浅析钢筋混凝土桥梁裂缝的成因
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钢筋混凝土桥梁裂缝成因及修补措施摘要;在桥梁建造和使用过程中,有关因出现裂缝而影响工程质量甚至造成桥梁垮塌的报道屡见不鲜。
混凝土桥梁开裂可以说是“常发病”,经常困扰着桥梁工程技术人员。
现就混凝土桥梁裂缝的成因进行分析,并介绍了几种常见的维修方法。
关键词:钢筋混凝土桥梁梁体裂缝维修方法在钢筋混凝土、部分预应力混凝土甚至全预应力混凝土桥梁中都有出现裂缝的可能,采取一定的设计和施工措施,许多裂缝是可以克服和控制的。
通过对各种混凝土桥梁裂缝产生原因进行分析,提出了克服和控制裂缝的措施,以便设计和施工过程中参考。
1.钢筋混凝土粱桥的常见裂缝1.1网状裂缝,网状裂缝发生在各种跨度的梁上,这种裂缝细小,宽度约为0.03~0.05mm,用手触及有凸起感觉,它无固定规律网状裂缝多为混凝土收缩所引起的表面龟裂。
l.2下缘受拉区的裂缝这种裂缝多发生于梁跨中部,梁跨度越大,裂缝越多,它自下翼缘向上发展,至翼缘与粱肋相接处,裂缝间距约O.1~O.2m,宽度约为0.03~0.04mm。
对跨度12m时,其裂缝多处于薄腹部分,在粱的半商线附近裂缝宽度较大,一般在0.15~0.3 mm。
当粱跨径<l0m时,其裂缝较细小,且多数裂缝系由梁肋向上延伸,越上越细,端术到腹板顶部。
这种裂缝多系设不当,施工质量不良,养护不及时,或温度及周围环境条件小良的影响所致。
1.4腹板上的斜向裂缝,腹板上的斜向裂缝足钢筋混凝土梁中出现最多的一种裂缝,且多在跨中两侧,离跨中越远倾斜角越大,反之较小,倾角约在l5o~45o之间,第一道裂缝多出现在距支座0.5~1.0m处,裂缝宽度-+般在0.3mm 以F 它系设计上的缺陷,上拉应力较计算大,混凝土能负担而导致产生裂缝,施工质量不良又会加速裂缝的生和发展。
1.5运粱不当引起的上部裂缝,运送粱时支承点没有放在粱的两端吊点上,而是偏向跨中,使支承点处上部出现负弯矩,而引起开裂。
1.6梁端上部裂缝,由于墩台产生不均匀沉降,而形成梁端局部支承压力增大,产生局部应力所致。
钢筋混凝土桥梁裂缝成因分析及检测技术随着工程建设的快速发展,以及桥梁作为重要的交通运输之一的作用,钢筋混凝土桥梁建设越来越多。
这些桥梁的强度和稳定性是保障交通安全的重要因素。
然而,在桥梁使用的过程中,由于各种原因,桥梁上会出现各种裂缝,造成钢筋混凝土桥梁的力学性能下降,甚至威胁到行车安全,因此对钢筋混凝土桥梁的裂缝成因进行分析和检测技术的研究具有重要的现实意义。
(一)设计和施工缺陷在桥梁的设计和施工过程中,一些因素会影响桥梁的强度和稳定性,比如基础不稳定、结构设计不合理、施工质量不达标等因素,这些因素都会导致桥梁上的裂缝产生。
(二)环境因素气候、温度变化都会影响桥梁的力学性能,导致桥梁上出现裂缝。
例如,在高温季节,桥梁上的钢筋混凝土极易出现裂缝;在雨季,大雨可能导致桥梁沉降或者爆裂,导致桥梁出现裂缝。
(三)使用年限随着桥梁使用年限的增加,桥梁所承受的荷载会越来越大,而桥梁的强度会逐渐降低,导致出现裂缝。
(四)酸碱盐腐蚀在海边或者含盐区域,海水的腐蚀会导致钢筋混凝土的力学性能下降,致使桥梁上出现裂缝。
(一)外观检测通过目视或者近距离观察的方法,可以发现桥梁上的裂缝,包括深度、长度、宽度等等细节。
(二)声波检测利用声波检测法,可以检测桥梁的裂缝、空洞、结构内部的裂缝、疏松等问题,这种检测方法无需对桥梁进行拆解,比较方便,但是需要专业人士进行实施。
(三)磁探检测采用磁探检测方法,可以检测出桥梁上的疤痕、空洞、裂缝情况,精度较高,同时又可以避免对桥梁的破坏。
(四)压力检测利用压力检测法,可以测定桥梁上钢筋混凝土的强度和稳定性能,同时也可以检测出裂缝和变形问题,这需要向桥梁施加外力进行测试。
(五)应力波法综上所述,钢筋混凝土桥梁的裂缝成因有多种原因,为了保证桥梁的稳定性和安全性,需要对其进行定期检测,以保证桥梁的使用寿命。
不同的检测技术可以在不同的情况下进行应用,让检测更加高效准确。
桥梁钢筋混凝土墩柱裂缝分析第一部分钢筋混凝土墩柱裂缝类型及其成因 (2)第二部分钢筋混凝土墩柱裂缝的检测与评价 (4)第三部分钢筋混凝土墩柱裂缝的加固与修复 (7)第四部分钢筋混凝土墩柱裂缝的预防措施 (10)第五部分钢筋混凝土墩柱裂缝的数值模拟分析 (12)第六部分钢筋混凝土墩柱裂缝的疲劳性能分析 (15)第七部分钢筋混凝土墩柱裂缝的耐久性能分析 (18)第八部分钢筋混凝土墩柱裂缝的非线性分析 (21)第一部分钢筋混凝土墩柱裂缝类型及其成因钢筋混凝土墩柱裂缝类型及其成因一、钢筋混凝土墩柱裂缝类型1.纵向裂缝:沿墩柱纵向发展的裂缝,常见于墩柱受拉区。
纵向裂缝可分为:-受拉裂缝:由于墩柱受拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的裂缝。
-剪切裂缝:由于墩柱受剪应力超过混凝土抗剪强度而引起的裂缝。
-温度裂缝:由于墩柱受温度变化影响而引起的裂缝。
2.横向裂缝:沿墩柱横向发展的裂缝,常见于墩柱受压区。
横向裂缝可分为:-压应力裂缝:由于墩柱受压应力超过混凝土抗压强度而引起的裂缝。
-胀缩裂缝:由于墩柱受温度变化影响而引起的裂缝。
3.斜向裂缝:沿墩柱斜向发展的裂缝,常见于墩柱受剪应力或扭转应力作用下。
斜向裂缝可分为:-剪切裂缝:由于墩柱受剪应力超过混凝土抗剪强度而引起的裂缝。
-扭转裂缝:由于墩柱受扭转应力作用而引起的裂缝。
二、钢筋混凝土墩柱裂缝成因1.材料因素:-混凝土强度不足:混凝土强度不足会导致墩柱在受力后容易产生裂缝。
-钢筋质量不合格:钢筋质量不合格会导致钢筋与混凝土之间产生粘结不良,从而导致裂缝。
2.设计因素:-荷载计算不准确:荷载计算不准确会导致墩柱在受力后超过其承载能力,从而产生裂缝。
-构造设计不合理:构造设计不合理会导致墩柱在受力后产生应力集中,从而产生裂缝。
3.施工因素:-施工质量不合格:施工质量不合格会导致墩柱在受力后容易产生裂缝。
-养护不当:养护不当会导致混凝土强度不足,从而导致墩柱在受力后容易产生裂缝。
毕业论文论文题目:浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施内容摘要混凝土的抗压强度高,但抗拉强度很低,在桥梁这样的大型建筑物中,混凝土产生裂缝是不可避免的。
裂缝是钢筋混凝土桥梁的重大病害之一,从桥梁的养护管理角度出发,必须认真分析其产生的原因,从设计、施工、养护各环节入手,尽量改善裂缝,减轻桥梁病害。
本文阐述了混凝土桥梁裂缝的种类,分析了混凝土桥梁裂缝的成因,提出了相应的措施,供大家参考。
关键词:桥梁;裂缝;分类;成因;措施内容摘要 (I)引言 (1)1 混凝土桥梁裂缝的分类及产生原因 (2)1.1荷载引起的裂缝 (2)1.2 温度变化引起的裂缝 (2)1.3收缩裂缝 (3)1.4 地基变形裂缝 (3)1.5钢筋锈蚀裂缝 (3)1.6冻胀裂缝 (4)1.7施工裂缝 (4)1.8施工工艺质量引起的裂缝 (4)2 混凝土桥梁裂缝的控制措施 (6)2.1控制混凝土温度 (6)2.2增配构造钢筋 (6)2.3合理选择混凝土配合比 (6)2.4现场操作方面 (7)3 混凝土桥梁裂缝的处理措施 (8)3.1表面处理法 (8)3.2 灌浆、嵌逢封堵法 (8)3.3结构加固法 (8)3.4混凝土置换法 (8)结束语 (9)参考文献 (10)混凝土最主要的缺点是抗拉强度差,容易开裂。
近年来,我国交通基础建设得到迅猛发展,各地兴建了大量的混凝土桥梁。
但混凝土桥梁的开裂可以说是“常发病”和“多发病”,经常困扰着桥梁工程技术人员。
随着我国公路建设发展速度的加快,新建桥梁工程越来越多,在桥梁建造和使用过程中,因混凝土出现裂缝而影响工程质量甚至导致桥梁垮塌的事件屡见不鲜,可见在桥梁工程建设中对混凝土裂缝的防治和处理工作是何等重要!如果在设计和施工中采取一定的措施,很多裂缝是可以克服和控制的。
为了加强对混凝土桥梁裂缝的认识,尽量避免工程中出现危害较大的裂缝,本文浅谈了混凝土桥梁裂缝的种类、产生原因作较全面的分析、总结,以方便设计、施工找出控制裂缝的可行性办法,达到防范于未然的作用。
浅谈钢筋混凝土桥梁施工裂缝成因及对策摘要:随着钢筋混凝土桥梁数量及规格的扩大,使用年限的增加以及车辆的超载等原因,裂缝成为桥梁的常见病害之一。
本文分析了钢筋混凝土桥梁结构裂缝成因及对桥梁耐久性的影响,并提出相应的对策。
关键词:钢筋混凝土;桥梁施工;裂缝成因;耐久性1 钢筋混凝土桥梁结构裂缝成因分析混凝土中裂缝产生的原因有很多,在混凝土制备期间,由于水灰比的不合理、运输过程中混凝土发生离析、浇筑阶段振捣不密实、各现浇层之间相隔时间过长等都会导致混凝土出现裂缝,养护不到位也会使混凝土产生裂缝。
由于混凝土在硬化过程中会产生干缩现象,如果混凝土体积过大将导致使混凝土表层由于干缩的作用而产生裂缝。
混凝土桥梁在使用阶段受到热胀冷缩和冻融作用也会使混凝土结构产生,影响结构的耐久性。
混凝土中的裂缝会对混凝土的安全运营产生极大的影响。
裂缝在钢筋混凝土结构中是不可避免的,主要取决于裂缝宽度的大小。
当裂缝宽度非常小时,不会对结构造成影响,但是如果裂缝过宽将会严重影响结构的安全性和耐久性。
因此我国《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)[1]对各种环境下结构的最小裂缝宽度进行了规定,如表1 所示。
表1 结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值注:括号内的数值是用于年平均相对湿度小于60%的地区一类环境条件下的混凝土受弯结构。
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)[2]中也对钢筋混凝土桥梁的裂缝宽度做了相关的规定:(1)钢筋混凝土构件处于Ⅰ类或Ⅱ类环境中时,裂缝宽度≤0.20mm;(2)钢筋混凝土构件处于Ⅲ类或Ⅳ类环境中时,裂缝宽度≤0.15mm。
2 裂缝对钢筋混凝土结构耐久性的影响由于钢筋的锈蚀会导致混凝土出现沿钢筋方向的裂缝,严重时会造成混凝土保护层剥落,这样就会使Cl—与CO2 更多地进入混凝土结构,加速混凝土碳化的进程和钢筋锈蚀程度,从而使钢筋混凝土桥梁的耐久性降低[3]。
钢筋混凝土桥梁裂缝产生的原因分析摘要主要结合多年的工作经验,对混凝土桥梁裂缝产生的特点及原因进行分析。
关键词混凝土桥梁;裂缝;分析随着公路跨越式发展的推进,在高速、重载条件下,由于行车速度的提高,桥梁振动特性的改变,加剧了裂缝的产生和发展,因此,如何阻止或减缓裂缝的产生和发展以及裂缝出现后及时整治,并且不影响桥梁结构的安全和使用寿命,是工程人员必须研究的课题。
1 钢筋混凝土桥梁裂缝的特点l)裂缝普遍存在。
硬化后的混凝土,表面看起来密实,而实际上存在着很多的微裂缝;骨料与水泥的粘结面存在裂缝;骨料与骨料之间存在着裂缝。
这些裂缝的存在对混凝土的物理力学性能影响很大。
当混凝土受压时,荷载在30%极限强度之内,裂缝影响不大;当荷载增至到70%以上时,裂缝迅速扩展,裂缝之间串联起来,直到破坏。
2)裂缝都在不断变化。
由于混凝土结构物所处的环境状态不断变化,如温度、沉降、各种外荷载和材料自身的某种性能的变化等,都能够影响裂缝宽度的扩展与缩小、裂缝长度和数量的增加。
但只要裂缝按一定规律变化,使用是安全的,重要的是防止裂缝不规律地变化。
2 钢筋混凝土桥梁裂缝的原因2.1 荷载作用众多研究表明,引起桥梁梁体开裂的原因是多方面的,将开裂机理归结为单一原因的情况是极少的,但从根本上讲,结构开裂的一个重要原因是其抗弯和抗剪能力不足,对桥梁梁体而言,弯曲正应力弯曲剪应力及组合应力超过梁体混凝土抗裂强度是主要原因。
1)弯曲应力:大部分开裂的桥梁在役时间较长,其设计施工时由于计算方法、设计理念较落后,安全储备、桥梁刚度及施工控制手段均显不足,特别是机车车辆轴重增大等因素使桥梁的恒载活载均有较大的增加。
桥面荷载的增大,使梁跨所受弯曲正应力及剪应力均有较大增加,应力增加使梁体内受力钢筋的应变增大,从而促使梁体开裂或使裂缝加大。
2)桥梁的横向振动及交变荷载的作用:桥梁受活载作用时引起的振动是梁体开裂的另一个原因。
车辆运行时产生的各种问题形成了对桥梁的激振源,使桥梁受迫振动;由于振动的模拟计算分析非常复杂,此处不作数学分析,但振动造成梁体的破坏开裂是客观存在的。
工程技术浅谈钢筋混凝土桥梁裂缝的成因与防治措施张爱利(新航海工程技术咨询有限公司,河南郑州450007)?j7。
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困扰着桥梁工程技术人员。
对于钢筋混凝土桥梁,由于混凝土材料性质2.4使用荷栽引起的裂缝为脆性,而钢筋的材料性质却是韧性,当二者在—起工作时,两者之间这类裂缝是混凝土桥梁在正常使用活载、恒载及次应力作用下产的弹性模量相差较大,而且两者的强度相差也较大,因此当两种材料在生的,桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是活荷载,会在结构内产—起共同发挥作用时,要使钢筋能够承受较多的力,混凝土势必开裂。
生循环变化的应力,不但会引起结构的振动,还会引起结构的累积疲劳’混凝土桥梁设计概况损伤。
由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的,实际上存在许多微混凝土桥梁是按承载能力和正常使用两种极限状态来进行设计的。
小的缺陷,在这种循环荷载作用下,这些微小的缺陷会逐渐发展、合并按承载能力极限状态设计是控制结构在丧失服务能力临界状态时的承载形成损伤,进而逐步在材料中形成宏观裂纹。
早期疲劳损伤往往不易被能力,要求荷载效应不利组合的设计值要小于结构抗力的设计值。
同时检测到,但其带来的后罘往往是灾难性的。
考虑荷载安全系数、捌利安全系数及工作条件系数等不确定因素作用下这类裂缝主要是由于内力与配筋计算或构造设计不当所产生的,结构总体的安全性,是一种极限状态设计法。
按正常使用极限状态是控施工阶段不按照图纸施工,擅自更改结构施工顺序,会导致结构受力状制结构在正常使用状态时应力,裂缝和变形,J坷I—个限定值,也就是用态的改变,从而导致结构的承载力超出使用极限。
浅析混凝土桥梁施工裂缝的成因及防治对策摘要:本文分析了混凝土桥梁施工裂缝的成因,探讨了裂缝的防治对策。
关键词:混凝土桥梁施工裂缝中图分类号:tu278.3目前我国桥梁混凝土领域中,结构裂缝问题已经成为一个相当普遍的质量问题,它已影响到人们正常的生产与生活,给我们的人身安全与桥梁寿命埋下安全隐患,并一直困扰着大批工程技术人员,也是一个需要迫切解决的技术难题。
1、混凝土桥梁施工裂缝的成因1.1、在超负荷下也就是说在荷载作用下设计时所产生的结构型式裂缝称之为设计结构裂缝。
比方说非预应力的预制,当然,这种情况我们会考虑到。
我们用预防这种方式来解决这一问题,但是荷载作用是十分强大的,它会使预防变弱直至消失,最终在后梁抵抗拉区部分的混凝土就会开裂这种裂缝是相当正常的,只要它的宽度小于0.2mm,桥梁不会出现大的问题,若大于这个宽度我们施工队就要警惕了,要针对这个裂缝做进一步调查,以保证市民的安全出行。
荷载裂缝还有很多,在设计时桥梁结构中的受力程度与实际的受力程度不一样,造成荷载能力不准确,桥梁结构不够安全使得结构设计断面不够,钢筋的位置摆放错误力度太偏了,到最后便会开裂。
桥梁设计考虑的不够周到,钢筋混凝土的受力不匀导致表面开裂。
在对混凝土的结构施行擅自做主的改变便会使整体的构件结构的受力模式改变,造成混凝土的裂缝。
还有就是施工的时候桥梁上经常会出现一些凿槽,设置牛腿,开洞等一系列的设计,这些是很难用相当精确的模型来计算的,这时就需要有相当丰富的经验来估测受力钢筋的大小。
在那个孔洞的旁边会产生一定的力流并出现绕射现象。
如果处理的不好受力的钢筋就会承受不住而出现裂缝。
1.2、我们在施工过程中难免会出现一些小失误,这些由于在施工过程中引发的结构性裂缝我们称之为施工结构性裂缝。
例如:在预应力结构中被张拉出的裂缝,还有就是我们在拆除一些钢筋混凝土的持续的箱梁上的支架时,不小心产生的裂缝等等。
另外还有收缩引起的裂缝,这方面的问题是最常见的,在混凝土浇筑到上面之后会出现水化反应,水分在空气下急剧蒸发,混凝土失去了水分就变小了,在这个时候滑料因为自重向下沉,当混凝土还没有变硬时称之为塑性收缩,在混凝土开始变硬的时候其中会发生一些化学反应,说收缩也好膨胀也罢都是可以的,我们称之为自生收缩。
浅析钢筋混凝土桥梁裂缝的成因
近年来,交通基础设施建设得到了迅猛发展。
全国各地兴建了大量的钢筋混凝土桥梁。
钢筋混凝土桥梁是目前我国桥梁工程中建造最多的桥梁之一,在桥梁的建造和运营过程中,钢筋混凝土桥梁裂缝将影响到桥梁结构物的正常使用,严重的甚至引起交通事故或缩短结构的使用年限。
桥梁裂缝已经成为桥梁的常见病害之一,也可以说是多发病,所以对桥梁的裂缝成因分析就显得尤为重要,只有清楚了原因,才能对其进行有效控制。
钢筋混凝土桥梁裂缝复杂而且种类繁多,就其产生的原因,大致可划分如下几种:
一、荷载引起的裂缝
这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。
但必须指出,如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小,根据结构不同受力方式,产生的裂缝特征如下:
1.1中心受拉
裂缝贯穿构件横截面,间距大体相等,且垂直于受力方向。
采用螺纹钢筋时,裂缝之间出现位于钢筋附近的次裂缝。
1.2中心受压
沿构件出现平行于受力方向的短而密的平行裂缝。
1.3受剪
当箍筋太密时发生斜压破坏,沿梁端腹部出现大于45方向的斜裂
缝;当箍筋适当时发生剪压破坏,沿梁端中下部出现约45方向相互平行的斜裂缝。
1.4受扭
构件一侧腹部先出现多条约45方向斜裂缝,并向相邻面以螺旋方向展开。
1.5受冲切
沿柱头板内四侧发生约45方向斜面拉裂,形成冲切面
1.6受弯
弯矩最大截面附近从受拉区边缘开始出现与受拉方向垂直的裂缝,并逐渐向中和轴方向发展。
采用螺纹钢筋时,裂缝间可见较短的次裂缝。
当结构配筋较少时,裂缝少而宽,结构可能发生脆性破坏。
1.7大偏心受压
大偏心受压和受拉区配筋较少的小偏心受压构件,类似于受弯构件。
1.8小偏心受压
小偏心受压和受拉区配筋较多的大偏心受压构件,类似于中心受压构件。
1.9局部受压
在局部受压区出现与压力方向大致平行的多条短裂缝。
二、温度导致裂缝
混凝土在遇到冷热变化较大的时候,产生温度应力,就会发生膨胀和收缩,一旦混凝土强度低于温度应力时,就会马上产生裂缝。
产生温度变化主要因素有以下几种:
1、年温差。
一年中四季温度变化相对缓慢,对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移,一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调,只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝。
2、日照。
桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后,温度明显高于其它部位,温度梯度呈非线形分布。
由于受到自身约束作用,导致局部拉应力较大,出现裂缝。
3、骤然降温。
突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降,但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。
4、水化热。
施工过程中,大体积混凝土(厚度超过2.0米)浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。
施工中应根据实际情况,尽量选择水化热低的水泥品种,限制水泥单位用量,减少骨料入模温度,降低内外温差,并缓慢降温。
5、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当,混凝土骤冷骤热,内外温度不均,易出现裂缝。
三、钢筋锈蚀引起的裂缝
由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护
层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。
由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。
四、混凝土的收缩
混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。
混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形,受到外部约束时(支承条件、钢筋等),将在混凝土中产生拉应力,使得混凝土开裂。
引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。
在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。
五、冻胀裂缝
大气气温低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀9%,因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冷水在微观结构中迁移和重分布引起渗透压,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,并导致裂缝出现。
尤其是混凝土初凝时受冻最严重,成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。
冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。
温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。
当混凝土中骨料空隙多、吸水性强;骨料中含泥土等杂质过多;混凝土水灰比偏大、振捣不密实;养护不利使混凝土早期受冻等,均可能导致混凝土冻胀裂缝。
冬季施工时,采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸
汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂( 但氯盐不宜使用) ,可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。
六、施工工艺质量引起的裂缝
在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现。
裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异,比较典型常见的有:
1、混凝土保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。
2、混凝土振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。
3、混凝土浇筑过快,混凝土流动性较低,在硬化前因混凝土沉实不足,硬化后沉实过大,容易在浇筑数小时后发生裂缝,既塑性收缩裂缝。
4、混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低,使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。
5、混凝土初期养护时急剧干燥,使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。
6、用泵送混凝土施工时,为保证混凝土的流动性,增加水和水泥用量,或因其它原因加大了水灰比,导致混凝土凝结硬化时收缩量增加,
使得混凝土体积上出现不规则裂缝。
7、混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好,易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。
如混凝土分层浇筑时,后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑,引起层面之间的水平裂缝;采用分段现浇时,先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好,新旧混凝土之间粘结力小,或后浇混凝土养护不到位,导致混凝土收缩而引起裂缝。
8、混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象。
9、施工时模板刚度不足,在浇筑混凝土时,由于侧向压力的作用使得模板变形,产生与模板变形一致的裂缝。
10、施工时拆模过早,混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。
11、施工前对支架压实不足或支架刚度不足,浇筑混凝土后支架不均匀下沉,导致混凝土出现裂缝。
13、施工质量控制差。
任意套用混凝土配合比,水、砂石、水泥材料计量不准,结果造成混凝土强度不足和其他性能(和易性、密实度)下降,导致结构开裂。
七、结语
桥梁是国家的重要基础设施,直接关系着人民的生命和财产安全。
设计疏漏、施工低劣、监理不力,均可能使混凝土桥梁出现裂缝。
因此,了解桥梁的裂缝成因,针对不同的原因,进行有效预防控制,并严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理,这是保证桥梁安
全、畅通的基础和前提。