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1、橋梁混凝土裂縫探析橋梁混凝土裂縫探析摘要:混凝土的裂縫的成因與控制是一項影響建筑工程質量的綜合性課題,也是一直困擾著工程技術人員的重要難題。因此,本文結合筆者相關工作體會,主要就橋梁混凝土裂縫的成因以及裂縫控制措施進行了探討,以期提高橋梁工程質量安全。關鍵詞:橋梁;混凝土裂縫;控制措施屮圖分類號:K928文獻標識碼:A前言:近年來,我國科學技術不斷進步,對于新材料、新技術的應用日漸廣泛,橋梁跨度逐步增大,對于大體積混凝土的應用也越來越廣泛,隨著時間的推移,混凝土由于多種因素的影響會出現(xiàn)裂縫。由于混凝土是一種脆性材料
2、,且為非均質的。主耍由水、水泥以及砂石骨料等混合而成,因為受到施工環(huán)境以及其他因素的影響,混凝土在硬化成型之后存在較多的裂縫以及氣孔,主耍是因為大體積混凝土硬化時要釋放岀大量的水化熱,導致混凝土內部溫度過高,經(jīng)常出現(xiàn)很多裂縫。因此,本文對此進行了研究,主要分析了橋梁混凝土發(fā)生裂縫的成因,并針對這些因素提出了施工過程中應該采取的控制措施。一、混凝土裂縫形成的原因(一)溫度原因。當水泥的水化放熱、照射以及大氣和周圍溫度影響到混凝土的時候,同時rti于混凝土材料具有熱脹冷縮的性質,混凝土通常就會出現(xiàn)收縮與膨脹現(xiàn)象,并在此
3、過程中產(chǎn)生一種溫度應力-當混凝土的承載強度無法承受溫度應力的時候,混凝土就會出現(xiàn)裂縫問題。因混凝土的表面水分過快的蒸發(fā)或者基礎與模板的吸水速度太快,混凝土自身的水化熱效應等原因,導致混凝土結構產(chǎn)生急劇的收縮、變形,這時混凝土的強度就會變得非常小,很難抵抗變形應力,這也會導致混凝土出現(xiàn)裂縫。這主耍發(fā)生在混凝土結構凝固過程中。我國夏和秋冬之交晝夜溫差極大、降水較少、風沙較大、空氣相對干燥。公路橋梁工程施工過程中容易受到外界環(huán)境氣候的影響,溫度變化導致的混凝土裂縫主要是表面裂縫,走向無規(guī)律性。(二)設計原因設計性裂縫形成
4、的原因為:模型計算不精確;結構受力假設與實際情況不吻合;結構安全系數(shù)不夠;結構剛度不足;構造處理不當;荷載計算不準確;設計斷面不足;內力與配筋計算錯誤;鋼筋設置偏少或布置錯誤;結構設計沒有考慮施工的可能性;設計圖紙不明確等。(三)施工管理原因施工性裂縫形成原因為:沒有專員在場時非專業(yè)人員進行施不按設計圖紙施工;亂堆放施T機具和材料;不了解預制構件的結構受力特點,隨意翻身、起吊、運輸、安裝;擅自更改結構施工順序,改變結構受力模型;不對結構做機器振動下的疲勞強度驗算等。(四)施工材料質量及施工工藝原因公路橋梁工程施工過
5、程中由于使用質量存在問題的混凝土或由于施工工藝落后導致混凝土保護層厚度不足,導致混凝土內部鋼筋受到侵蝕氧化,從而使鋼筋周圍混凝土堿度降低,或由于氯化物介入,鋼筋周圍氯離子含量較高,均可引起鋼筋表面氧化膜破壞,鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應,其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2?4倍,從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應力,導致保護層混凝土開裂、剝離,沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫。當然,使用存在質量問題的施工材料也是導致工程適量問題的必然因素。在施工過程中,公路橋梁的結構會經(jīng)常曝露在口然狀態(tài)下,將遭受到自然因素的影響
6、;同時防腐設施比較簡陋,橋梁構件自身的密實性與保護性能比較差。如果鋼筋出現(xiàn)生銹,銹蝕后體積會膨脹,對周圍混凝土產(chǎn)生擠壓,形成沿鋼筋縱向的混凝土裂縫。二、公路橋梁施工混凝土裂縫問題的主要危害一般說來,產(chǎn)生混凝土裂縫后,混凝土結構內部就很容易滲入空氣中的二氧化碳,在水化產(chǎn)物的相互作用下出現(xiàn)混凝土碳化現(xiàn)象,這會破壞鋼筋純化膜,降低混凝土的堿度;如果空氣和水在同吋期同吋滲入,那么鋼筋就產(chǎn)&銹蝕;同吋混凝土裂縫問題還會削弱混凝土對鋼筋的保護作用。這些將最終危害公路橋梁的正常使用。施T中產(chǎn)牛的混凝土裂縫,將使公路橋梁產(chǎn)生滲漏,
7、而且裂縫可能在壓力水的作用下逐步擴展。半公路橋梁混凝土內部滲入水流以后,可能會使混凝土遭遇水解破壞,從而使混凝土結構物遭受破壞。三、橋梁工程施工中混凝土裂縫的控制措施(一)材料的控制混凝土構件質量的優(yōu)劣關鍵在于具體的施工工藝。這不僅要求具體操作過程必須根據(jù)相關規(guī)范進行,還需嚴格的檢驗施工的原材料。根據(jù)混凝土需要進行配比試驗,例如,在高溫環(huán)境下或是雨后對砂、碎石應進行含水量實驗,在發(fā)現(xiàn)問題的同時不斷調整材料的配比,這樣才能保證材料的準確無誤,最終才能確?;炷恋氖┕べ|量。(二)溫度裂縫的控制針對混凝土自身收縮,溫度等
8、產(chǎn)生裂縫的原因,可以使用新型混凝土主要是指使用具有膨脹功能的混凝土以補償混凝土收縮過程中的變形斷裂。為避免溫度影響產(chǎn)生裂縫的,可以控制混凝土的凝結時間,控制其凝結吋間是為了控制混凝土水化放熱規(guī)律,避免混凝土凝結吋間過短,水泥水化過程加速,混凝土出現(xiàn)早強現(xiàn)象,內外溫差過大發(fā)生變形和斷裂。另外要控制混凝土的入模溫度,這主要是為了控制混凝土凝I古I過程中的水分蒸發(fā)