時間:2013年03月18日 分類:推薦論文 次數:
摘要:本文針對砼裂縫的成因進行理論分析,結合作者的施工經驗,總結了一系列的防治措施。
關鍵詞: 混凝土 裂縫防治
前 言
隨著我國交通事業的高速發展,我國的基礎設施建設也達到了一個新的高潮。在砼施工中,通常有施工裂縫的身影。從理論上分析,施工裂縫的產生已經在預示著施工中某一管理環節的缺失,而施工管理的缺失,將會引起砼路面的提前破壞,縮短其設計的使用壽命,給工程造成一定程度的經濟損失。對此,裂縫問題我們不得不重視。為了能有效地防范施工裂縫的出現,我們必須對其產生的根本原因進行剖析,從而才能制訂出有針對性的技術防治措施。
1 施工裂縫成因分析
1.1 施工裂縫形成內因
混凝土堆聚結構的分層現象。混凝土在澆搗過程中,都會發生不同程度的分層現象,由于混凝土形成堆聚結構的過程中具有分層性,這種分層性使混凝土從表層到內層其強度越來越強,表層的抗拉能力最弱,這便是混凝土產生裂縫的主要原因。水泥的水化反應。在拌和、振搗、凝結、硬化的過程中,水泥與水自始至終存在著水化反應,試驗表明在水化反應過程中混凝土有2 次升溫與降溫過程,混凝土的體積也有2 次脹、縮形變。如果混凝土體不受任何約束,這種脹縮變形就可以自由進行。然而,事實上混凝土體在脹縮變形中,要受到其內部集料及外部邊界的約束,這就使混凝土自由脹縮變形受阻,其內部必然要產生相應的拉壓應力,且具有反復性。加之混凝土的導熱性能差,使表面與內部的脹縮變形也不能同步進行,這樣相互的約束也會產生拉壓內應力。而其收縮量是不容低估的,根據有關資料介紹,由混凝土中的水泥漿形成水泥石,在水泥石中只要產生3 %的體積變形,就足以使水泥石和集料界面上產生的拉應力達13 MPa。在混凝土凝結硬化期間,其內部的抗拉強度很小,由于冷縮和干縮產生的拉應力遠遠大于此時的抗拉強度,因而導致了混凝土內部及表面產生裂縫。
1.2 施工裂縫形成外因
1.21溫度的變化
由于熱脹冷縮的作用,氣溫較高的白天和上半夜澆筑的混凝土,在次日早晨氣溫最低時,必將產生體積收縮,即溫度變形;蛴捎跍囟鹊募眲∽兓,如因大風、大雨造成的氣溫劇變,使混凝土急劇冷縮或干縮,加快了應力集中及混凝土早期裂縫的形成速度,也就是說,是混凝土強度的增長不足以抵抗因溫度變化產生的溫度應力,而形成早期裂縫。夏季在陽光的暴曬和干熱風影響下,砂、石料的溫度可高達60~70℃,拌制出來的混凝土的溫度可達40℃左右。溫度高,水泥水化反應加快,混凝土凝結硬化快,和易性降低,易造成蜂窩、麻面,密實度降低,水分蒸發快,表面易干燥,養生不充分,造成強度降低,增加了出現干縮裂縫的可能性。以前混凝土路面都是短脹縫距,先造成了有效的薄弱斷面,使收縮裂縫只能在縮縫處發生,F在普遍采用的長脹縫和切縫施工工藝,給施工操作帶來了較大的便利,加快了施工進度(一天最長可澆筑350m) ,但較容易產生裂縫。 傳力桿安裝不當。在某路段的一次施工中,有一種斷裂發生在切縫的15m范圍內,經調查分析,是傳力桿放斜或自由端失效,致使混凝土板收縮受限制,產生路面斷裂。
1.22配合比失控
施工中如果不能嚴格控制配合比特別水灰比,也是釀成早期裂縫出現的重要外在因素之一。水灰比的大小直接影響混凝土的強度,也與干縮裂縫有關。水多,混凝土的干縮性就大;水泥量多,則塑性變形就大。骨料含泥量大,骨料表面形成泥漿薄膜的顆粒就多,骨料與水泥間的膠結力就會降低,混凝土內部的薄弱部位就增多。
2 技術防治裂縫病害
2.1選擇適宜的養護方法
盡早開始養護并保持混凝土表面濕潤,可以防止蒸發,減少收縮,保障混凝土表面水化順利進行。對采用各種養護的新澆混凝土,爭取在混凝土表面整形完成后和表面水膜消失前即開始養生,但養生時一般不能污染或損傷混凝土已成型表面,因此必須選擇適宜的養護方法及最佳的養護開始時間。用濕養生法養護時,濕草袋或濕麻袋不能漏蓋,每天視氣溫情況均勻灑水,養護期不少于14 d。在非雨季應盡量采用噴塑養護工藝,該工藝在冬季可起一定的保溫作用,夏季可大大防止水分的過快蒸發。在夏季施工時,應進行適當的濕水降溫或在薄膜上涂一層石灰漿,以免在混凝土板中產生溫度梯度而開裂減少溫差效應,降低混凝土溫度,夏季高溫季節施工時,要將暴曬于烈日下的砂石料灑水潤濕,并盡量避開烈日高溫施工,以防止早期裂縫的產生。冬季施工要備好擋風、保暖棚,并采取相應的冬季施工措施。
2.2采用正確的切縫工藝
2.21掌握切縫的合理時間
切縫的目的在于把混凝土內部的應力適時地釋放,而切縫又要求混凝土必須具備一定的強度。一般以混凝土抗壓強度達5~10MPa 時為適宜的切縫時間。另外,也可根據經驗現場確定,即用指甲在混凝土路面上劃痕,若不出現痕溝,只出現灰白色劃痕時,則可切縫。
2.22控制切縫的長度和深度
切縫深度一般為板厚的1P3~1P4為宜(或按設計)。切縫從一端走向另一端,如果端頭為填擋混凝土還沒有施工,可以留1cm左右不切通,以免填擋混凝土施工時水泥漿漏入縫內,待填擋混凝土切縫時一起切通。
2.23嚴格規范施工,確保工序質量
2.231在安裝傳力桿裝置時,一定要保證自由端絕對自由,并垂直截面,以確保其使用功效。2.332在振搗過程中,采用3 次振搗法。即插入式振搗、平板震動、振動梁或整平機振動。最后在混凝土表面使用真空吸水或收水抹面,進一步排除混凝土中多余的水分,增加混凝土的密實度和提高混凝土的早期強度,同時使混凝土在初凝中產生的細微裂縫重新愈合。
2.4表面封閉修補法
這是最簡單和最普通的裂縫修補方法,用于修補對結構影響不大的靜止裂縫。該法是指在混凝土表面沿裂縫鑿出"V"形或"U"形槽裂縫,然后先在槽面上刷一層環氧樹脂漿液,然后嵌填水泥砂漿進行修補。鑿深槽嵌補。先沿裂縫將混凝土鑿一條深槽,然后嵌補各種粘結材料,以達到恢復耐久性,以及部分恢復結構整體性的目的。該方法適用于數量較少的寬大裂縫及鋼筋銹蝕所產生的裂縫修補。
2.5壓力灌漿法修補裂縫
泥灌漿法是指施加一定的壓力,將水泥漿液灌人結構物內部裂縫深部,以達到封閉裂縫、恢復結構整體性、耐久性及防水性的目的。該法適用于寬度較大、深度較深的裂縫修補,尤其是受力裂縫的修補;瘜W灌漿法是采用環氧和甲凝這兩類粘結強度高、可灌性好的材料。
2.6粘貼加固法
注入法粘貼鋼板,即首先在混凝土表面與鋼板之間加墊塊,然后用環氧樹脂膠泥進行周邊封閉,以使粘貼鋼板與混凝土之間形成一個封閉的空腔,隨后從注入口,選擇從每片鋼板的最低點開始注膠,以利于注膠空腔內空氣的排出。
3 橋梁施工中高性能混凝土的應用
在長大橋梁和許多離岸結構物的設計和施工中,高性能混凝土被廣泛的應用,也包括大跨橋所需要的各種拌合物。高性能混凝土由于具有高超的易于澆筑、長期不變形的力學性能,在施工初期的強度和韌性都比較高,并且穩定性好,能夠在各種惡劣的環境和氣候下,實現延長壽命,增加強度和流動性、提高建筑物耐久性的要求,被廣泛推廣。在橋梁施工中大力推廣高性能混凝土的使用,延長橋梁使用壽命的同時,節約工程造價成本,提高經濟效益。另外,值得注意的是,人們所關注的是高性能混凝土,而不僅僅是高強度混凝土。耐久性、養護的難易程度以及建設的經濟性已成為工程建設的目標。當前國內應用較好的如上海東海大橋用的混凝土,設計壽命l00年,使用的"高性能海工混凝土"是粉煤灰、礦粉等廢料化腐朽為神奇,成為特殊的摻和材料,使海工混凝土既有高強度、耐久性、抗腐蝕等特性,又易于施工,直接節約材料成本2000萬元。不僅效果穩定,還能能提前感知混凝土的過度疲勞。高性能混凝土在橋梁工程中應用的優點是:跨徑更長;主梁間距更大;構件更。荒途眯栽鰪;力學性能加強。
4 結束語
路橋施工因為其工程量大、工序復雜、人員、機械投入多等特點,需參建各方協作配合,方能達到優質、高效、節能降耗。施工前設計并制定出可靠可行的施工方案,并將措施與辦法落實到實處,周密部署,嚴格管理,實現對大體積混凝土裂縫的有效防治。
參考文獻
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