强、骨料内泥土等杂质过多,混凝土水灰比偏大以及混凝土养护不到位或发生早期受冻等现象均会导致裂缝的生成。
1.5 钢筋锈蚀
施工后若存在保护层厚度不足或混凝土振捣不密实均会导致混凝土保护层受环境内的二氧化碳侵蚀而发生碳化现象,当碳化至钢筋表面时则会降低其周围混凝土强度;若施工用水或骨料以及周围环境中氯化物含量较高均会导致钢筋周围氯离子含量较高,大量氯离子的存在会将钢筋表面存在的氧化膜破坏继而对钢筋锈蚀,钢筋一旦发生锈蚀则其体积会大幅度增加并产生膨胀应力,最终会导致保护层混凝土沿钢筋方向开裂;钢筋锈蚀将会减小钢筋有效断面面积而降低混凝土的握裹力,并会降低结构的承载力继而会
诱发其他形式的裂缝,裂缝的生成会增强钢筋锈蚀,最终形成恶性循环。
1.6 外界气温变化
施工时外界环境温度越高则混凝土的浇注温度越高,若浇筑后外界气温大幅下降则会增加混凝土内外温差,即加剧温度梯度,尤其是发生气温骤降则会大大增加外层混凝土同内部的温差并产生过大的温度应力,因此增大了裂缝生成的几率。
2、混凝土裂缝的防治措施
2.1 优选材料
2.1.1 水泥
在选用水泥品种时应兼顾水泥水化热和收缩作用,应尽量选用低水化热、低收缩的水泥,由于水泥矿物内发热速率最快且发热量最大的是铝酸三钙,并且水泥越细则其发热速率越快,但其不影响最终发热量,因此在选用水泥时应尽量选用矿渣硅酸盐水泥和火山灰水泥,同时应充分利用其后期强度以减少水泥用量,由于桥梁混凝固尤其是大体积混凝土施工工期较长,施工后不可能在28d内施加荷载,因此可将混凝土标准强度的龄期适当延长,即充分利用其后期强度。
2.1.2 骨料
桥梁混凝土所采用的粗骨料应采用连续级配、粒径良好、低弹性模量的骨料,细骨料应控制其细度模数在2.7~3.1范围内,且应控制其含泥量最低,砂率最佳值为0.33,以免因砂率过高形成粗骨料多、细骨料少而增加收缩,宜导致开裂,同时应尽量降低砂石的吸水率以利于降低收缩。
2.1.3 粉煤灰
在混凝土内掺加粉煤灰可减少水泥用量即水泥水化热量,并可改善混凝土和易性,利于增加其密实度,提高抗渗能力,并可降低混凝土的最终收缩值,混凝土内的粉煤灰主要起物理填充作用并可增强粉末效应,因此可增强密实度及减少沁水和离析现象,同时其尚可延缓水化热峰值出现时间及降低温度峰值。
2.1.4外加剂
在混凝土内掺加适量减水剂可改善混凝土的和易性,并可降低水灰比以减少水泥用量;掺加缓凝剂可延缓混凝土放热峰值出现时间而利于减少裂缝出现的概率;掺加膨胀剂来代替水泥并使混凝土产生适度膨胀,适度膨胀可抵消混凝土内部分拉应力而减少裂缝生成的可能性。
2.2 施工控制
施工控制的措施主要包括如下几个方面:
(a)降低水灰比适当降低混凝土水灰比可在一定程度上降低混凝土坍落度,当前市场上采用的混凝土坍落度超过规范要求,因此可适当降低水灰比以减少振捣过程中混凝土表面产生的浮浆;(b)拌和拌和过程中应确保剂量准确,并应严格控制混凝土的出仓坍落度,同时应严控混凝土的出机温度和入模温度;
(c)通水冷却浇筑前则预先埋设好冷却水管,浇筑完毕初期则通水对混凝土进行循环冷却以降低温度峰值,但应控制通水时间以免温降幅度过大而产生较大的温度应力引起裂缝的生成;
(d)浇筑、振捣混凝土浇筑应尽量采用分段、分层浇筑,并应控制上下层混凝土浇筑的时间间隔以保证紧密结合,浇筑时间应尽量避开太阳辐射较强的时段,浇筑后的混凝土振捣效果应保证密实、均匀一致,最终以表面泛浆为宜,浇筑完毕后应及时将表面压实、抹平以防表面裂缝生成;
(e)砂浆层处理浇筑后的混凝土受初凝时间、气候及温度等条件影响而宜在某些部位出现一定厚度的水泥砂浆层,对该砂浆层处理可采取洒干净石子,之后用木抹子搓平使石子与砂浆层形成细石混凝土,并对其进行二次抹压以消除裂缝,即在混凝土初凝和终凝时间段内进行二次抹压以减少收缩和裂缝的生成。
2.3 加强养护
浇筑后的混凝土养护不当也是裂缝成因之一,尤其是掺加缓凝剂的混凝土养护更为重要,混凝土浇筑并终凝完成后应及时对其进行养护,一般可采取覆盖麻袋或草袋后洒水的措施,而对于分多次浇筑的箱梁等构件,因在顶板未浇筑前而对腹板及底板养护则只能采取直接淋水,若在高温季节施工则淋水的时间间隔控制尤为重要;寒冷季节施工则应采取保温措施以防混凝土发生冻害,良好的保温可防止表面裂缝生成并可延长散热时间,利于混凝土强度和材料松弛特性的发挥,湿养则可保持在水泥硬化阶段提供湿润条件防止混凝土表面因脱水而生成干缩裂缝。
3 、结束语
总之,高速公路桥梁裂缝的存在不仅会降低桥梁的使用功能,继
而会引起钢筋锈蚀、混凝土碳化等结果而影响结构的耐久性和桥梁的承载力,导致裂缝生成的原因多种多样,对裂缝的防治也能从实际出发,充分掌握裂缝的形成机理并采取有效措施,才能从根本上防止裂缝的出现。