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橋梁工程中大體積混凝土裂縫的原因與防治

  
評論: 更新日期:2011年03月08日


  
  2.2摻加外加料和外加劑
  
  在大體積混凝土中摻入一定量的粉煤灰后,可以增加混凝土的密實(shí)度,提高抗?jié)B能力,改善混凝土的工作度,降低最終收縮值,減少水泥用量。要降低大體積混凝土的水泥水化熱引起的內(nèi)部溫升,防止結(jié)構(gòu)出現(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)生的部分拉應(yīng)力。減水緩凝劑,并應(yīng)保證一定的坍落度。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)到減少水化熱的目的。
  
  2.3大體積混凝土的骨料控制
  
  在骨料的選擇上應(yīng)該選取粒徑大強(qiáng)度高級配好的骨料。這樣可以獲得較小的空隙率及表面積,從而減少水泥的用量,降低水化熱,減少干縮,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)生部位如孔洞周圍以及轉(zhuǎn)角處布置一些斜筋,從而讓鋼筋代替混凝土承擔(dān)拉應(yīng)力,這樣可以有效的控制裂縫的發(fā)展。為了避免裂縫的出現(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。在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要特別注意降低結(jié)構(gòu)的約束度。對于混凝土中鋼筋保護(hù)層的厚度應(yīng)當(dāng)盡量取較小值,因?yàn)楸Wo(hù)層的厚度愈大愈容易發(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、澆筑和溫度及表面保護(hù),是保護(hù)大體積混凝土溫度裂縫的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而熱應(yīng)力的控制手段主要是控制混凝土的內(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—天然或人工冷卻后澆筑塊的穩(wěn)定溫度。
  
  在溫度較高的情況下進(jìn)行施工,我們一定要注意降低混凝土澆筑時(shí)的溫度。可以在施工現(xiàn)場對堆在露天的砂石用布覆蓋,以減少陽光對其的輻射,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帘砻鎽?yīng)該覆蓋一些織物進(jìn)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,防止表面產(chǎn)生裂縫,還可以防止混凝土驟然降溫產(chǎn)生貫穿裂縫,并且還可以使水泥順利水化,防止產(chǎn)生濕度裂縫。為了及時(shí)掌握混凝土內(nèi)部溫升與表面溫度變化值,可以在混凝土內(nèi)埋設(shè)一定量的測溫點(diǎn),從而可以更好的了解混凝土的溫度變化情況,一旦內(nèi)外溫差超過允許值25℃,好及時(shí)采取措施。
  
  如果是在冬季進(jìn)行施工,因?yàn)橐乐乖缙诨炷帘粌鰡栴},所以要求混凝土澆筑時(shí)應(yīng)該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)定溫度一定較低,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應(yīng)該對基礎(chǔ)及新混凝土接觸的冷壁用蒸汽預(yù)熱,對原材料應(yīng)視氣溫高低進(jìn)行加熱。加熱石料時(shí)應(yīng)避免過熱和過分干燥,最高溫度不應(yīng)超過75℃。另外還要注意運(yùn)輸中的保溫、澆筑過程中減少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,為此需要精心設(shè)計(jì)、施工,但是由于目前采用的防止裂縫的安全系數(shù)較小,而實(shí)際情況有復(fù)雜多變,所以實(shí)際工程中還是難免出現(xiàn)一些裂縫。大體積混凝土的裂縫分為三種:表面裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫。對于表面裂縫因?yàn)槠鋵Y(jié)構(gòu)應(yīng)力、耐久性和安全基本沒有影響,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層的鋼筋后再繼續(xù)澆筑新混凝土。對比較嚴(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?;瘜W(xué)灌漿材料一般使用環(huán)氧-糠醛丙酮系等漿材。

  3 結(jié)束語
  
  綜上所述,雖然大體積混凝土很容易產(chǎn)生裂縫,但是大量的科學(xué)研究以及成功的工程實(shí)例都表明:只要我們在設(shè)計(jì)、施工工藝、材料選擇以及后期的養(yǎng)護(hù)過程中能夠充分考慮的各種因素的影響,還是完全可以避免危害結(jié)構(gòu)的裂縫的產(chǎn)生。

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