公路混凝土裂縫探秘_工程管理

1、公路混凝土裂縫探秘大路混凝土因取材廣泛，價格低廉，抗壓強度高，可澆注成各種外形，并且耐火性好，不易風化，養(yǎng)護費用低，成為當今世界建筑結構中使用最廣泛的建筑?；炷嗤磷钪饕娜秉c是：抗拉力量差，簡單開裂?；炷亮芽p不行避開，但假如實行肯定的設計和施工掌握，許多裂縫是可以克服和掌握的。有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學因素的作用下，不斷產生和擴展，引起混凝土碳化，愛護層剝落，鋼筋腐蝕，使混凝土的強度和剛度受到減弱，耐久性降低，危害結構的正常使用。一、收縮引起的裂縫在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮(干縮)是發(fā)生混凝土體積變形的主要緣由，另外還有自

2、生收縮和炭化收縮。(一)塑性收縮;發(fā)生在施工過程中、混凝土澆筑后4-5H左右，此時水泥水化反應激烈，分子鏈漸漸形成，消失泌水和水份急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮，同時骨料因自重下沉，因此時混凝土尚未硬化，稱為塑性收縮。塑性收縮所產生量很大，可達1%左右。(二)縮水收縮(干縮)。混凝土結硬以后，隨著表層水分逐步蒸發(fā)，溫度逐步降低，混凝土體積減小，稱為縮水收縮(干縮)。因混凝土表層水分損失快，內部損失慢，因此產生表面收縮大、內部收縮小的不勻稱收縮，表面收縮變形受到內部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時，便產生收縮裂縫。混凝土硬化后收縮主要就是縮水收縮。(三)自生收

3、縮。自生收縮是混凝土在硬化過程中，水泥與水發(fā)生水化反應，這種收縮與外界濕度無關，且可以是正的(即收縮，如一般硅酸鹽水泥混凝土)，也可以是負的(即膨脹，如礦渣水泥混凝土與粉煤灰水泥混凝土)。(四)炭化收縮。大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學反應引起的收縮變形。炭化收縮只有在濕度50%左右才能發(fā)生，且隨二氧化碳的濃度的增加而加快。炭化收縮一般不做計算。二、荷載引起的裂縫混凝土橋梁在常規(guī)靜、動荷載及次應力下產生的裂縫稱荷載裂縫，歸納起來主要有直接應力裂縫、次應力裂縫兩種。(一)直接應用裂縫是指外荷載引起的直接應力產生的裂縫。裂縫產生的緣由有：1、施工階段，不加限制地退房施工機具、材料：不了解預制

4、結構受力特點，隨便翻身、起吊、運輸、安裝;不按設計圖紙施工，擅自更改結構施工顧序，轉變結構受力模式;不對結構做機器震驚下的疲憊強度驗算等。2、使用階段，超出設計載荷的重型車輛過橋：受車輛、船舶接觸、撞擊;發(fā)生大風、大雪、地震、爆炸等。(二)次應力裂縫是指由外荷載引起的次生應力產生裂縫。裂縫產生的緣由有：1、在設計外荷載作用下，由于結構物的實際工作狀況同常規(guī)計算有出入或計算不考慮，從而在某些部位引起次應力導致結構開裂。2、橋梁結構中常常需要鑿槽、開洞、設置牛腳等，在常規(guī)計算中難以用精確的圖式進行模擬計算，一般依據閱歷設置受力鋼筋。實際工程中，次應力裂縫是產生荷載裂縫的最常見緣由，次應力裂縫多屬張

5、拉、劈裂、剪切性質。次應力裂縫也是由荷載引起，僅是按常規(guī)一般不計算，但隨著現代計算手段不斷完善，次應力裂縫也是可以做到合理驗算的。(三)溫度變化引起的裂縫溫度裂縫區(qū)分其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化主要因素有：1、年溫差。一年中四季溫度不斷變化，但變化相對緩慢，對橋梁結構的影響主要是導致橋梁的縱向位移，一般可通過橋面伸縮縫、支座位移或設置柔性墩等構造措施相協(xié)調，只有結構的位移受到限制時才會引起溫度裂縫。2、日照。橋面板、主梁或橋墩側面受太陽曝曬后，溫度明顯高于其它部位，溫度梯度呈非線性分布。由于受到自身約束作用，導致局部拉應力較大，消失裂縫。日照和下述突然降溫是導致結

6、構溫度裂縫的最常見緣由。3、突然降溫。突降大雨、冷空氣侵襲、日落等可能導致結構外表面溫度突然下降，但因內部溫度變化相對較慢而產生溫度梯度。4、水化熱。消失在施工過程中，大體積混凝土(厚度超過2.0m)澆筑之后由于水泥水化放熱，致使內部溫度很高，內外溫差太大，到使表面消失裂縫。三、施工工藝質量引起的裂縫在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質量 低劣，簡單產生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進的和貫穿的各種裂縫，特殊是瘦長薄壁結構更簡單消失。裂縫消失的部位和走向、裂縫寬度因產生的緣由而異，比較典型常見的有：(一)混凝土愛護層過厚，

7、或亂踩已綁扎的上層鋼筋，使承受負彎矩的受力筋愛護層加厚，導致構件的有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。(二)混凝土振搗不密實、不勻稱消失蜂窩、麻面、空洞，導致鋼筋銹蝕或其它荷載裂縫的起源點。(三)混凝土澆筑過快，混凝土流淌性較低在硬化前因混凝土沉實不足，硬化后沉實過大，簡單在澆筑數小時后發(fā)生裂縫，即塑性收縮裂縫。(四)混凝土攪拌、運輸時間過長，使水分蒸發(fā)過多，引起混凝土坍落度過低，使得在混凝土體積上消失不規(guī)章的收縮裂縫。(五)混凝土分層或分段澆筑時，接頭部位處理不好，易在新舊混凝土和施工縫之間消失裂縫。(六)混凝土早期受凍，使構件表面消失裂紋，或局部剝落，或脫模后消失空鼓現象。(七)施

8、工時拆模過早，混凝土強度不足，使得構件在自重或施工荷載作用下產生裂縫。四、在實際施工中，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有(一)水泥品種、標號及用量。礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥混凝土收縮性較高，一般水泥混凝土收縮性較低。(二)水灰比。用水量越大。水灰比越高，混凝土收縮越大。(三)外摻劑。外摻劑保水性越好，則混凝土收縮越小。(四)養(yǎng)護方法。良好的養(yǎng)護可加速混凝土的水化反應，獲得較高的混凝土強度。養(yǎng)護時保持濕度越高、氣溫越低、養(yǎng)護時間越長，則混凝土收縮越小。蒸汽養(yǎng)護方式比自然養(yǎng)護方式混凝土收縮要小。(五)外界環(huán)境。大氣中濕度小、空氣干燥、溫度高、風速大，則混凝土水分蒸發(fā)快，混凝土收縮越快。(六)振搗

9、方式準時間。機械振搗方式比手工搗固方式混凝土收縮性要小。振搗時間應依據機械性能打算，一般以515s/次為宜。五、混凝土裂縫的處理方法(一)表面處理法：包括表面涂抹和表面貼補法，表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的裂縫，不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。(二)填充法：用修補材料直接填充裂縫，一般用來修補較寬的裂縫(0.3mm)，作業(yè)簡潔，費用低。寬度小于0.3mm、深度較淺的裂縫以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采納取開V型槽，然后作填充處理。(三)灌漿法：此法應用范圍廣，從微小裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。(四)結構補強法：因超荷載產生的裂縫、裂縫長時間不處理導致的混凝土耐久性降低、火災造成裂縫等影響結構強度可實行結構補強法、錨固補強法、預應力法等。(五)混凝土裂縫處理效果的檢查：包括修補材料試驗;鉆芯取樣試驗;壓水試驗;壓氣試驗等。由上述可知，混凝土