橋梁大體積混凝土裂縫控制和防止措施

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1、橋梁大體積混凝土裂縫控制和防止措施　　摘要：橋梁大體積混凝土出現(xiàn)裂縫是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，產(chǎn)生裂縫的原因很多，且工程又千差萬(wàn)別，但只要我們?cè)谠O(shè)計(jì)、施工工藝、材料選擇以及后期的養(yǎng)護(hù)過(guò)程中能夠充分考慮各種因素的影響，在施工過(guò)程中多觀察、總結(jié)，結(jié)合多種預(yù)防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以控制在允許范圍內(nèi)的。本文探討了橋梁大體積混凝土裂縫控制與防止措施關(guān)鍵詞：橋梁；大體積；混凝土裂縫；控制；措施中圖分類號(hào)：U445文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：混凝土橋梁裂縫是橋梁工程施工中容易產(chǎn)生和難以防范的一個(gè)重要問(wèn)題。如處理不當(dāng)，

2、將直接影響橋梁的工程質(zhì)量，并有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。由于混凝土裂縫產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)具體情況和條件，采取其中一種或數(shù)種措施。在具體施工中，要靠多觀察、多比較，出現(xiàn)問(wèn)題后多分析、多總結(jié)，結(jié)合多種預(yù)防控制措施，減少混凝土裂縫的出現(xiàn)。一、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因大體積混凝土結(jié)構(gòu)通常具有以下特點(diǎn)：混凝土是脆性材料，抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/107左右。大體積混凝土的斷面尺寸較大，由于水泥的水化熱會(huì)使混凝土內(nèi)部溫度急劇上升；以及在以后的降溫過(guò)程中，在一定的約束條件下會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的拉應(yīng)力。大體積混凝土結(jié)構(gòu)中通

3、常只在表面配置少量鋼筋，或者不配鋼筋。因此，拉應(yīng)力要由混凝土本身來(lái)承擔(dān)。1、水泥水化熱的影響水泥水化過(guò)程中放出大量的熱，且主要集中在澆筑后的7d左右，一般每克水泥可以放出500J左右的熱量，如果以水泥用量350～550kg/m3來(lái)計(jì)算，每立方米混凝土將放出17500～27500kJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部升高。（可達(dá)70℃左右，甚至更高）。尤其對(duì)于大體積混凝土來(lái)講，這種現(xiàn)象更加嚴(yán)重。因?yàn)榛炷羶?nèi)部和表面的散熱條件不同，因此混凝土中心溫度很高，這樣就會(huì)形成溫度梯度，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)

4、拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。2、混凝土的收縮混凝土在空氣中硬結(jié)時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為混凝土收縮?；炷猎诓皇芡饬Φ那闆r下的這種自發(fā)變形，受到外部約束時(shí)（支承條件、鋼筋等），將在混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，使得混凝土開裂。引起混凝土的裂縫主要有塑性收縮、干燥收縮和溫度收縮等三種。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固結(jié)硬過(guò)程中產(chǎn)生的體積變化，后期主要是混凝土內(nèi)部自由水分蒸發(fā)而引起的干縮變形。3、外界氣溫濕度變化的影響7大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工期間，外界氣溫的變化對(duì)防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生起著很大

5、的影響?；炷羶?nèi)部的溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫升和結(jié)構(gòu)的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成。澆筑溫度與外界氣溫有著直接關(guān)系，外界氣溫愈高，混凝土的澆筑溫度也就會(huì)愈高；如果外界溫度降低則又會(huì)增加大體積混凝土的內(nèi)外溫度梯度。如果外界溫度的下降過(guò)快，會(huì)造成很大的溫度應(yīng)力，極其容易引發(fā)混凝土的開裂。另外外界的濕度對(duì)混凝土的裂縫也有很大的影響，外界的濕度降低會(huì)加速混凝土的干縮，也會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。二、橋梁大體積混凝土裂縫的控制措施1、水泥的品種及用量大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因是水泥水化過(guò)程中釋放了大

6、量的熱量。所以對(duì)于橋梁中的大體積混凝土應(yīng)該選擇低熱或者中熱的水泥。而水泥釋放熱量的大小及速度的快慢取決于水泥內(nèi)礦物成分的不同。水泥礦物發(fā)熱速率最快和發(fā)熱量最大的是鋁酸三鈣，其他依次是硅酸三鈣、硅酸二鈣和鐵鋁酸四鈣。另外，水泥越細(xì)發(fā)熱速率越快，但是不影響最終發(fā)熱量。因此在大體積混凝土施工中在保證強(qiáng)度的情況下，應(yīng)控制水泥的品種和用量，盡量使用礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥從而達(dá)到減少裂縫產(chǎn)生的機(jī)率。2、外加劑和摻合料7在大體積混凝土中摻入一定量的外加劑和摻合料，可以有效地改善混凝土的施工和易性，減少大體積混凝土的

7、水化熱，最終達(dá)到控制大體積混凝土裂縫的發(fā)生。3、骨料控制粗骨料對(duì)混凝土強(qiáng)度有一定的影響，當(dāng)石質(zhì)強(qiáng)度相等時(shí)，碎石表面比卵石表面粗糙，它與水泥砂漿的粘結(jié)性比卵石強(qiáng)，當(dāng)水灰比相等或者配合比相同時(shí)，用兩種材料配制的混凝土，碎石混凝土強(qiáng)度比卵石強(qiáng)，相應(yīng)碎石混凝土比卵石混凝土產(chǎn)生裂縫的機(jī)率要低，因此粗骨料的選擇是非常重要的。細(xì)骨料對(duì)混凝土強(qiáng)度影響比粗骨料小，但砂質(zhì)量對(duì)混凝土質(zhì)量也有一定的影響，因此，砂質(zhì)量必須符合標(biāo)準(zhǔn)要求。粗、細(xì)骨料級(jí)配是否連續(xù)對(duì)混凝土的整體質(zhì)量有著重要的影響，連續(xù)級(jí)配很大程度上減少各骨料之間的空隙率

8、，而單一級(jí)配的混凝土和易性較差，施工過(guò)程中容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，對(duì)裂縫的產(chǎn)生很有影響。因此在骨料的選擇上應(yīng)該選取粒徑大、強(qiáng)度高、級(jí)配好的骨料，這樣可以獲得較小的空隙率及表面積，從而減少水泥用量，降低水化熱，減少干縮，減小混凝土裂縫的開展。4、收縮裂縫的控制7收縮裂縫的控制主要在于控制濕度的變化，使結(jié)構(gòu)具有相對(duì)穩(wěn)定的濕度。加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，混凝土澆注完后，裸露表面應(yīng)及時(shí)用草墊、草袋或塑料薄膜覆蓋，并灑水濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)。在氣溫高、濕度低