淺析橋梁大體積混凝土裂縫成因及控制措施

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1、淺析橋梁大體積混凝土裂縫成因及控制措施　　摘要：大體積的混凝土由于各種原因產(chǎn)生裂縫這在橋梁的建設中是一個必須要解決的問題，其裂縫的出現(xiàn)將會直接性的影響到整個橋梁工程的質(zhì)量。文章通過對大體積的混凝土裂縫出現(xiàn)的原因進行簡要的敘述，通過對如何控制混凝土的水化熱現(xiàn)象的出現(xiàn)提出針對性的措施，并就自己的經(jīng)驗提出了一些看法。　　關(guān)鍵詞：大體積混凝土；橋梁；裂縫；水化熱；控制措施　　　　1概述　　橋梁技術(shù)隨著公路建設的發(fā)展在越來越高的橋梁功能、質(zhì)量要求下發(fā)展迅速。大體積混凝土的技術(shù)在橋梁建筑中的應用就是發(fā)展的一點，并且以其特有的優(yōu)勢被廣泛的應用，我國在普通混凝土的配合比上有相關(guān)的規(guī)定，在設計規(guī)范中對大

2、體積的混凝土的定義是實物結(jié)構(gòu)體積最小不小于一米的部分所用到的混凝土就是大體積的混凝土。而在大體積的混凝土裂縫控制的研究以及內(nèi)部溫度應力的研究也都是針對水利大壩或者是一些高層建筑深基底板上的，對于應用于橋梁建設的大體積的混凝土產(chǎn)生裂縫的問題重視度還不足。　　2產(chǎn)生原因　　2.1水泥的水化熱　　水泥在水化時整個過程中會對外放熱，并且這種放熱現(xiàn)象集中在澆筑后的二到五天左右，這種水化放熱現(xiàn)象會使得混凝土內(nèi)部的溫度升高，尤其是大體積的混凝土由于結(jié)構(gòu)和體積大不易散熱，這種放熱現(xiàn)象的影響更大。由于混凝土內(nèi)在和外在對于熱量的傳導和散熱的條件有所區(qū)別，因此在大體積的混凝土的內(nèi)部實際上中心溫度是很高的，這

3、樣就會在整體結(jié)構(gòu)中形成一個自內(nèi)而外的溫度階梯，這樣就會使得混凝土在內(nèi)部出現(xiàn)壓應力，而在表面出現(xiàn)一種拉應力。混凝土本身是具有一個抗拉的強度極限的，當這種拉應力超過了混凝土的極限時裂縫就在表面出現(xiàn)了?；炷羶?nèi)部溫度與混凝土的厚度及水泥用量有關(guān)，混凝土越厚，水泥用量越大，內(nèi)部溫度越高?！　?.2混凝土的收縮　　混凝土的收縮現(xiàn)象是發(fā)生在混凝土硬結(jié)的過程中的一種由收縮造成的體積的減小，這是一種混凝土的自發(fā)變形，若是這種變形不受到來自外部的影響，既不受外力影響又不受外力約束，這時候混凝土當中就會出現(xiàn)拉應力，從而混凝土在拉應力作用下造成開裂。混凝土在收縮現(xiàn)象中主要分為三種，分別是溫度收縮、干燥收縮以

4、及塑性收縮。這種收縮也是具有階段性的在初期的硬化過程中體積上的收縮是由于水泥凝結(jié)上的變化，而后期則是因為水分從混凝土中被蒸發(fā)出來從而產(chǎn)生的一種干縮性的變形。　　2.3外界的氣溫以及濕度的變化　　外界的環(huán)境對于混凝土澆筑后的結(jié)構(gòu)有著很大的影響，外界氣溫對其的影響主要表現(xiàn)在內(nèi)外產(chǎn)生的溫度階梯從而產(chǎn)生的溫度應力上。大體積的混凝土的內(nèi)部溫度主要是由澆筑溫度，水泥的水化熱以及散熱疊加而成的。因而外部的溫度對此影響非常大，若是外界的氣溫高，混凝土在澆筑溫度上也會跟著升高，而瓦解的溫度降低就會增大溫度梯度從而出現(xiàn)溫度應力，從而引發(fā)混凝土開裂。除此之外濕度對于大體積的混凝土上出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象的影響也很大，

5、主要是表現(xiàn)在干縮裂縫的影響上，若是外界濕度很低，那么混凝土在水分蒸發(fā)過程就會縮短因而加速干縮現(xiàn)象，這也會造成裂縫的出現(xiàn)。　　2.4混凝土的沉陷裂縫　　支架、支撐變形下沉會引發(fā)結(jié)構(gòu)裂縫，過早拆除模板支架易使未達到強度的混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫和破損。　　3大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施　　3.1大體積混凝土配合比設計　　原材料選用：①水泥：由于水泥的用量直接影響著水化熱的多少及混凝土溫升，因此應選用水化熱較低的水泥，同時降低水泥用量，以降低水泥水化熱產(chǎn)生的熱量，從而控制大體積混凝土溫度的升高。②細骨料：宜采用Ⅱ區(qū)中砂，因為使用中砂可減少水及水泥的用量。③粗骨料：在可泵送情況下，選用粒徑5-20m

6、m連續(xù)級配石子，以減少混凝土收縮變形。④含泥量：在大體積混凝土中，粗細骨料的含泥量是要害問題，若骨料中含泥量偏多，不僅增加了混凝土的收縮變形，又嚴重降低了混凝土的抗拉強度，對抗裂的危害性很大。⑤摻合料：應用添加粉煤灰技術(shù)，能夠大幅度提高混凝土后期強度，推移溫升峰值出現(xiàn)時間?！　?.2溫控措施及施工現(xiàn)場控制　　3.2.1溫度預測分析。根據(jù)現(xiàn)場混凝土配合比和施工中的氣溫氣候情況及各種養(yǎng)護方案，采用計算機仿真技術(shù)對混凝土施工期溫度場及溫差進行計算機模擬動態(tài)預測，提供結(jié)構(gòu)沿厚度方向的溫度分布及隨混凝土齡期變化情況，制定混凝土在施工期內(nèi)不產(chǎn)生溫度裂縫的溫控標準及進行保溫養(yǎng)護優(yōu)化選擇?！　?.2.

7、2混凝土澆筑方案。做好現(xiàn)場協(xié)調(diào)、組織管理，要有充足的人力、物力，保證施工按計劃順利進行，保證混凝土供應，確保不留冷縫；澆筑后對大體積混凝土表面較厚的水泥漿進行必要的處理，以控制表面龜裂；混凝土澆灌完及拆模后，立即采取有效的保溫措施并按規(guī)定覆蓋養(yǎng)護?！　?.2.3混凝土溫度監(jiān)測。在混凝土內(nèi)部及外部設置溫度測點，并且設置保溫材料溫度測點及養(yǎng)護水溫度測點，現(xiàn)場溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)采集儀自動采集并進行整理分析，每一測點的溫度值及各測位中心測點與表層測點的