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[摘 要]在社会经济不断腾飞的过程中,我国运输行业发展的非常快速,人们的生活水平大幅度上涨,生产和生活用车数量逐渐的增多,公路和桥梁的负载逐渐加重。为了满足社会日益高涨的需求,近些年,我国公路和桥梁工程逐渐的多了起来。但是由于公路和桥梁施工是在室外进行,非常容易受到外界因素的影响,影响公路与桥梁的实用性。本文就公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治问题进行了简单的分析。
[关键词]公路与桥梁;混凝土施工温度;裂缝防治
中图分类号:TU694 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)42-0305-01
引言
混凝土是路桥施工的主要材料,混凝土工程在路桥工程中发展的非常突出。但是在实际的施工过程中混凝土,容易受外界因素的影响,而发生病害。其中最为主要的影响因素就是温度。在施工过程中,很多施工人员对于混凝土的温度适应情况了解不全面,造成裂缝防治工作落实的不全面。笔者结合自身多年的工作经验,根据此项问题提出些许的解决措施。
一、分析混凝土施工温度与裂缝因素
(一)探究混凝土温度应力
形成混凝土应力的时间是比较长的,施工后,混凝土需要经历浇筑、放热以及放热完成的过程,一般要经过至少一个月以上的时间。由于混凝土是由砂石、水和水泥按照规定比例进行混合搅拌,搅拌均匀之后硬化而成,所以混凝土中含有大量的水分,在放热的过程中,会产生大量的热能,改变混凝土的弹性,致使混凝土的内部产生应力。混凝土放热完成后,随着冷却,其性质会逐渐的趋于稳定。
(二)施工温度
施工温度是导致混凝土产生裂缝的主要因素。混凝土是由水、水泥以及砂石等通过混合、搅拌、硬化而成,而水泥与水混合之后,由于水泥的特性,会有大量的热量产生。但是,混凝土体积过于庞大,内部的热量不能及时的散发出来,但是外部温度则会很快的散去,导致混凝土的内部温度与外部温度形成较为强大的温差,根据热胀冷缩的原理,就会导致混凝土内外受力不均衡,进而产生拉应力。这种拉应力存在于混凝土的表面,一旦其力度大于混凝土的承受能力时,就会产生裂缝[1]。
(三)引起裂缝的原因
一般情况下,引起裂缝的原因主要有三个方面:第一,在施工准备阶段:由于混凝土是由砂石、水和水泥按照规定比例进行混合搅拌均匀后,硬化而成,所以对于比例的合理掌控是非常重要的。但是在实际的配比过程中,很多施工人员不重视配比工作,多是根据自己的工作经验,靠目测和主观猜测去配比,如果水灰的配比不合理,就会降低混凝土的稳定性。第二,受到温度的影响:路桥施工是在室外进行,非常容易受到温度的影响,尤其是在浇筑与养护阶段,混凝土对于温度的感知非常的敏感,如果这个时期温差较大,就会在混凝土表面形成拉应力,这是造成裂缝发生的原因之一。此外,因为混凝土在浇筑的过程中,会进行放热,产生大量的热能,这时混凝土内部的温度就会逐渐升高,与混凝土表面产生拉应力,而在混凝土内部温度逐渐降低的过程中,内部会形成拉应力,进而造成裂缝,这就更凸显了混凝土养护的重要性。第三,没要严格的按照要求,选择混凝土材料,“以次充好”现象严重,造成混凝土结构不合理、稳定性差,非常容易受到温度影响,而产生裂缝。
二、防止温度裂缝产生的有效措施
(一)施工前准备工作
1.水泥種类的选择。在选择制作混凝土的水泥时,尽量选择一些热量较低的水泥。比如热硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥,但是在使用矿渣硅酸盐水泥的时候,需要在制作的过程中加入相应比例的粉煤灰。粉煤灰可以加大混凝土的粘聚能力,有助于减缓混凝土中水分的流失速度,降低裂缝出现的几率[2]。
2.水泥用量的选择。由于水泥具有较强的水化散热能力,所以在混凝土的制作过程中,在不影响混凝土质量的前提下,适当的降低水泥的使用剂量,也可以有效的降低裂缝的发生几率。同时,我们综合考虑施工的情况,了解混凝土的承载力,然后在选用合适的材料进行配比,要尤其注意对水泥材料等级的选择,要等级要高低适中,否则会影响混凝土的刚性,如果水泥等级过高,其就会在混凝土热化散发大量热能,进而产生裂缝。
(二)施工后的保护工作
混凝土的表面都会存在一定的拉应力,而拉应力是随着混凝土表面的温度变化而变化的。因此,在施工完成之后,需要利用草帘等覆盖物进行保温,避免温度扩散过快,导致拉应力增大,产生裂缝。在养护完成后,要实施真空压浆措施,将冷却管中的中空部位填满,以保证混凝土整体结构的稳定性以及性能[3]。
三、出现温度裂缝之后的补救措施
(一)表面修补。通常情况下,针对不影响公路或者桥梁承受能力以及结构的表面裂缝会利用此方法进行修补。修补材料选用具有防腐性能的沥青或者油漆等,将其涂刷在混凝土的表层。也可以选用环氧胶泥和水泥浆等材料,将其填充到裂缝缝隙当中。当修补工作完成之后,可以将玻璃纤维布粘贴在裂缝的表面,降低由于各种外力导致继续开裂的可能性。
(二)裂缝镶嵌法。根据混凝土的裂缝情况,选择刚性的防水材料,沿着裂缝的凿槽,进行镶嵌,直至完全封闭裂缝,在我国比较常用的刚性防水材料是聚合物水泥砂浆[4]。
(三)结构加固。此种修补方法,适用于一些裂缝比较大的混凝土结构,当裂缝已经影响到混泥土的基本结构时,我们就需要用加固法,对混凝土的结构进行加固。常用的加固方法有:第一,将混凝土结构的截面扩大,进而在构件外部包钢;第二,黏贴钢板或者增设支架,对混凝土结构进行加固。
(四)混凝土置换。当混凝土结构严重毁坏,不能进行修补时,可采用混凝土置换法。要先将毁坏的混凝土清理干净,然后选择新的混凝土材料或者其它材料进行置换。
结束语
实际上,在公路与桥梁混凝土施工的过程中,裂缝是非常常见的病害,这与混凝土自身的特性有直接关系。由于混凝土由于砂石、水和水泥合理配比而成,水分的含量很大,所以混凝土非常容易受到温度的影响。因此来说,防治混凝土裂缝,还需从施工温度入手。笔者在以上,对混凝土施工温度与裂缝因素进行了分析,并提出几点防治裂缝的对策,希望能为公路与桥梁混凝土裂缝防治工作做出贡献。
参考文献
[1] 孙国强.探析公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治[J].工程施工,2015,(17):105—106.
[2] 朱君.大体积现浇混凝土施工中裂缝的防治措施研究[J].经营管理者,2014,(26):389.
[3] 卢新兵.浅析公路桥梁混凝土裂缝成因及处理方法[J].混凝土,2014,(09):116—118.
[4] 高凡.浅析公路桥梁混凝土裂缝[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2015,(09):108.
[关键词]公路与桥梁;混凝土施工温度;裂缝防治
中图分类号:TU694 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)42-0305-01
引言
混凝土是路桥施工的主要材料,混凝土工程在路桥工程中发展的非常突出。但是在实际的施工过程中混凝土,容易受外界因素的影响,而发生病害。其中最为主要的影响因素就是温度。在施工过程中,很多施工人员对于混凝土的温度适应情况了解不全面,造成裂缝防治工作落实的不全面。笔者结合自身多年的工作经验,根据此项问题提出些许的解决措施。
一、分析混凝土施工温度与裂缝因素
(一)探究混凝土温度应力
形成混凝土应力的时间是比较长的,施工后,混凝土需要经历浇筑、放热以及放热完成的过程,一般要经过至少一个月以上的时间。由于混凝土是由砂石、水和水泥按照规定比例进行混合搅拌,搅拌均匀之后硬化而成,所以混凝土中含有大量的水分,在放热的过程中,会产生大量的热能,改变混凝土的弹性,致使混凝土的内部产生应力。混凝土放热完成后,随着冷却,其性质会逐渐的趋于稳定。
(二)施工温度
施工温度是导致混凝土产生裂缝的主要因素。混凝土是由水、水泥以及砂石等通过混合、搅拌、硬化而成,而水泥与水混合之后,由于水泥的特性,会有大量的热量产生。但是,混凝土体积过于庞大,内部的热量不能及时的散发出来,但是外部温度则会很快的散去,导致混凝土的内部温度与外部温度形成较为强大的温差,根据热胀冷缩的原理,就会导致混凝土内外受力不均衡,进而产生拉应力。这种拉应力存在于混凝土的表面,一旦其力度大于混凝土的承受能力时,就会产生裂缝[1]。
(三)引起裂缝的原因
一般情况下,引起裂缝的原因主要有三个方面:第一,在施工准备阶段:由于混凝土是由砂石、水和水泥按照规定比例进行混合搅拌均匀后,硬化而成,所以对于比例的合理掌控是非常重要的。但是在实际的配比过程中,很多施工人员不重视配比工作,多是根据自己的工作经验,靠目测和主观猜测去配比,如果水灰的配比不合理,就会降低混凝土的稳定性。第二,受到温度的影响:路桥施工是在室外进行,非常容易受到温度的影响,尤其是在浇筑与养护阶段,混凝土对于温度的感知非常的敏感,如果这个时期温差较大,就会在混凝土表面形成拉应力,这是造成裂缝发生的原因之一。此外,因为混凝土在浇筑的过程中,会进行放热,产生大量的热能,这时混凝土内部的温度就会逐渐升高,与混凝土表面产生拉应力,而在混凝土内部温度逐渐降低的过程中,内部会形成拉应力,进而造成裂缝,这就更凸显了混凝土养护的重要性。第三,没要严格的按照要求,选择混凝土材料,“以次充好”现象严重,造成混凝土结构不合理、稳定性差,非常容易受到温度影响,而产生裂缝。
二、防止温度裂缝产生的有效措施
(一)施工前准备工作
1.水泥種类的选择。在选择制作混凝土的水泥时,尽量选择一些热量较低的水泥。比如热硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥,但是在使用矿渣硅酸盐水泥的时候,需要在制作的过程中加入相应比例的粉煤灰。粉煤灰可以加大混凝土的粘聚能力,有助于减缓混凝土中水分的流失速度,降低裂缝出现的几率[2]。
2.水泥用量的选择。由于水泥具有较强的水化散热能力,所以在混凝土的制作过程中,在不影响混凝土质量的前提下,适当的降低水泥的使用剂量,也可以有效的降低裂缝的发生几率。同时,我们综合考虑施工的情况,了解混凝土的承载力,然后在选用合适的材料进行配比,要尤其注意对水泥材料等级的选择,要等级要高低适中,否则会影响混凝土的刚性,如果水泥等级过高,其就会在混凝土热化散发大量热能,进而产生裂缝。
(二)施工后的保护工作
混凝土的表面都会存在一定的拉应力,而拉应力是随着混凝土表面的温度变化而变化的。因此,在施工完成之后,需要利用草帘等覆盖物进行保温,避免温度扩散过快,导致拉应力增大,产生裂缝。在养护完成后,要实施真空压浆措施,将冷却管中的中空部位填满,以保证混凝土整体结构的稳定性以及性能[3]。
三、出现温度裂缝之后的补救措施
(一)表面修补。通常情况下,针对不影响公路或者桥梁承受能力以及结构的表面裂缝会利用此方法进行修补。修补材料选用具有防腐性能的沥青或者油漆等,将其涂刷在混凝土的表层。也可以选用环氧胶泥和水泥浆等材料,将其填充到裂缝缝隙当中。当修补工作完成之后,可以将玻璃纤维布粘贴在裂缝的表面,降低由于各种外力导致继续开裂的可能性。
(二)裂缝镶嵌法。根据混凝土的裂缝情况,选择刚性的防水材料,沿着裂缝的凿槽,进行镶嵌,直至完全封闭裂缝,在我国比较常用的刚性防水材料是聚合物水泥砂浆[4]。
(三)结构加固。此种修补方法,适用于一些裂缝比较大的混凝土结构,当裂缝已经影响到混泥土的基本结构时,我们就需要用加固法,对混凝土的结构进行加固。常用的加固方法有:第一,将混凝土结构的截面扩大,进而在构件外部包钢;第二,黏贴钢板或者增设支架,对混凝土结构进行加固。
(四)混凝土置换。当混凝土结构严重毁坏,不能进行修补时,可采用混凝土置换法。要先将毁坏的混凝土清理干净,然后选择新的混凝土材料或者其它材料进行置换。
结束语
实际上,在公路与桥梁混凝土施工的过程中,裂缝是非常常见的病害,这与混凝土自身的特性有直接关系。由于混凝土由于砂石、水和水泥合理配比而成,水分的含量很大,所以混凝土非常容易受到温度的影响。因此来说,防治混凝土裂缝,还需从施工温度入手。笔者在以上,对混凝土施工温度与裂缝因素进行了分析,并提出几点防治裂缝的对策,希望能为公路与桥梁混凝土裂缝防治工作做出贡献。
参考文献
[1] 孙国强.探析公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治[J].工程施工,2015,(17):105—106.
[2] 朱君.大体积现浇混凝土施工中裂缝的防治措施研究[J].经营管理者,2014,(26):389.
[3] 卢新兵.浅析公路桥梁混凝土裂缝成因及处理方法[J].混凝土,2014,(09):116—118.
[4] 高凡.浅析公路桥梁混凝土裂缝[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2015,(09):108.