淺析道橋混凝土裂縫成因及預(yù)防

安朝鵬

（身份證號(hào)：13013019771205001X）

淺析道橋混凝土裂縫成因及預(yù)防

安朝鵬

（身份證號(hào)：13013019771205001X）

本文通過對(duì)道橋混凝土裂縫成因的分析，提出了一些預(yù)防措施，并針對(duì)這些措施作了進(jìn)一步探討。

道橋；混凝土；裂縫

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜，有可能多種因素相互影響而產(chǎn)生裂縫，因此每一條裂縫均的產(chǎn)生都是由于其中的一個(gè)因素或者多個(gè)因素的影響。根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因，混凝土裂縫大致可劃分如下幾種：

1 施工中因收縮引起的裂縫

在工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的?；炷潦湛s有塑性收縮和縮水收縮，另外還有自生收縮和炭化收縮等。

1.1 塑性收縮裂縫

混凝土澆筑后終凝前，此時(shí)水泥水化反應(yīng)激烈，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮但尚未硬化，其本身強(qiáng)度還無(wú)法抵抗收縮而產(chǎn)生龜裂稱為塑性收縮。成因主要有水灰比、混凝土配合比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間、環(huán)境溫度、相對(duì)濕度以及風(fēng)速等等。

主要預(yù)防措施：

（1）選用干縮值較小早期強(qiáng)度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。

（2）嚴(yán)格控制水灰比，摻加減水劑來(lái)增加混凝土的坍落度和和易性，減少水泥及水的用量。

（3）澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。

（4）及時(shí)覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持混凝土終凝前表面濕潤(rùn)，或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

（5）在高溫和大風(fēng)天氣要設(shè)置遮陽(yáng)和擋風(fēng)設(shè)施，及時(shí)養(yǎng)護(hù)。

1.2 縮水收縮裂縫

混凝土硬化后受環(huán)境影響表層水分損失快，內(nèi)部損失慢，表層與內(nèi)部收縮不均勻，表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表層混凝土受拉，當(dāng)拉力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生縮水收縮裂縫。

主要預(yù)防措施：

（1）選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。

（2）混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大，干縮越大，因此在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比的選用，同時(shí)摻加合適的減水劑。

（3）嚴(yán)格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對(duì)不能大于配合比設(shè)計(jì)所給定的用水量。

（4）加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。冬季施工時(shí)要適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土保溫覆蓋時(shí)間，并涂刷養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。

（5）在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。

2 溫度變化引起的裂縫

混凝土水化過程中產(chǎn)生大量熱，集聚在內(nèi)部產(chǎn)生較大內(nèi)外溫差，導(dǎo)致混凝土膨脹不均勻，混凝土表面受拉產(chǎn)生無(wú)規(guī)則裂縫。另外當(dāng)收到暴曬或突然降溫等外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。

主要預(yù)防措施：

（1）盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。

（2）減少水泥用量，將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。

（3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。

（4）改善骨料級(jí)配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來(lái)減少水泥用量，降低水化熱。

（5）改善混凝土的攪拌加工工藝，在傳統(tǒng)的“三冷技術(shù)”的基礎(chǔ)上采用“二次風(fēng)冷”新工藝，降低混凝土的澆筑溫度。

（6）在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現(xiàn)時(shí)間。

（7）高溫季節(jié)澆筑時(shí)可以采用搭設(shè)遮陽(yáng)板等輔助措施控制混凝土的溫升，降低澆筑混凝土的溫度。

（8）大體積混凝土施工要合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束，內(nèi)部設(shè)置冷卻管道，通冷水或者冷氣冷卻，減小混凝土的內(nèi)外溫差。

（9）預(yù)留溫度收縮縫，并加強(qiáng)混凝土溫度的監(jiān)控，及時(shí)采取冷卻、保護(hù)措施。

（10）澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設(shè)5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。

（11）加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，混凝土澆筑后，及時(shí)用濕潤(rùn)的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，保證混凝土表面緩慢冷卻。

（12）混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內(nèi)。

3 鋼筋銹蝕引起的裂縫

由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足，混凝土保護(hù)層受到侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)，其銹蝕物對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫。

主要的預(yù)防措施：

（1）選用堿活性小的砂石骨料。

（2）選用低堿水泥和低堿或無(wú)堿的外加劑。

（3）選用合適的摻和料抑制堿骨料反應(yīng)。

（4）要根據(jù)環(huán)境類別嚴(yán)格保證保護(hù)層厚度，施工過程中振搗要密實(shí)防止出現(xiàn)蜂窩麻面，保證混凝土密實(shí)性防止氧氣進(jìn)入銹蝕鋼筋。

4 結(jié)語(yǔ)

混凝土因其取材廣泛、抗壓強(qiáng)度高、可塑性強(qiáng)，并且耐火性好、不易風(fēng)化、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)使之成為當(dāng)今道橋建筑結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的建筑材料。但是混凝土抗拉能力差，容易開裂這是個(gè)不容忽視的問題。有些裂縫很細(xì)（＜0.05mm），對(duì)結(jié)構(gòu)的適用性、安全性和耐久性無(wú)危害，可允許其存在；有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學(xué)因素的作用下，不斷產(chǎn)生和擴(kuò)展，致使混凝土保護(hù)層剝落、鋼筋銹蝕，混凝土的強(qiáng)度和剛度受到削弱，耐久性降低，危害結(jié)構(gòu)的正常使用威脅結(jié)構(gòu)安全。本文對(duì)混凝土橋梁裂縫的種類進(jìn)行分析、總結(jié)，以求找出控制裂縫的可行辦法，達(dá)到防范于未然的目的。

[1]徐有鄰，顧詳林，編著.混凝土結(jié)構(gòu)工程裂縫的判斷與處理.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

[2]徐至均，編著.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫預(yù)防與修復(fù).中國(guó)工業(yè)出版社，2011.

[3]張雄.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫防治技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

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2015-7-25