劉國偉
【摘 要】為了符合社會發(fā)展的要求,緩解巨大的交通運輸壓力,我國加快了基礎(chǔ)建設(shè)的進程。在路橋施工中,混凝土技術(shù)被大量應(yīng)用并不斷推廣,但是由于混凝土抗拉力與耐久性較差,影響了工程質(zhì)量,造成混凝土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)裂縫問題,這一直是技術(shù)人員研究的重點。下文分析了混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫的原因,論述了如何提高混凝土在路橋施工中的應(yīng)用效果,保證工程質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】路橋施工;混凝土技術(shù);裂縫;應(yīng)用
前言
混凝土技術(shù)在我國的路橋施工中占非常重要的地位,并且在建筑行業(yè)應(yīng)用范圍十分廣泛。但是由于混凝土結(jié)構(gòu)的脆性導(dǎo)致混凝土缺乏良好的抗拉力、彈力與耐久力,在路橋施工中因為這些技術(shù)、新材料的應(yīng)用增多,特別是鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用,路橋施工單位和相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該加強對新技術(shù)的分析和研究,保證路橋施工質(zhì)量,促進交通事業(yè)的發(fā)展。
1、在路橋施工中,混凝土存在的問題
1.1混凝土的彈性較差
由于混凝土組成材料特性的限制,造成混凝土的強度較高,但缺乏良好的彈性。當(dāng)使用混凝土建筑的路面或橋面受到極大且分布不均的荷載時,就容易產(chǎn)生裂縫。雖然交通部門對路橋上交通車輛的車載物做了嚴(yán)格的重量限制,但是路橋彈性的符合值隨著時間的延長在不斷積累,如果沒有定期對路橋進行養(yǎng)護,在長時間的使用與磨損積累中,仍然會發(fā)生不同程度的裂縫現(xiàn)象。
1.2混凝土的耐久性比較差
混凝土耐久性較差主要表現(xiàn)在兩個方面,一個是抗凍性,另一個是抗侵蝕性??箖鲂暂^差表現(xiàn)在當(dāng)溫度在零攝氏度以下時,混凝土內(nèi)部的膨脹力就會增加,降低了混凝土的強度,導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫;抗侵蝕性較差表現(xiàn)在混凝土的保護層厚度較薄,空氣中大量存在的二氧化碳會形成侵蝕,導(dǎo)致鋼筋碳化,降低了鋼筋周圍的混凝土堿度,因此,減弱了普通混凝土的抗侵蝕性。
2、各種問題集中出現(xiàn)
近些年,國家經(jīng)濟水平不斷提高,市政交通建設(shè)的發(fā)展水平更是迅猛,混凝土路橋的數(shù)量在全國范圍內(nèi)普遍增加。然而許多問題在橋梁的施工和應(yīng)用中頻發(fā)。混凝土質(zhì)量造成結(jié)構(gòu)裂隙,繼而導(dǎo)致橋梁斷裂,最終威脅人們的人身安全。路橋建設(shè)人員依然對橋梁建設(shè)中頻發(fā)的問題手足無措。本文將路橋建設(shè)中頻發(fā)的問題總結(jié)如下:
2.1混凝土不能很好的抵抗拉力
作為普通建筑材料的混凝土,是由砂土與石料混合而成。其中起支持支撐的為混合的砂石,同時達(dá)到抵抗水泥的收縮的目的:水泥漿山水和水泥互相攪拌混合而成,補滿砂石之間的孔隙并覆于砂石上。泥漿能夠潤滑還未成型的混凝土,從而提高其應(yīng)用性,成型的混凝土砂石高度粘合,硬度極強,但砂和石混合后抗拉性弱,脆性強,在混合物彎曲或強大的拉力作用下,即使拉力很小也很容易斷裂。
2.2混凝土的柔韌性不良,容易碎裂
對普通的混凝土建材而言,即便其抵抗壓力的能力高,其抗壓能力一般在7.4— 61MPa之間,與高效能的摻和料和減水劑混合,其抗壓能力能在102MPa之上。然而問題依然存在,韌性差,不能達(dá)到很好的彈性水平,不能做到能屈能伸。在橋梁整體韌性較差的條件下,若橋梁負(fù)荷能力分布分散不均勻,最終橋梁會無法承重不堪重負(fù)導(dǎo)致路橋垮塌。
2.3混凝土的保持能力比較差
保持能力是建筑人員對混凝土最早發(fā)現(xiàn)的優(yōu)點。然而隨著在建設(shè)施工中的大量使用,一系列問題也隨之產(chǎn)生,同時經(jīng)過技術(shù)人員的調(diào)研分析得知混凝土的持久性差強人意。持久性能有如下三點:
(1)混凝土抵抗?jié)B透的能力,即能夠抵抗水分的滲入,在這一方面,普通混凝土的優(yōu)勢依然很強;(2)混凝土抗低溫冷凍的能力,即在極其惡劣低溫環(huán)境中,尤其是低溫時,混凝土仍然能夠保持其完整的外觀和高水平的硬度。在這一方面,普通的混凝土性能較低,因為溫度比較低時,混凝土極度膨大,硬度降低,從而造成斷裂;(3)混凝土抗腐蝕的能力差,不能很好得耐受酸堿的腐蝕。
3、影響混凝土路橋裂隙出現(xiàn)的不良因素
在很多因素綜合作用下導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂隙經(jīng)常出現(xiàn),經(jīng)常是很多不良原因相互疊加而產(chǎn)生的效果,其發(fā)生發(fā)展的過程極其復(fù)雜。結(jié)構(gòu)裂縫可能由一種或多種因素作用產(chǎn)生。本文研究總結(jié)了影響混凝土結(jié)構(gòu)裂隙出現(xiàn)的因素,有下列幾方面:
3.1負(fù)荷過重造成的裂縫
即混凝土因受到直接或間接的次應(yīng)力或常規(guī)動、靜負(fù)荷的作用之下造成的結(jié)構(gòu)裂隙稱為荷載裂隙,有直接和間接次應(yīng)力裂隙之分。
(1)直接性次應(yīng)力造成混凝土直接次應(yīng)力裂隙產(chǎn)生。
(2)間接性次應(yīng)力造成混凝土間接次應(yīng)力裂隙產(chǎn)生。
3.2溫度循環(huán)變化產(chǎn)生的裂隙
熱脹冷縮是混凝土的又一性能?;炷磷陨頊囟群椭車h(huán)境溫度的變化均會導(dǎo)致變化的出現(xiàn),其形狀產(chǎn)生變化,如若約束其變形,混凝土內(nèi)部會出現(xiàn)次應(yīng)力。如果混凝土的抗拉力性能不及次應(yīng)力,結(jié)構(gòu)裂隙將會出現(xiàn),對于跨度較人的路橋來說,對冷熱循環(huán)的適應(yīng)能力甚至能高于承重載荷能力。溫度裂隙與其他裂隙的重要鑒別點就是裂隙會隨著溫度產(chǎn)生變化。
3.3混凝土極度收縮而引起的裂隙
混凝土極度收縮而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)裂隙是許多路橋在建設(shè)過程中頻繁出現(xiàn)的問題。干縮(縮水收縮)、有塑性收縮、炭化收縮和自生性收縮是影響混凝土極度收縮的重要因素。
3.4建筑材料質(zhì)量差導(dǎo)致的裂隙
砂和石與水混合后風(fēng)干硬化即可形成最簡單的混凝土。應(yīng)用質(zhì)量較差的砂石制備混凝土,也會產(chǎn)生混凝土結(jié)構(gòu)裂隙。
3.5建筑制造水平低產(chǎn)生的裂隙
在構(gòu)件制作、澆筑、模具制作、堆放轉(zhuǎn)運、組裝路橋混凝土?xí)r,如果建筑制造水平低、筑造橋梁的工藝差,經(jīng)常產(chǎn)生薄壁以及橫向、斜向和縱向的混凝土結(jié)構(gòu)裂隙。
4、保證混凝土質(zhì)量以及控制裂縫的措施
實踐證明,抗拉能力、溫度和收縮能力是影響路橋混凝土產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂隙的重要因素。工程建筑人員應(yīng)明確了解這些因素,從而規(guī)避結(jié)構(gòu)裂隙出現(xiàn),提高橋梁建筑質(zhì)量。
4.1建設(shè)保證方法
(1)應(yīng)用高品質(zhì)的水泥和精細(xì)調(diào)整水泥使用數(shù)量。選用425R、525R普通水泥等收縮量小、品質(zhì)高、質(zhì)量好的水泥,通常應(yīng)用粉煤灰水泥和中低熱度的水泥,盡量減少水泥的使用數(shù)量;(2)精細(xì)調(diào)整砂石配比水平和泥漿含量,調(diào)整水灰的比例,其中水與灰的比例越大,則水泥的干縮則會越大,適當(dāng)增加使用減水劑;(3)外加劑的適量添加和精細(xì)的配制比例,配置過程中要嚴(yán)格控制水的使用量;(4)預(yù)埋件的適量添加,同時在混凝土中設(shè)置無損傷的具有保護性的收縮性裂縫。
4.2嚴(yán)格控制建筑過程中的溫度
要減少結(jié)構(gòu)裂隙的出現(xiàn),改善約束限制和減輕溫度次應(yīng)力為兩個主要的解決措施。溫度次應(yīng)力的控制方法有下列幾方面:
(1)控制混凝土灌注模具前的溫度;(2)用水冷卻混合混凝土?xí)r碎石的溫度,使混凝土澆筑時的溫度下降;(3)降低夏天灌注混凝土?xí)r的澆筑厚度,以利于澆筑而溫度的降低;(4)將水注入預(yù)先埋入混凝土中的水管,以降低混凝土內(nèi)部溫度。
結(jié)束語:
如今社會重要的建設(shè)材料就是混凝土,隨著路橋建設(shè)技術(shù)的進步,新型建設(shè)方式和建設(shè)方法的大量催生,為順應(yīng)時代發(fā)展,混凝土建設(shè)也需要進步和改良!在現(xiàn)如今施工建設(shè)之中,混凝土技術(shù)依然是增強建筑物實用性的重要措施,同時也是提高工程品質(zhì)和工程效益的主要方法。
交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)工藝水平和建筑物的質(zhì)量充分體現(xiàn)了社會的經(jīng)濟文化發(fā)展水平,橋梁建設(shè)的水平,不僅關(guān)系國家經(jīng)濟發(fā)展,更與人民的生命安全息息相關(guān)。因此,當(dāng)今社會更應(yīng)當(dāng)把已有的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到實際的混凝土施工技術(shù)中,提高混凝土建筑水平。
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