橋梁混凝土裂縫修補(bǔ)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——橋梁混凝土裂縫修補(bǔ)裂縫淺析中大混凝土

隨著國家創(chuàng)辦投資的進(jìn)展，市政工程的投入進(jìn)一步加大，各類橋梁在市政工程的應(yīng)用日益廣泛，大體積混凝土在橋梁布局中應(yīng)用的越來越多，而且主要應(yīng)用于主要受力片面，但是，相應(yīng)暴露出來的問題也越來越多，其中，大體積混凝土的裂縫問題，尤為突出。

橋梁工程；大體積混凝土；裂縫；防治

目前，國內(nèi)外對機(jī)械荷載引起的開裂問題研究得較為透徹。而對溫度荷載引起得有關(guān)裂縫的研究尚不充分。我們應(yīng)對此加以重視，防止危害布局的裂縫產(chǎn)生。對于橋梁中大體積混凝土的裂縫的研究并未得到足夠的重視。本文將對此舉行分析，探討裂縫展現(xiàn)的理由及操縱措施。

1大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的理由

大體積混凝土布局通常具有以下特點(diǎn)：混凝土是脆性材料，抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1／10左右。大體積混凝土的斷面尺寸較大，由于水泥的水化熱會使混凝土內(nèi)部溫度急劇上升；以及在以后的降溫過程中，在確定的約束條件下會產(chǎn)生相當(dāng)大的拉應(yīng)力。大體積混凝土布局中通常只在外觀配置少量鋼筋，或者不配鋼筋。因此，拉應(yīng)力要由混凝土本身來承受。

1.1水泥水化熱的影響

水泥水化過程中放出大量的熱，且主要集中在澆筑后的7d左右，一般每克水泥可以放出500J左右的熱量，假設(shè)以水泥用量350Kg/m3～550Kg/m3來計(jì)算，每m3混凝土將放出17500KJ～27500KJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部升高。（可達(dá)70℃左右，甚至更高）。尤其對于大體積混凝土來講，這種現(xiàn)象更加嚴(yán)重。由于混凝土內(nèi)部和外觀的散熱條件不同，因此混凝土中心溫度很高，這樣就會形成溫度梯度，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，外觀產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)混凝土外觀就會產(chǎn)生裂縫。

1.2混凝土的收縮

混凝土在空氣中硬結(jié)時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為混凝土收縮?；炷猎诓皇芡饬Φ奶幘诚碌倪@種自發(fā)變形，受到外部約束時(shí)（支承條件、鋼筋等），將在混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，使得混凝土開裂。引起混凝土的裂縫主要有塑性收縮、枯燥收縮和溫度收縮等三種。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固結(jié)硬過程中產(chǎn)生的體積變化，后期主要是混凝土內(nèi)部自由水分蒸發(fā)而引起的干縮變形。

1.3外界氣溫濕度變化的影響

大體積混凝土布局在施工期間，外界氣溫的變化對防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生起著很大的影響?；炷羶?nèi)部的溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫升和布局的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成。澆筑溫度與外界氣溫有著直接關(guān)系，外界氣溫愈高，混凝土的澆筑溫度也就會愈高；假設(shè)外界溫度降低那么又會增加大體積混凝土的內(nèi)外溫度梯度。假設(shè)外界溫度的下降過快，會造成很大的溫度應(yīng)力，極其輕易引發(fā)混凝土的開裂.另外外界的濕度對混凝土的裂縫也有很大的影響，外界的濕度降低會加速混凝土的干縮，也會導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。

2大體積混凝土裂縫的操縱

2.1大體積混凝土中水泥的品種及用量

理論研究說明大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要理由就是水泥水化過程中釋放了大量的熱量。于是，我們對于橋梁中的大體積混凝土理應(yīng)選擇低熱或者中熱的水泥品種。而水泥釋放溫度的大小及速度取決于水泥內(nèi)礦物成分的不同。水泥礦物中發(fā)熱速率最快和發(fā)熱量最大的是鋁酸三鈣，其他成分依次為硅酸三鈣、硅酸二鈣和鐵鋁酸四鈣。

2.2摻加外加料和外加劑

在大體積混凝土中摻入確定量的粉煤灰后，可以增加混凝土的密實(shí)度，提高抗?jié)B才能，改善混凝土的工作度，降低最終收縮值，裁減水泥用量。要降低大體積混凝土的水泥水化熱引起的內(nèi)部溫升，防止布局展現(xiàn)溫度裂縫，利用粉煤灰作混凝土的摻合料是最有效的方法之一。外加劑可以從以下幾個(gè)方面來選擇。UFA膨脹劑，它可以等量替換水泥。并且是混凝土產(chǎn)生適度的膨脹。一方面保證混凝土的密實(shí)度，另一方面使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓力，以抵消混凝土中產(chǎn)生的片面拉應(yīng)力。減水緩凝劑，并應(yīng)保證確定的坍落度。這樣可以延緩水化熱的峰值期并改善混凝土的和易性，降低水灰比以達(dá)成裁減水化熱的目的。

2.3大體積混凝土的骨料操縱

在骨料的選擇上理應(yīng)選取粒徑大強(qiáng)度高級配好的骨料。這樣可以獲得較小的空隙率及外觀積，從而裁減水泥的用量，降低水化熱，裁減干縮，減小了混凝土裂縫的開展。

2.4優(yōu)化大體積混凝土的設(shè)計(jì)

雖然大體積混凝土不布置鋼筋或者布筋較少，我們還是可以在裂縫易發(fā)生部位如孔洞周邊以及轉(zhuǎn)角處布置一些斜筋，從而讓鋼筋代替混凝土承受拉應(yīng)力，這樣可以有效的操縱裂縫的進(jìn)展。為了制止裂縫的展現(xiàn)，在設(shè)計(jì)中利用中低強(qiáng)度底水泥充分利用混凝土的后期強(qiáng)度。在工程布局設(shè)計(jì)中要更加留神降低布局的約束度。對于混凝土中鋼筋養(yǎng)護(hù)層的厚度應(yīng)當(dāng)盡量取較小值，由于養(yǎng)護(hù)層的厚度愈大愈輕易發(fā)生裂縫。

2.5大體積混凝土的施工

混凝土施工包括混凝土的生產(chǎn)、運(yùn)輸、澆筑和溫度及外觀養(yǎng)護(hù)，是養(yǎng)護(hù)大體積混凝土溫度裂縫的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而熱應(yīng)力的操縱手段主要是操縱混凝土的內(nèi)外溫差△T：

△T＝Tp＋Tr－Tf

式中：Tp―起始澆筑溫度；Tr―水泥水化溫升；Tf―自然或人工冷卻后澆筑塊的穩(wěn)定溫度。

在溫度較高的處境下舉行施工，我們確定要留神降低混凝土澆筑時(shí)的溫度?？梢栽谑┕がF(xiàn)場對堆在露天的砂石用布籠罩，以裁減陽光對其的輻射，同時(shí)對澆筑前的砂石用冷水降溫。在攪拌過程中向混凝土中添加冰水。以上這些措施都可以有效的降低混凝土的入模溫度。在混凝土的內(nèi)部通入冷卻循環(huán)水，采用循環(huán)法保溫養(yǎng)護(hù)，以便加快混凝土內(nèi)部的熱量散發(fā)?；炷镣庥^理應(yīng)籠罩一些織物舉行保溫、保濕養(yǎng)護(hù)，這樣不但可以降低混凝土內(nèi)外溫差，防止外觀產(chǎn)生裂縫，還可以防止混凝土猛然降溫產(chǎn)生貫穿裂縫，并且還可以使水泥順?biāo)焖乐巩a(chǎn)生濕度裂縫。

假設(shè)是在冬季舉行施工，由于要防止早期混凝土被凍問題，所以要求混凝土澆筑時(shí)理應(yīng)具有較高的澆筑溫度。但另一方面，正是由于天氣寒冷，混凝土穩(wěn)定溫度確定較低，往往超過允許溫差，不能防止混凝土裂縫要求。所以，混凝土澆筑溫度在冬季施工時(shí)一般以5℃～10℃為宜，在澆筑混凝土以前還理應(yīng)對根基及新混凝土接觸的冷壁用蒸汽預(yù)熱，對原材料應(yīng)視氣溫上下舉行加熱。加熱石料時(shí)應(yīng)制止過熱和過分枯燥，最高溫度不應(yīng)超過75℃。另外還要留神運(yùn)輸中的保溫、澆筑過程中裁減熱量的損失以及保溫養(yǎng)護(hù)。

2.6大體積混凝土的裂縫檢查與處理

對于混凝土裂縫，應(yīng)以預(yù)防為主，為此需要用心設(shè)計(jì)、施工，但是由于目前采用的防止裂縫的安好系數(shù)較小，而實(shí)際處境有繁雜多變，所以實(shí)際工程中還是難免展現(xiàn)一些裂縫。大體積混凝土的裂縫分為三種：外觀裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫。對于外觀裂縫由于其對布局應(yīng)力、耐久性和安好根本沒有影響，一般不作處理。對深層裂縫和貫穿裂縫可以采取鑿除裂縫，可以用風(fēng)鎬、風(fēng)鉆或人工將裂縫鑿除，至看不見裂縫為止，鑿槽斷面為梯形再在上面澆筑混凝土。限裂鋼筋，在處理較深的裂縫時(shí)，一般是在混凝土已充分冷卻后，在裂縫上鋪設(shè)1～2層的鋼筋后再持續(xù)澆筑新混凝土。比較較嚴(yán)重的裂縫可以采取水泥灌漿和化學(xué)灌漿。水泥灌漿適用于裂縫寬度在0.5mm以上時(shí)，對于裂縫寬度小于0.5mm時(shí)應(yīng)采取化學(xué)灌漿?；?/p>