路桥工程中普通混凝土裂缝的研究

时间:2022-08-24 07:26:00

路桥工程中普通混凝土裂缝的研究

摘 要:在实际的路桥施工中,混凝土的使用占有绝对的核心位置,这也驱使我国已经建成的公路桥梁因为混凝土裂缝造成的桥面、路面损毁的几率大幅度增加。如何在公路以及桥梁建设中解决裂缝问题,成为了所有施工单位亟待解决的难题。文章深入解析了混凝土产生裂缝的根本原因,并对怎样避免在工程建设中产生裂缝问题做出了简要的分析。

关键词:路桥工程 普通混凝土 裂缝 分析

现如今我国的国民经济得到了大幅度提高,在我国的大部分地区的公路桥梁建设日益增加,而在这些路桥建设工程中,以混凝土结构为主的公路桥梁建设在交通设施的建设中占有绝对重要的地位。这些公路和桥梁担负着各个行业交通运输的重任,所以加强对普通混凝土性能的理解已经成为了施工人员以及施工企业必须掌握的内容。众所周知,混凝土具有价格低廉、原料丰富、工艺简单等诸多优点,此外,它具有良好的耐久性以及抗压性,但普通混凝土仍然具有一定的缺点,比如易裂、抗拉能力差等等,这些缺点都导致了混凝土的裂缝问题,长久以来,混凝土的裂缝问题为建设者和使用者造成了很大程度的顾虑,所以在施工过程中,必须要对其采取多种措施,以减少混凝土结构的裂缝。目前,已经有很多专业人士提出了一些防止混凝土裂缝问题的方案和措施,并且取得了显著的成果,提高了经济收益,但该类问题仍旧存在于大大小小的路桥工程中,不仅造成了巨大的经济损失,更加对人们的生命财产安全产生了巨大的威胁,文章将就此问题对混凝土结构裂缝问题进行深入的了解和探究。

一、产生混凝土裂缝问题的原因

首先,混凝土产生裂缝的主要原因是由于普通混凝土自身的抗拉力性差,我们知道,混凝土是由水、骨料以及凝胶材料按照一定的比例进行配置,之后经过搅拌混合,硬化成形出的石料,在当代的土木工程材料当中,它具有不可替代的地位,但是由于石子、水泥、砂石本身就是一种脆性材料,抗拉力非常弱,当受到外力作用的情况下,且外力超过抗压强度的规定范围,这些材料就基本承受不住了,最终导致了路面裂缝,大大降低了自身的强度。

其次,普通混凝土在收缩或者膨胀的过程中极易产生变形,进而产生裂缝。混凝土在成形以后仍旧具有热胀冷缩的特性,当外部环境发生温度变化时,会致使混凝土自身产生收缩或者膨胀,这种收缩或是膨胀必将导致混凝土的变形,一旦变形遇到阻碍,混凝土的结构将产生一定的应力,而混凝土自身的抗拉强度往往要小于这种应力,这也就是裂缝产生的根源,这种混凝土受到温度影响所产生的变形往往没有任何规律可循,贯穿裂缝或是深层裂缝的方向通常情况下与主钢筋平行,且混凝土的裂缝宽度并不确定,其受到温度变化时,遇到低温时变宽,遇到高温时变细,在实际的施工实践当中,我们经常会见到水、水泥、砂、石子在拌合以后慢慢发生结硬,而水分子则逐渐蒸发,而混凝土结构内部的温度会随着时间逐渐降下来,混凝土暴露在空气中,其表面的水分流失非常快,自然而然地形成了表面收缩快、内部水分蒸发缓慢的状态,而混凝土的结构中非常不均匀,表面的变形受到混凝土内部的遏制,形成了表面承受拉力的局面,该拉力往往要远远超过混凝土表面的抗拉性,最终产生裂缝。通过以上的介绍,我们知道混凝土初期的保养对于混凝土的寿命以及强度至关重要,这对路面以及桥面的使用年限同样会造成巨大的影响。

混凝土的弹性差也是导致裂缝的重要原因,在建筑材料中之所以要选用混凝土,其主要原因是混凝土的抗压强度非常高,通常情况下其可以承受70MPa,若在其中添加外加剂,承受的强度可以达到100MPa,但是混凝土的弹性非常不好,而且非常脆,抗折性能也不是很好,当路桥的表面薄弱的区域的负载量超出规定范围时,就会在此部位产生裂缝、沉降甚至断裂,给交通造成了一定困扰。

此外,普通混凝土的抗冻能力也是形成裂缝的诱因,长久以来,砼一直被认为是具有持久性的物质,而砼的抗渗透性相对较好,而且其抗压的强度很高,但是其一大弊病就是抗冻能力低,在实践当中,零度以下砼的水化作用使砼发生膨胀现象,随着膨胀力的增大会使混凝土所承受的压力过大而导致出现裂缝,所以在冬季施工时,为了保证工程的质量,必须保证各种防冻措施,比如采取加热施工法、蒸气、暖气等。

桥梁结构内部的裂缝各种各样,繁杂的因素之间互相制约,互相影响,其中包括由于外部荷载引起的应力导致的裂缝、外部荷载直接应力导致的裂缝等等,在有的时候,桥梁的温度变化应力作用并不逊于自身承受的荷载应力,而且应力的变换是随着温度变化的,具有自身收缩性和炭化收缩性,总之以上提到的都是导致桥梁产生裂缝的原因。

二、混凝土裂缝的解决办法

填充法,该方法对于较宽的裂缝比较使用,而且作业的方法十分简单,而价格也相对低廉,通常情况下,对于那些深度不是很深、宽度相对较小的小规模裂缝,可以采用取开V型槽,进行填充。而对于那些桥板面中间贯通上下的裂缝,可以在其上端采取灌入的施工办法处理。沿着裂缝8厘米宽度的范围之内,利用钢丝刷或者砂轮机除去混凝土表层的石灰和灰尘,之后选用指定清洗剂进行清洗作业,进行加压之后。灌入一些具有粘着性和渗透性的环氧树脂。以此来对混凝土的裂缝进行填充,如此一来,可以有效提高桥梁的防水性能,而且还能防止混凝土的老化以及钢筋的腐蚀。

表面处理法,其实这是最为简便、最为普通的一种修补裂缝的方法,比较多的用来修补那些对桥梁结构本身影响不是很大的裂缝。这种裂缝也被成为静止裂缝,采用表面处理法进行修补,在沿着裂缝的方向进行涂抹树脂保护膜,在修补作业前,需要先利用钢丝刷对混凝土表面的附着物进行去除工作,之后利用清水清洗,干燥以后,用油状树脂对裂缝的凹陷位置进行填充,最后再进行涂抹。

总结:总之,随着我国交通建设的快速发展,混凝土的施工技术已经得到了广泛应用,然而由于在实际施工中的工艺仍旧存在很多不成熟的因素,导致路桥工程中的混凝土裂缝问题频繁出现,严重制约的社会的发展进步,所以,对路桥施工中混凝土裂缝问题进行研究,具有深远的现实意义,而对于工程技术人员来说,必须采取科学的对策,才能对混凝土裂缝问题进行有效的遏制。

参考文献:

[1]张彩,混凝土裂缝控制探讨[J],新材料产业,2012.5

[2]李永生,混凝土裂缝控制[J],山西建筑,2008.7

[3]张素芳,张俊平,浅析混凝土配合比和原材料对裂缝的影响[J]山西建筑,2007.21

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