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摘要:日常的公路桥梁施工中应用最广泛的材料当数混凝土,它具有抗压性、可塑性以及耐火性等非常突出的优势,但是混凝土的抗拉能力却是比较差,在施工的过程中容易产生裂缝,本文主要对现浇混凝土产生裂缝原因及预防方法进行了简要分析。
关键词:现浇混凝土;裂缝;防治
中图分类号:TV331文献标识码: A
引言
在路桥的施工过程当中,产生混凝土裂缝因素会存在很多,并且错综复杂,而产生裂缝的重要原因就是质量的通病,要从多方面进行加强控制,并提高管理措施,严格按照施工的标准进行,从而预防和控制混凝土裂缝的发生。
一、路桥施工中混凝土出现的问题
最近几年中,因为我国交通基础设施建设的发展速度逐渐增快,使各地各区域的混凝土桥梁都建立起来,在这些桥梁的建设和使用过程中,混凝土出现裂缝的情况会使工程质量受到严重的影响,更严重的还会使桥梁出现坍塌的现象,这种情况是比较常见的。混凝土的路桥建设中,可能会出现以下几种问题:
1、抗拉力低
碎石或者卵石、砂、水泥和水拌合就可以造出普通的混凝土,然后再经过硬化过程,而形成的一种人造材料。而在其中的砂石等物质其实也就是发挥了支撑的作用,并且可以使水泥进行收缩;而水泥和水则是包裹在粗细骨料表面的位置,同时还能够将骨料的空隙进行填补,这其实就是水泥浆。水泥浆在没有硬化之前,润滑性是比较强的,可以使混凝土拌合物能够更好地发挥其工作性能,而其硬化以后,就可以使骨料紧密地结合在一起,使整体更加坚固。但是,除了水,其他的拌料都是比較容易碎的。而且也没有很强的抗拉性。一旦混凝土受力之后出现变形的时候,哪怕只有一点力量,也会使其发生断裂。
2、弹性低
混凝土材料的抗压强度是比较高的,但是弹性却不是很好,因此,当路桥表面所承受的荷载量已经达到一定极限的时候,驱散分均的现象就可能会出现,这样的话,路桥中的某个构件会因为承受不了压力,而出现裂缝的现象。
3、易变形
混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或者内部结构温度出现变化的时候,混凝土的变化也会随之发生。但是,这种变形在混凝土内部会出现一定的影响,在这种情况下,抗拉强度也会受到影响,裂缝就会随之出现。在实际工程施工过程中,混凝土很容易变硬,当硬结之后,水分子的蒸发速度会加快,温度也会随之降低,而体积也会缩小,会出现比较明显的变形,因为混凝土表层水分流失速度较快,但是内部流失却比较慢,这样的话,表面收缩和内部收缩的比例就会出现不均衡的现象,表面变形在内部受到限制。造成混凝土表面承受的拉力要比自身多承受的拉力大很多,这样的话,裂缝就会出现。
二、混凝土结构出现裂缝的原因
1、温度骤变导致裂缝
对于混凝土结构来说,通常会出现热胀冷缩的想象,并且所有的建筑材料都会出现此类想象。由于水泥的水化放热想象、太阳光的照射以及环境温度的影响等各种因素的作用,使的混凝土极易出现热胀冷缩的想象,这种由于温度变化产生的作用力称之为温度应力,它会引起混凝土的收缩或者膨胀,而且这种收缩和膨胀的力度大于混凝土的承载强度的时候,就会表现裂缝现象。这种有温度引起的裂缝是硬伤,不会在由温度的变化而扩张或者合拢。混凝土的凝固过程,会蒸发掉大量的水分或者水分被基础和模块大量的吸收,水分的急剧减少最终导致混凝土结构的收缩变形,这时的混凝土强度降低,抵抗变形应力的能力减弱,导致裂缝的出现。
2、荷载作用造成的裂缝
通常情况下,混凝土的结构会受到动载荷、静载荷以及次应力的、作用,由它们作用产生的裂缝称之为荷载裂缝。我们一般分为直接裂缝和次应力裂缝两大类。直接裂缝通常认为是实际的施工中,没有进行比较严格的控制施工质量引起的。例如在设计的过程中内力以及钢筋的配比出现问题、起吊车和材料的运输车没有按照规定的要求运行等;次应力裂缝主要是在施工过程中受到强外力的作用引起的。例如,在施工过程中微小的地震等自然灾害造成的影响等。
3、钢筋生锈引起的裂缝
通常状态下,路桥结构会完全的裸露在自然状态下,在各种自然环境因素的影响下,例如风吹、日晒、雨淋等侵蚀,以及路桥结构自身的保护性能比较差、密封性差。防侵蚀性能不好,最终导致路桥设施的钢筋从外部到内部慢慢被侵蚀。当路桥的钢筋发生生锈后,体积就会膨胀,随着时间的推移,最后导致混凝土产生裂缝。这种裂缝会一步一步的恶化,最后使得混凝土的保护层脱落以及钢筋断裂。
4、施工工艺不规范引起的裂缝
施工过程中,施工单位选择的施工材料不合格甚至是次品,在进行混凝土混合时,不同材质的原料比例不同,当施工材料不合格时,就会使得混凝土结构一开始就出现裂缝;而施工监管不严格,导致质量不过关,在混凝土的浇筑、预制板的制作、起模、运输等过程中,经常出现施工工艺不合格,最后都会导致混凝土结构产生裂缝。
三、裂缝预防措施
1、在施工前,合理的设计荷载及道路桥梁的布局
在该工程施工前的设计阶段,施工技术人员要依据该项目工程的具体情况,对道路桥梁的整体布局进行科学的规划,同时还要科学的对施工中所需的钢筋进行合理的布局,不要忽视在施工的过程中机械的荷载,以便设计时的荷载要远大于现实施工中的荷载,确保实际的荷载在混凝土的强度的范围之内,这样才能避免道路桥梁工程施工中混凝土裂缝的产生。
2、对材料严格控制
除了建设中要认真地按照规定进行活动之外,对原料的选择也要按照抽样的形式来进行,最好是使用合乎规的材料,如果条件许可,最好是用那些收缩能力不是很强的。砂石的尺寸不合理,配比无序等都会使得材料的性能受到影响,导致收缩现象加剧,如果砂中的泥土数量非常多的话,不单单会对拌合作用产生负面意义,同时还会对材料的防冻性等产生负面意义。要明确收缩工艺的使用步骤。在建设之前的时候,最好是进行多次的测试工作,以此来明确最为合理的比例。除此之外,工作者要进入场地,要督导浇筑等活动,要确保坍落度合理,要结合实际状况,认真地调节配比。
3、注重施工过程温度的变化,防止温度变化引起裂缝
在混凝土搅拌的过程中,要注意水量的添加。这样做的目的就是降低混凝土的温度。尤其是在天气热的季节进行施工的话,要控制好混凝土的温度。比如,在夏季施工的时候,我们要将混凝土的浇筑厚度减少,这样更方便于混凝土能够很好的散热,在特殊的情况下,要在混凝土的内部增设降温的办法,这样就能确保混凝土的抗裂性。混凝土的质量越好其抗裂性就越强,所以,在道路桥梁工程施工的过程中,我们不要忽视混凝土的堆放、搅拌方式以及混凝土的浇筑过程,同时,对于温度高时,要加强对混凝土的浇水措施,对于温度低时,要加强对混凝土的表面保温措施,这样才能增加混凝土的抗裂性,降低混凝土裂缝的现象。
4、加强混凝土的早期养护
大量实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成的,寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝,因此混凝士的保温对防止表面早期裂缝尤为重要。从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:(1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面产生梯度;(2)防止混凝土超冷,应尽量设法使混凝土施工期间的最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度;(3)防止老混凝土面的过冷,以减少新老混凝土间的约束 。
结束语
在桥梁工程施工的过程中,混凝土是必不可少的基础施工材料,混凝土裂缝问题严重损害了桥梁的结构性能和使用寿命,威胁到人们出行安全,应该采取合理、有效的解决应对措施来预防混凝土裂缝的出现,保证道路桥梁工程的施工质量。
参考文献
[1]安海,曹立柱.如何防治现浇混凝土楼板裂缝的产生[J].民营科技,2008.
[2]王欣,孙普.现浇钢筋混凝土楼板裂缝分析与防治[J].天津科技,2010.
[3]郎葳,张哲源.混凝土结构开裂原因分析及预防[J].科技风,2010.
关键词:现浇混凝土;裂缝;防治
中图分类号:TV331文献标识码: A
引言
在路桥的施工过程当中,产生混凝土裂缝因素会存在很多,并且错综复杂,而产生裂缝的重要原因就是质量的通病,要从多方面进行加强控制,并提高管理措施,严格按照施工的标准进行,从而预防和控制混凝土裂缝的发生。
一、路桥施工中混凝土出现的问题
最近几年中,因为我国交通基础设施建设的发展速度逐渐增快,使各地各区域的混凝土桥梁都建立起来,在这些桥梁的建设和使用过程中,混凝土出现裂缝的情况会使工程质量受到严重的影响,更严重的还会使桥梁出现坍塌的现象,这种情况是比较常见的。混凝土的路桥建设中,可能会出现以下几种问题:
1、抗拉力低
碎石或者卵石、砂、水泥和水拌合就可以造出普通的混凝土,然后再经过硬化过程,而形成的一种人造材料。而在其中的砂石等物质其实也就是发挥了支撑的作用,并且可以使水泥进行收缩;而水泥和水则是包裹在粗细骨料表面的位置,同时还能够将骨料的空隙进行填补,这其实就是水泥浆。水泥浆在没有硬化之前,润滑性是比较强的,可以使混凝土拌合物能够更好地发挥其工作性能,而其硬化以后,就可以使骨料紧密地结合在一起,使整体更加坚固。但是,除了水,其他的拌料都是比較容易碎的。而且也没有很强的抗拉性。一旦混凝土受力之后出现变形的时候,哪怕只有一点力量,也会使其发生断裂。
2、弹性低
混凝土材料的抗压强度是比较高的,但是弹性却不是很好,因此,当路桥表面所承受的荷载量已经达到一定极限的时候,驱散分均的现象就可能会出现,这样的话,路桥中的某个构件会因为承受不了压力,而出现裂缝的现象。
3、易变形
混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或者内部结构温度出现变化的时候,混凝土的变化也会随之发生。但是,这种变形在混凝土内部会出现一定的影响,在这种情况下,抗拉强度也会受到影响,裂缝就会随之出现。在实际工程施工过程中,混凝土很容易变硬,当硬结之后,水分子的蒸发速度会加快,温度也会随之降低,而体积也会缩小,会出现比较明显的变形,因为混凝土表层水分流失速度较快,但是内部流失却比较慢,这样的话,表面收缩和内部收缩的比例就会出现不均衡的现象,表面变形在内部受到限制。造成混凝土表面承受的拉力要比自身多承受的拉力大很多,这样的话,裂缝就会出现。
二、混凝土结构出现裂缝的原因
1、温度骤变导致裂缝
对于混凝土结构来说,通常会出现热胀冷缩的想象,并且所有的建筑材料都会出现此类想象。由于水泥的水化放热想象、太阳光的照射以及环境温度的影响等各种因素的作用,使的混凝土极易出现热胀冷缩的想象,这种由于温度变化产生的作用力称之为温度应力,它会引起混凝土的收缩或者膨胀,而且这种收缩和膨胀的力度大于混凝土的承载强度的时候,就会表现裂缝现象。这种有温度引起的裂缝是硬伤,不会在由温度的变化而扩张或者合拢。混凝土的凝固过程,会蒸发掉大量的水分或者水分被基础和模块大量的吸收,水分的急剧减少最终导致混凝土结构的收缩变形,这时的混凝土强度降低,抵抗变形应力的能力减弱,导致裂缝的出现。
2、荷载作用造成的裂缝
通常情况下,混凝土的结构会受到动载荷、静载荷以及次应力的、作用,由它们作用产生的裂缝称之为荷载裂缝。我们一般分为直接裂缝和次应力裂缝两大类。直接裂缝通常认为是实际的施工中,没有进行比较严格的控制施工质量引起的。例如在设计的过程中内力以及钢筋的配比出现问题、起吊车和材料的运输车没有按照规定的要求运行等;次应力裂缝主要是在施工过程中受到强外力的作用引起的。例如,在施工过程中微小的地震等自然灾害造成的影响等。
3、钢筋生锈引起的裂缝
通常状态下,路桥结构会完全的裸露在自然状态下,在各种自然环境因素的影响下,例如风吹、日晒、雨淋等侵蚀,以及路桥结构自身的保护性能比较差、密封性差。防侵蚀性能不好,最终导致路桥设施的钢筋从外部到内部慢慢被侵蚀。当路桥的钢筋发生生锈后,体积就会膨胀,随着时间的推移,最后导致混凝土产生裂缝。这种裂缝会一步一步的恶化,最后使得混凝土的保护层脱落以及钢筋断裂。
4、施工工艺不规范引起的裂缝
施工过程中,施工单位选择的施工材料不合格甚至是次品,在进行混凝土混合时,不同材质的原料比例不同,当施工材料不合格时,就会使得混凝土结构一开始就出现裂缝;而施工监管不严格,导致质量不过关,在混凝土的浇筑、预制板的制作、起模、运输等过程中,经常出现施工工艺不合格,最后都会导致混凝土结构产生裂缝。
三、裂缝预防措施
1、在施工前,合理的设计荷载及道路桥梁的布局
在该工程施工前的设计阶段,施工技术人员要依据该项目工程的具体情况,对道路桥梁的整体布局进行科学的规划,同时还要科学的对施工中所需的钢筋进行合理的布局,不要忽视在施工的过程中机械的荷载,以便设计时的荷载要远大于现实施工中的荷载,确保实际的荷载在混凝土的强度的范围之内,这样才能避免道路桥梁工程施工中混凝土裂缝的产生。
2、对材料严格控制
除了建设中要认真地按照规定进行活动之外,对原料的选择也要按照抽样的形式来进行,最好是使用合乎规的材料,如果条件许可,最好是用那些收缩能力不是很强的。砂石的尺寸不合理,配比无序等都会使得材料的性能受到影响,导致收缩现象加剧,如果砂中的泥土数量非常多的话,不单单会对拌合作用产生负面意义,同时还会对材料的防冻性等产生负面意义。要明确收缩工艺的使用步骤。在建设之前的时候,最好是进行多次的测试工作,以此来明确最为合理的比例。除此之外,工作者要进入场地,要督导浇筑等活动,要确保坍落度合理,要结合实际状况,认真地调节配比。
3、注重施工过程温度的变化,防止温度变化引起裂缝
在混凝土搅拌的过程中,要注意水量的添加。这样做的目的就是降低混凝土的温度。尤其是在天气热的季节进行施工的话,要控制好混凝土的温度。比如,在夏季施工的时候,我们要将混凝土的浇筑厚度减少,这样更方便于混凝土能够很好的散热,在特殊的情况下,要在混凝土的内部增设降温的办法,这样就能确保混凝土的抗裂性。混凝土的质量越好其抗裂性就越强,所以,在道路桥梁工程施工的过程中,我们不要忽视混凝土的堆放、搅拌方式以及混凝土的浇筑过程,同时,对于温度高时,要加强对混凝土的浇水措施,对于温度低时,要加强对混凝土的表面保温措施,这样才能增加混凝土的抗裂性,降低混凝土裂缝的现象。
4、加强混凝土的早期养护
大量实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成的,寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝,因此混凝士的保温对防止表面早期裂缝尤为重要。从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:(1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面产生梯度;(2)防止混凝土超冷,应尽量设法使混凝土施工期间的最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度;(3)防止老混凝土面的过冷,以减少新老混凝土间的约束 。
结束语
在桥梁工程施工的过程中,混凝土是必不可少的基础施工材料,混凝土裂缝问题严重损害了桥梁的结构性能和使用寿命,威胁到人们出行安全,应该采取合理、有效的解决应对措施来预防混凝土裂缝的出现,保证道路桥梁工程的施工质量。
参考文献
[1]安海,曹立柱.如何防治现浇混凝土楼板裂缝的产生[J].民营科技,2008.
[2]王欣,孙普.现浇钢筋混凝土楼板裂缝分析与防治[J].天津科技,2010.
[3]郎葳,张哲源.混凝土结构开裂原因分析及预防[J].科技风,2010.