公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫防治探究

鄭友繼

[摘 要]在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷騰飛的過(guò)程中，我國(guó)運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展的非常快速，人們的生活水平大幅度上漲，生產(chǎn)和生活用車(chē)數(shù)量逐漸的增多，公路和橋梁的負(fù)載逐漸加重。為了滿足社會(huì)日益高漲的需求，近些年，我國(guó)公路和橋梁工程逐漸的多了起來(lái)。但是由于公路和橋梁施工是在室外進(jìn)行，非常容易受到外界因素的影響，影響公路與橋梁的實(shí)用性。本文就公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫防治問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。

[關(guān)鍵詞]公路與橋梁；混凝土施工溫度；裂縫防治

中圖分類(lèi)號(hào)：TU694 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）42-0305-01

引言

混凝土是路橋施工的主要材料，混凝土工程在路橋工程中發(fā)展的非常突出。但是在實(shí)際的施工過(guò)程中混凝土，容易受外界因素的影響，而發(fā)生病害。其中最為主要的影響因素就是溫度。在施工過(guò)程中，很多施工人員對(duì)于混凝土的溫度適應(yīng)情況了解不全面，造成裂縫防治工作落實(shí)的不全面。筆者結(jié)合自身多年的工作經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)此項(xiàng)問(wèn)題提出些許的解決措施。

一、分析混凝土施工溫度與裂縫因素

（一）探究混凝土溫度應(yīng)力

形成混凝土應(yīng)力的時(shí)間是比較長(zhǎng)的，施工后，混凝土需要經(jīng)歷澆筑、放熱以及放熱完成的過(guò)程，一般要經(jīng)過(guò)至少一個(gè)月以上的時(shí)間。由于混凝土是由砂石、水和水泥按照規(guī)定比例進(jìn)行混合攪拌，攪拌均勻之后硬化而成，所以混凝土中含有大量的水分，在放熱的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，改變混凝土的彈性，致使混凝土的內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力?；炷练艧嵬瓿珊螅S著冷卻，其性質(zhì)會(huì)逐漸的趨于穩(wěn)定。

（二）施工溫度

施工溫度是導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫的主要因素?；炷潦怯伤?、水泥以及砂石等通過(guò)混合、攪拌、硬化而成，而水泥與水混合之后，由于水泥的特性，會(huì)有大量的熱量產(chǎn)生。但是，混凝土體積過(guò)于龐大，內(nèi)部的熱量不能及時(shí)的散發(fā)出來(lái)，但是外部溫度則會(huì)很快的散去，導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部溫度與外部溫度形成較為強(qiáng)大的溫差，根據(jù)熱脹冷縮的原理，就會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)外受力不均衡，進(jìn)而產(chǎn)生拉應(yīng)力。這種拉應(yīng)力存在于混凝土的表面，一旦其力度大于混凝土的承受能力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫[1]。

（三）引起裂縫的原因

一般情況下，引起裂縫的原因主要有三個(gè)方面：第一，在施工準(zhǔn)備階段：由于混凝土是由砂石、水和水泥按照規(guī)定比例進(jìn)行混合攪拌均勻后，硬化而成，所以對(duì)于比例的合理掌控是非常重要的。但是在實(shí)際的配比過(guò)程中，很多施工人員不重視配比工作，多是根據(jù)自己的工作經(jīng)驗(yàn)，靠目測(cè)和主觀猜測(cè)去配比，如果水灰的配比不合理，就會(huì)降低混凝土的穩(wěn)定性。第二，受到溫度的影響：路橋施工是在室外進(jìn)行，非常容易受到溫度的影響，尤其是在澆筑與養(yǎng)護(hù)階段，混凝土對(duì)于溫度的感知非常的敏感，如果這個(gè)時(shí)期溫差較大，就會(huì)在混凝土表面形成拉應(yīng)力，這是造成裂縫發(fā)生的原因之一。此外，因?yàn)榛炷猎跐仓倪^(guò)程中，會(huì)進(jìn)行放熱，產(chǎn)生大量的熱能，這時(shí)混凝土內(nèi)部的溫度就會(huì)逐漸升高，與混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，而在混凝土內(nèi)部溫度逐漸降低的過(guò)程中，內(nèi)部會(huì)形成拉應(yīng)力，進(jìn)而造成裂縫，這就更凸顯了混凝土養(yǎng)護(hù)的重要性。第三，沒(méi)要嚴(yán)格的按照要求，選擇混凝土材料，“以次充好”現(xiàn)象嚴(yán)重，造成混凝土結(jié)構(gòu)不合理、穩(wěn)定性差，非常容易受到溫度影響，而產(chǎn)生裂縫。

二、防止溫度裂縫產(chǎn)生的有效措施

（一）施工前準(zhǔn)備工作

1.水泥種類(lèi)的選擇。在選擇制作混凝土的水泥時(shí)，盡量選擇一些熱量較低的水泥。比如熱硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥，但是在使用礦渣硅酸鹽水泥的時(shí)候，需要在制作的過(guò)程中加入相應(yīng)比例的粉煤灰。粉煤灰可以加大混凝土的粘聚能力，有助于減緩混凝土中水分的流失速度，降低裂縫出現(xiàn)的幾率[2]。

2.水泥用量的選擇。由于水泥具有較強(qiáng)的水化散熱能力，所以在混凝土的制作過(guò)程中，在不影響混凝土質(zhì)量的前提下，適當(dāng)?shù)慕档退嗟氖褂脛┝?，也可以有效的降低裂縫的發(fā)生幾率。同時(shí)，我們綜合考慮施工的情況，了解混凝土的承載力，然后在選用合適的材料進(jìn)行配比，要尤其注意對(duì)水泥材料等級(jí)的選擇，要等級(jí)要高低適中，否則會(huì)影響混凝土的剛性，如果水泥等級(jí)過(guò)高，其就會(huì)在混凝土熱化散發(fā)大量熱能，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。

（二）施工后的保護(hù)工作

混凝土的表面都會(huì)存在一定的拉應(yīng)力，而拉應(yīng)力是隨著混凝土表面的溫度變化而變化的。因此，在施工完成之后，需要利用草簾等覆蓋物進(jìn)行保溫，避免溫度擴(kuò)散過(guò)快，導(dǎo)致拉應(yīng)力增大，產(chǎn)生裂縫。在養(yǎng)護(hù)完成后，要實(shí)施真空壓漿措施，將冷卻管中的中空部位填滿，以保證混凝土整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及性能[3]。

三、出現(xiàn)溫度裂縫之后的補(bǔ)救措施

（一）表面修補(bǔ)。通常情況下，針對(duì)不影響公路或者橋梁承受能力以及結(jié)構(gòu)的表面裂縫會(huì)利用此方法進(jìn)行修補(bǔ)。修補(bǔ)材料選用具有防腐性能的瀝青或者油漆等，將其涂刷在混凝土的表層。也可以選用環(huán)氧膠泥和水泥漿等材料，將其填充到裂縫縫隙當(dāng)中。當(dāng)修補(bǔ)工作完成之后，可以將玻璃纖維布粘貼在裂縫的表面，降低由于各種外力導(dǎo)致繼續(xù)開(kāi)裂的可能性。

（二）裂縫鑲嵌法。根據(jù)混凝土的裂縫情況，選擇剛性的防水材料，沿著裂縫的鑿槽，進(jìn)行鑲嵌，直至完全封閉裂縫，在我國(guó)比較常用的剛性防水材料是聚合物水泥砂漿[4]。

（三）結(jié)構(gòu)加固。此種修補(bǔ)方法，適用于一些裂縫比較大的混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)裂縫已經(jīng)影響到混泥土的基本結(jié)構(gòu)時(shí)，我們就需要用加固法，對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。常用的加固方法有：第一，將混凝土結(jié)構(gòu)的截面擴(kuò)大，進(jìn)而在構(gòu)件外部包鋼；第二，黏貼鋼板或者增設(shè)支架，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。

（四）混凝土置換。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)嚴(yán)重毀壞，不能進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，可采用混凝土置換法。要先將毀壞的混凝土清理干凈，然后選擇新的混凝土材料或者其它材料進(jìn)行置換。

結(jié)束語(yǔ)

實(shí)際上，在公路與橋梁混凝土施工的過(guò)程中，裂縫是非常常見(jiàn)的病害，這與混凝土自身的特性有直接關(guān)系。由于混凝土由于砂石、水和水泥合理配比而成，水分的含量很大，所以混凝土非常容易受到溫度的影響。因此來(lái)說(shuō)，防治混凝土裂縫，還需從施工溫度入手。筆者在以上，對(duì)混凝土施工溫度與裂縫因素進(jìn)行了分析，并提出幾點(diǎn)防治裂縫的對(duì)策，希望能為公路與橋梁混凝土裂縫防治工作做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫國(guó)強(qiáng).探析公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫防治[J].工程施工，2015，（17）：105—106.

[2] 朱君.大體積現(xiàn)澆混凝土施工中裂縫的防治措施研究[J].經(jīng)營(yíng)管理者，2014，（26）：389.

[3] 盧新兵.淺析公路橋梁混凝土裂縫成因及處理方法[J].混凝土，2014，（09）：116—118.

[4] 高凡.淺析公路橋梁混凝土裂縫[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2015，（09）：108.