桥梁大体积混凝土施工裂缝防治对策

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:毛帅
[导读] 摘要:裂缝的存在显著缩短了结构的服役寿命,并对结构的安全性、稳定性和耐久性造成极为不利的影响,这主要体现在加速钢筋锈蚀及混凝土碳化、促使混凝土发生冻融与溶蚀破坏、破坏整体性、改变原应力状态、产生渗漏等方面。
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        摘要:裂缝的存在显著缩短了结构的服役寿命,并对结构的安全性、稳定性和耐久性造成极为不利的影响,这主要体现在加速钢筋锈蚀及混凝土碳化、促使混凝土发生冻融与溶蚀破坏、破坏整体性、改变原应力状态、产生渗漏等方面。
        关键词:桥梁;大体积混凝土;裂缝防治对策
        引言
        桥梁施工中出现裂缝,会严重影响整个结构和实际设计效果,导致其稳定性遭受到破坏,一些比较大的裂缝还可能对桥梁主体结构产生一定破坏,严重影响了桥梁的质量。因此,为了保证裂缝能够尽量少的出现,保证工程质量,为桥梁顺利投入到使用提供一定支持,需要对出现裂缝的原因进行深入研究和分析,并制定对应的解决方法。
        1桥梁大体积混凝土施工裂缝类型
        1.1温度裂缝
        所谓温度裂缝,通常出现在混凝土的表层,或是在温差变化相对较大的区域。在混凝土完成浇筑以后所展开的硬化过程中会产生水化热,由于混凝土存在体积大的特点,便造成水化热聚集现象,无法较好地散发,造成混凝土里部的温度明显上升。但是,表层散热相对很快,导致产生内外温差,也就是其外部热胀冷缩的情况并不一样,混凝土表层也会由此出现相当程度的拉应力。这种状况下如若拉应力大于抗拉强度,那么在表层便会出现裂缝。
        1.2收缩裂缝
        以该类裂缝而言,其出现往往是由于材料方面的问题造成,而且在很大程度上被混凝土水分所影响,一旦里外部的水分在蒸发情况上出现不同,则会造成变形。如若增添外部因素的作用,会使得表层水分极快消失。在此状况之下,会被混凝土所约束,进而造成表层干缩变形,由此出现相应的拉应力,最终造成裂缝。收缩裂缝往往会表现为不规则分布,还会呈现出网状的态势,虽然裂缝相对较小,但是给工程带来的影响却非常大。造成这种裂缝出现的原因,是在混凝土进行收缩的过程中,由于内部热量消散造成相应的收缩应力,导致出现变形等状况。通常而言,表层裂缝往往会在混凝土成型后第三天前后发生,这个时候由于其抗拉强度方面相对较弱,因此便会造成裂缝的出现。
        1.3干缩裂缝
        造成这种状况出现的原因主要为,混凝土由于里外水分蒸发的情况存在差异,造成相当程度的变形。混凝土表层水分蒸发过快,变形相对较大,而混凝土里部则是温度变化相对较小,变形也不会太大。混凝土内部约束会产生相应的作用,使得表层干缩变形,出现了拉应力,便会造成裂缝。
        2桥梁大体积混凝土施工裂缝防治对策
        2.1材料控制
        为预防大体积混凝土开裂,要加强原材料质量控制,采用合格材料施工。保证大体积混凝土的水泥、粗集料、掺合料等按质量标准要求使用,以利于提高拌和质量,为混凝土施工效果打下基础。
        (1)选择低热量水泥,一般使用42.5普通硅酸盐水泥施工。
        (2)重视粗集料级配碎石的质量检验,保证其清洁并符合施工要求;夏季施工时,应对粗集料适当洒水降温。
        (3)细集料选用粗砂,对杂物、垃圾进行过滤,严格控制泥浆含量。
        (4)材料在施工前应严格按质量标准进行检验和验收,不合格材料不得在现场使用,为防止出现裂缝创造条件。


        2.2温度控制
        ①施工人员需要对混凝土各个阶段的温度进行控制。混凝土进入浇筑模板之前的温度应该控制在5~30℃,该阶段混凝土的温升值应该小于50℃。混凝土浇筑体完全凝固之前内部和外部的温度差距最大不能超过25℃,即混凝土表面温度和中心温度之间的差距。混凝土日降温速度不能超过2℃,当混凝土保温覆盖膜拆除后混凝土温度与外界温度之间的差距不能超过20℃。②施工人员需要对水泥、骨料、外加剂、掺合料的选择进行控制,保证混凝土配合比达到最佳。选择水泥时应注重其性能,为了降低水化热和凝结时间的影响,应该选择水化热低、凝聚时间长且强度性能符合要求的水泥,常见的水泥材料类型为硅酸盐水泥。骨料应该尽量选择非碱活性的粗骨料和细骨料,粗骨料应该保证粒径大小合适且含泥量符合要求,粒径合适则能够降低混凝土的绝热温升,含泥量合适是为了保证混凝土性能符合要求;细骨料应该选择粒径小于4.25mm的砂,一般来说细骨料应该选择粒径在2.3~3.0mm且含泥量小于3%的中砂,这样才能降低大体积混凝土水化热产生温度裂缝的概率。添加外加剂的目的是减少混凝土材料用量、降低混凝土施工成本以及降低混凝土的水化热,因此混凝土的选择应该按照减少剂、膨胀剂、泵送剂进行划分,外加剂的类型选择应该从目的出发。添加掺合料的目的是降低混凝土水泥的用量,水泥用量越多越不容易对混凝土温度进行控制。掺合料主要有煤粉灰和粒化高炉矿渣粉两种类型,煤粉灰的使用可以减少10%左右的水泥用量,从而降低大体积混凝土的水化热,而粒化高炉矿渣粉通过减少混凝土的沁水量,同样可以达到降低大体积混凝土水化热的目的,因此掺合料的适当使用可以起到抗裂防治的作用。③大体积混凝土浇筑过程中需要控制内部和外部的温度差距,因此最好选择分层浇筑或者跳仓浇筑的方法,使混凝土未终凝时内部应力可以释放出来,不容易因约束或者应力而产生温度裂缝。混凝土分块浇筑的方法可以减少每个浇筑段的蓄热量,这样由于水化热引发温度裂缝的概率也会明显降低。除此之外,浇筑混凝土时还应该对特殊天气进行预防,防止温度、风、雨雪对混凝土的性能造成影响。夏季和冬季温差大,在混凝土浇筑过程中必须做好保温和保湿措施,这两个季节的混凝土浇筑难度过大;雨雪天气应该使用塑料薄膜进行覆盖,防止雨水直接冲刷未完成凝结的混凝土。混凝土浇筑过程中还需要进行振动,但是不能过度振捣或者漏振,防止因混凝土沁水而产生收缩裂缝。为了控制混凝土内外温度差距,可以适当延缓混凝土模板拆卸的时间,从而降低温度裂缝产生的概率。
        2.3混凝土养护技术
        大体积混凝土非常容易被阳光以及雨水等自然因素影响,使表层发生较大的温度改变,造成相应的裂缝的出现。在这种状况之下,应该关注混凝土不同方面的养护作业。当混凝土浇筑作业完毕,必须从实际状况出发,借助增加覆盖物的方式进行维护,且要展开洒水养护作业。在冷却水供应方面,亦应该展开较好的保障,并予以足够的关注、持续健全保温保湿作业,从而能够促使内外温差处在一个相对可控制区间里。在测温点构建方面,特别是在内部、表层上,应该增加温度观测工作,而且要在浇筑结束后,对整体的温度情况展开有效把控,以达到把混凝土内外温差控制在25℃以内。同样以某工程为例,在进行混凝土承台作业经过时,其中使用到的养护措施为“外蓄”,也就是在混凝土达到终凝状态后,借助塑料膜等材料展开相应的外部保护作业,当混凝土里外的温差处于25℃的时候,则是应该覆盖毛毯等进行强化保护,整个养护的周期到达期7d后,应该拆除侧模,且展开浇水养护,当周期到达15d的时候,应该停止养护作业。
        结语
        综上所述,大体积混凝土施工过程中,施工缝合理设置、原材料质量、配料比例、温度控制措施以及施工操作等都将对最终的施工质量产生影响。因此为改善并提高桥梁的安全稳定性,应严格按照有关规范要求施工,采取有效控制措施,减少混凝土裂缝的发生。
        参考文献:
        [1]李清林.路桥施工中大体积混凝土裂缝成因与防治措施[J].工程建设与设计,2019(18):168-169.
        [2]赵秋实.路桥施工中大体积混凝土裂缝成因与防治措施浅析[J].建材与装饰,2019(4):275-276.
        [3]郝龙峰.路桥施工中大体积混凝土裂缝成因与防治措施[J].山西建筑,2018,44(34):146-147.
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