橋梁工程大體積混凝土裂縫的原因分析及質(zhì)量控制解析

翟彥淋

湖南省瀘溪縣金沙混凝土有限公司 416100

摘要：當(dāng)前公路工程施工在我國已經(jīng)成為極為重要的施工項目，而橋梁工程施工的質(zhì)量會給工程建設(shè)的整體質(zhì)量與效果帶來極大程度的影響，為此，施工單位以及施工人員應(yīng)該給予高度重視。但實際橋梁工程施工中，大體積混凝土常常出現(xiàn)裂縫問題，該問題不僅給公路的整體質(zhì)量帶來消極的影響，同時還會增加資源壓力與施工成本壓力，為此，找出產(chǎn)生大體積混凝土裂縫的原因，并給予有效的措施解決這方面問題已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。本文主要針對橋梁工程大體積混凝土裂縫的原因分析及質(zhì)量控制展開相應(yīng)的分析，旨在為公路工程施工的整體質(zhì)量提供保障。

關(guān)鍵詞：混凝土裂縫；橋梁工程；質(zhì)量控制

伴隨當(dāng)前橋梁施工技術(shù)的不斷發(fā)展，大體積混凝土裂縫問題成為橋梁結(jié)構(gòu)中的重要問題，該問題的存在嚴(yán)重影響整體工程施工質(zhì)量，增加我國的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，不利于我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。為了控制好我國的橋梁結(jié)構(gòu)，施工單位需要對混凝土的配合比設(shè)計規(guī)范給予嚴(yán)格的要求。

一、大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因分析

一般情況下，大體積混凝土結(jié)構(gòu)具有幾個方面的特點(diǎn)，如混凝土?xí)r脆性材料，抗拉強(qiáng)度僅在抗壓強(qiáng)度的十分之一左右；大體積混凝土的斷面一般較大，由于受到水泥的水化熱的影響，混凝土的內(nèi)部溫度會隨之上升；同時在降溫過程中，受到約束條件的贏下，便會產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力；大體積你混凝土結(jié)構(gòu)一般在表面配置較少的鋼筋，甚至不配鋼筋等。為此，拉應(yīng)力一般需要混凝土自身承擔(dān)完成。

首先，受到水泥水熱化的影響，水泥水化過程這幾哦個你一般會放出大量的熱，并且會集中在澆筑以后的7天左右。通常，每克水泥灰釋放出大約500J左右的熱量，如果以水泥用量350Kg/m3-550Kg/m3計算的話，那么每立方米混凝土將會放出大約17500KJ-27500KJ的任亮，從而使得混凝土內(nèi)部性能提升。尤其在大體積混凝土方面，這種現(xiàn)象將會更為明顯，其原因在于，混凝土的內(nèi)部與表面的散熱條件存在著一定的差異，為此混凝土的中心溫度便會提升，這樣一來便會形成溫度梯度，最終使得混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，其表明產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出混凝土的極限抗拉強(qiáng)度的時候，混凝土的表明便會產(chǎn)生裂縫。

其次，受到混凝土的收縮影響。混凝土收縮主要指：混凝土在空氣中硬結(jié)時，其體積會出現(xiàn)減小的現(xiàn)象[1]。當(dāng)混凝土不受外力情況影響下，會產(chǎn)生自發(fā)變形現(xiàn)象，一旦受到外部約束的時候，混凝土中將會產(chǎn)生相應(yīng)的拉應(yīng)力，最終導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。引發(fā)混凝土出現(xiàn)裂縫的原因主要表現(xiàn)為三個方面，即塑性收縮、干燥收縮以及溫度收縮等。在硬化的初期，主要為水泥石在水化凝固結(jié)硬過程中所產(chǎn)生的體積變化，而后期則為混凝土內(nèi)部自然水分蒸發(fā)所引發(fā)的干縮變形問題。

最后，受到外界氣溫濕度變化的影響，大體積混您圖結(jié)構(gòu)在施工過程中，往往受到外界氣溫變化的影響。一般而言，外界氣溫的變化會給防治大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生帶來較大程度的影響?；炷羶?nèi)部的溫度主要由澆筑溫度、水泥水熱化的絕熱溫升等各種溫度疊加之后組成[2]，這與王軍在《橋梁工程大體積混凝土裂縫形成原因及防治》一文中的觀點(diǎn)極為相似。此外，混凝土的澆筑溫度與外界氣溫存在著直接的關(guān)聯(lián)，如果外界的氣溫不斷提升，那么混凝土的澆筑溫度也會隨之提升；如果外界溫度降低，則大體積混凝土的內(nèi)外溫度梯度便會增加。一旦外界的溫度下降過快，便會出現(xiàn)較大的溫度應(yīng)力，這很容易引發(fā)混凝土出現(xiàn)裂縫問題。除此之外，混凝土的裂縫問題也會受到濕度的影響，外界濕度的降低能夠加快混凝土的干縮速度，這也會導(dǎo)致混凝土裂縫問題的產(chǎn)生。

二、大體積混凝土裂縫的控制措施分析

要控制大體積混凝土裂縫，便需要從以下幾個方面著手，即：

（一）重視大體積混凝土中的水泥用量與品種

經(jīng)過理論研究表明，大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因在于水泥水化過程中，往往會釋放一定的熱量。于是，對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品種。而水泥所釋放的溫度高低與速度的快慢，主要取決于水泥內(nèi)部的礦物成分品種之間存在著一定的差異性。而在水泥礦物中發(fā)熱速率最快與發(fā)熱量最大的便是鋁酸三鈣等。除此之外，水泥越細(xì)其發(fā)熱速率便會越快，但是最終的發(fā)熱量不會受到影響[3]。為此，相關(guān)工作人員在大體積混凝土施工中，應(yīng)該應(yīng)用礦渣硅酸鹽水泥以及火山灰水泥。同時，還需要充分的利用混凝土后期的強(qiáng)度，最終達(dá)到減少水泥用量的目標(biāo)。

（二）摻加一定的外加料與外加劑

在大體積混凝土中摻入一定的粉煤灰后，能夠有效的增加混凝土的密實度，這不僅能夠有效的改善混凝土施工質(zhì)量，降低混凝土一種的收縮值，同時水泥的用量也會減少[4]。這樣能夠在降低大體積混凝土的收縮值的水泥水化所引起的內(nèi)部的溫度提升方面有著極大的作用，有效防止出現(xiàn)溫度裂縫問題。為此，利用粉煤灰作混凝土的摻合料是最為有效的方式之一。在選擇外加劑的過程中，可以從幾個方面著手，UFA膨脹劑，它能夠等量替換水泥，同時使混凝土產(chǎn)生適度的膨脹。這不僅能夠保障混凝土的密實度，還能夠使得混凝土內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)的壓力，從而抵消混凝土中所產(chǎn)生的部分拉應(yīng)力。減水緩凝劑的加入，能夠保證一定的坍落度。這樣一來，便能夠延緩水化熱的峰值期，同時有效的改善混凝土的和易性，實現(xiàn)降低水灰比、減少水化熱的目的。

（三）控制大體積混凝土的骨料

在選擇骨料的過程中，應(yīng)該選擇粒徑較大、強(qiáng)度較高的骨料。這樣不僅能夠獲得較小的空隙率，還能夠獲得有效的表明積，最終減少水泥的用量，實現(xiàn)降低水化熱、減少干縮以及混凝土裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（四）對大體積混凝土設(shè)計進(jìn)行一定的優(yōu)化

盡管大體積混凝土不需要布置鋼筋，或者需要布置較少的鋼筋，那么相關(guān)工作人員可以在裂縫容易發(fā)生的部位布置一定的斜筋，例如孔洞的周圍與轉(zhuǎn)角等。從而使得鋼筋能夠有效的代替混凝土所承擔(dān)的拉應(yīng)力，這樣便于有效控制裂縫的產(chǎn)生于發(fā)展[5]。另外，為了能夠有效的避免裂縫的出現(xiàn)，在設(shè)計中還需要利用中低強(qiáng)度的水泥進(jìn)行施工，同時充分的利用混凝土的后期強(qiáng)度。在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，還需要注意降低結(jié)構(gòu)的約束力，在混凝土中的鋼筋保護(hù)層的厚度，需要盡量取較小值，其原因在于保護(hù)層的厚度越大越容易有裂縫產(chǎn)生，影響整體工程的施工質(zhì)量。

總結(jié)

本文主要著手于兩個重要方面，一方面分析了大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因，另一方面分析了大體積混凝土裂縫的控制措施。通過分析明確，伴隨近年來我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路施工成為了重要的施工項目，在這之中，橋梁施工是其中的關(guān)鍵所在。但是在橋梁工程建設(shè)施工中，大體積混凝土裂縫問題嚴(yán)重的影響了整體工程的施工質(zhì)量，為此，該問題應(yīng)該引起施工單位高度重視。在控制大體積混凝土裂縫問題中，首先應(yīng)該重視大體積混凝土中的水泥用量與品種，其次重視所摻加的外加料與外加劑，并控制好大體積混凝土的骨料等等，最終實現(xiàn)保障工程施工質(zhì)量的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]霍志剛.橋梁工程大體積混凝土裂縫的原因分析及質(zhì)量控制[J].四川建材，2012，38（6）：137-138.

[2]王軍.橋梁工程大體積混凝土裂縫形成原因及防治[J].山西建筑，2011，37（18）：170-171.

[3]田潔，周玉倩.淺談橋梁大體積混凝土裂縫形成原因及防治措施[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（下），2012，10（2）：23-24.

[4]陳立新，余麗.橋梁工程中大體積混凝土的質(zhì)量控制[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2011，（21）：12-43.

[5]王志巍.橋梁工程施工中的混凝土質(zhì)量控制分析[J].黑龍江科技信息，2015，（13）：256-256.