試析市政道路橋梁大體積混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因及防治策略

(銀川城建集團(tuán)工程有限公司， 寧夏 銀川 750001)

試析市政道路橋梁大體積混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因及防治策略

嚴(yán) 偉

(銀川城建集團(tuán)工程有限公司， 寧夏 銀川 750001)

在大體積混凝土中，裂縫的存在會對整個工程項目結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。一般混凝土的開裂情況都發(fā)生在建設(shè)初期，由此及時進(jìn)行混凝土裂縫產(chǎn)生的原因與防治措施的研究也就顯得尤為重要?；诖?，本文就針對道路橋梁工程大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因以及相應(yīng)的防治和治理措施進(jìn)行了研究，希望能夠?qū)笃诘墓こ淌┕すぷ饔兴鶐椭?/p>

道路橋梁工程；大體積混凝土；裂縫；原因；防治策略

引言

裂縫在當(dāng)今大體積混凝土施工過程中屬于一項十分普遍的問題，裂縫問題的存在將直接降低混凝土的抗?jié)B性與耐久性等性能，甚至還會導(dǎo)致工程發(fā)生形變甚至崩塌等嚴(yán)重后果。通過對大量的混凝土強(qiáng)度與工程實踐案例研究發(fā)現(xiàn)，在建筑施工過程中，裂縫問題不可避免，任何一種施工材料都會或多或少的出現(xiàn)開裂問題。如果在施工過程中單純的注重材料的抗裂性也必定會導(dǎo)致投資方投資成本的進(jìn)一步加大，從而嚴(yán)重影響其經(jīng)濟(jì)效益的獲取。所以，目前所面臨的一項重要任務(wù)就是要明確混凝土之所以會出現(xiàn)裂縫問題的原因，并采取對應(yīng)的防范與治理措施，積極的做好混凝土裂縫的控制工作，從而更好地確保工程質(zhì)量。

一、市政道路橋梁大體積混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因總結(jié)

（一）水泥水化熱的原因

混凝土在水化過程中會釋放出大量的熱，而大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面比較大，所釋放的熱量很難及時的散失出去，積累的越來越多，最終導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度出現(xiàn)了極大的差異，溫度應(yīng)力和溫度形變便由此發(fā)生[2]。此外，溫度應(yīng)力大小又直接取決于溫度差，兩者呈一種正比例關(guān)系，溫度差越大所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力也就越高，當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土的內(nèi)部約束力時，裂縫問題便會發(fā)生。一般在水化過程中混凝土所釋放出的水化熱與混凝土的水泥用量及所用的水泥品種有著直接的關(guān)系，而且水化熱也會隨著混凝土齡期的增長而增長。

（二）混凝圖的收縮變形原因

存在于混凝土中的水分并不是都會被吸收，其中有超過80%的水分會被蒸發(fā)掉，相應(yīng)的也只有20%左右的水分會用于水泥的硬化。當(dāng)混凝土內(nèi)水分流失在30%以內(nèi)時，基本上不會對混凝土的性能產(chǎn)生影響，即使有影響也微乎其微，可以忽略，所以也不會導(dǎo)致其出現(xiàn)出現(xiàn)收縮變形，但如果水分繼續(xù)流失，達(dá)到流失50%左右時，便會誘發(fā)混凝土的收縮變形，在收縮過程中也呈現(xiàn)出了一種內(nèi)收縮慢、表面收縮快，再加之混凝土內(nèi)部的約束力作用，致使其表面形成一種較強(qiáng)的拉應(yīng)力，受到拉應(yīng)力的作用，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

（三）外界溫度變化的原因

外部環(huán)境溫度的變化對于大體積混凝土的性能有著重要的影響。由于溫度變化，混凝土的澆筑溫度也會發(fā)生相應(yīng)的變化。比如環(huán)境溫度即降低，將直接導(dǎo)致混凝土內(nèi)外部出現(xiàn)一種顯著的溫度差異，形成一種較強(qiáng)的溫度應(yīng)力，溫度梯度越大，則溫度應(yīng)力也就越強(qiáng)，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫的可能性也就越大。

（四）混凝土的沉陷裂縫

待混凝土完成澆筑工作之后，如果支架過早拆除或發(fā)生了變形下沉等，都將會導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫問題，之所以會出現(xiàn)這一問題，其原因就是混凝土的強(qiáng)度未能達(dá)到設(shè)計要求，尚不具備良好的承受能力，無法承受自身與外部載荷的作用。

二、市政道路橋梁大體積混凝土施工裂縫的防治策略

（一）預(yù)防策略

1、基地的處理

在進(jìn)行支架模板搭設(shè)之前，首先需要對地基進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)地基承載能力不足或土質(zhì)變化情況較大時，要按照相關(guān)規(guī)定采取措施進(jìn)行及時的處理，促使基地具備足夠的承載能力，同時保證其不會在混凝土澆筑過程中出現(xiàn)沉降等問題。

2、合理確定混凝土的配合比

首先，在混凝土的選擇過程中優(yōu)選一些凝結(jié)時間較長和水化熱較低的混凝土品類。因為水化熱較高的混凝土在水化過程中所釋放出的熱量也是較高的，相應(yīng)的產(chǎn)生的溫度應(yīng)力也較大，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫的可能性相對而言也就要大很多。如中熱硅酸鹽水泥和大壩水泥就是一種不錯的混凝土材料。另外，還要加強(qiáng)對混凝土集料品類與用量的嚴(yán)格控制，在保證混凝土的強(qiáng)度符合要求的前提下，為有效的降低混凝土的水泥用量，可適當(dāng)?shù)奶岣邠胶狭虾图系暮浚瑩胶狭弦话銘?yīng)用粉煤灰和礦渣粉等；同時控制混凝土的坍落度，一般將其控制到100mm～140mm之間。再次，為達(dá)成一種有效改善混凝土性能的效果，還可以在混凝土中適當(dāng)?shù)奶砑右恍┚從齽┖团蛎泟┑韧饧觿?/p>

3、分層澆筑

對于大體積混凝土的施工而言，比較適宜應(yīng)用分層澆筑的方法，該方法充分利用了澆筑面的散熱功能，有效的降低了裂縫發(fā)生的可能。目前比較常用的分層澆筑方法有分段分層法、全面分層法和斜面分層法等。

4、降低混凝土的澆筑溫度

澆筑工作要安排在低溫時段來進(jìn)行，同時在澆筑過程中可適當(dāng)?shù)奶砑右恍┍镔|(zhì)進(jìn)行拌和，也可以進(jìn)行骨料的預(yù)冷，比較常用的預(yù)冷方法有真空汽化冷卻法、風(fēng)冷法與水冷法等。

（二）治理措施

1、表面封閉化處理

在一些狀況相對穩(wěn)定或?qū)Y(jié)構(gòu)承載力不具備較大影響的裂縫處理場合，表面封閉化處理方法尤為適用。該方法在應(yīng)用過程中主要就是應(yīng)用一些水泥或環(huán)氧樹脂材料對裂縫表面進(jìn)行粉刷，從達(dá)成一種有效治理裂縫的目的。

2、壓力灌漿法

針對一些對整體工程結(jié)構(gòu)存在突出影響的裂縫或具備嚴(yán)格防滲要求的裂縫的處理，一般提倡應(yīng)用壓力灌漿法。該方法在實施過程中就是借助一壓力設(shè)備用一定的壓力降水泥漿液或環(huán)氧樹脂漿液輸送至裂縫的最深處，待膠結(jié)材料完全硬化后便能夠與混凝土形成一個有機(jī)的整體，從而促使結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性以及防水性等性能得到有效的恢復(fù)。

3、結(jié)構(gòu)加固

在存在的裂縫已經(jīng)嚴(yán)重的影響到了混凝土整體結(jié)構(gòu)時，應(yīng)用結(jié)構(gòu)加固法最為合適。通過結(jié)構(gòu)加固，能夠促使混凝土原結(jié)構(gòu)剛度得以有效的提高，同時使其受力狀態(tài)得到了有效的改善，最終達(dá)成了一種有效限制裂縫進(jìn)一步發(fā)展的效果。比較常用的結(jié)構(gòu)加固法有在構(gòu)件的角部外包型鋼、加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積、預(yù)應(yīng)力法加固以及增設(shè)支點加固等多種方法。

三、小結(jié)

裂縫在當(dāng)今大體積混凝土施工過程中屬于一項十分普遍的問題，一般導(dǎo)致裂縫發(fā)生的原因有很多，但最主要的一大誘因就是溫度差異。大體積混凝土裂縫問題的防范與治理是一項系統(tǒng)性的工程，不僅需要從前期的工程設(shè)計和材料選擇等方面給予高度的關(guān)注，同時還要在后期的施工工藝選擇和養(yǎng)護(hù)等多方面采取措施進(jìn)行控制，其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都將可能導(dǎo)致裂縫問題的發(fā)生。所以，對于工程人員而言，要注重從各個方面綜合考慮問題，有效避免裂縫問題的發(fā)生，更好地保證工程質(zhì)量。

[1]王紹雄. 綜述大體積混凝土裂縫控制與施工技術(shù)的工程應(yīng)用[J]. 江西建材,2016,(04):90+93.

[2]邵建國. 大體積混凝土施工技術(shù)分析和裂縫預(yù)防措施[J]. 安徽建筑,2015,(03):69-70.

[3]葉喜成. 市政道路橋梁大體積混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施[J].江西建材,2014,(17):162.

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1007-6344（2017）08-0040-01