公路工程中混凝土裂缝成因及防治措施

来源:用户上传      作者:

　　
　　摘要：混凝土裂缝是公路工程的质量通病，正确判断和分析混凝土裂缝成因是控制混凝土裂缝产生的有效途径。
　　关键词：混凝土裂缝 成因 防治措施
　　一、 混凝土裂缝的形式和种类
　　按混凝土裂缝产生的原因可分为结构性裂缝和非结构性裂缝。由各种外荷载作用引起的裂缝称为结构性裂缝，也称荷载裂缝，它包括外荷载的直接应力引起的裂缝和在外荷载作用下结构次应力引起的裂缝。非结构性裂缝是由各种变形引起的裂缝，包括温差、干缩、湿胀和不均匀沉降等因素引起的裂缝，这类裂缝是在结构的变形受到限制时引起的内应力造成的。非结构裂缝在工程中较为常见。按裂缝的发展状态分为稳定裂缝和不稳定裂缝。稳定裂缝不影响混凝土的稳定性，不稳定性裂缝在各种荷载作用下容易发展为宏观裂缝，改变了构件受力条件，对结构危害较大，应该采取措施预防。
　　二、 混凝土裂缝的危害
　　混凝土裂缝影响混凝土的外观；混凝土的微观裂缝在外力及环境侵蚀作用下迅速扩展形成宏观裂缝，导致结构钢筋受到腐蚀，结构体耐久性差，缩短了工程寿命；裂缝改变了构件的受力条件，严重者导致施工中和营运后的安全事故。
　　三、 混凝土裂缝产生的原因
　　要根本解决混凝土裂缝问题，还是要从混凝土裂缝的形成原因着手，正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效控制和减少混凝土裂缝产生的有效途径，下面从设计、施工、使用三个阶段分析产生裂缝的原因。
　　1、 配合比设计原因
　　（1） 采用的混凝土强度等级较高，又未充分考虑构件的收缩变形，水泥用量大、标号高，增加了混凝土收缩性及由温差引起的内外应力差导致的裂缝。
　　（2） 选用的水泥、外加剂及掺合料不当，如高标号水泥水化热大，早强混凝土中加入的早强剂，这些使混凝土的初期收缩变化大，增加了混凝土收缩产生拉应力，进而导致混凝土裂缝。
　　（3） 选用的粗、细骨料不当，材料的强度、洁净度不合格以及粗、细骨料的级配不良、孔隙率大，这些都将导致水泥和拌合用水量加大，影响混凝土的强度，增加了混凝土收缩性，容易导致混凝土裂缝。
　　（4） 构件不满足受力要求钢筋配置不当预应力设计不当，导致构件在荷载作用及张拉时导致混凝土过早开裂。
　　2、 施工及现场养护原因
　　（1） 水泥品种的原因，水泥安定性不合格，游离CaO含量超标，水泥受潮或者过期均可使混凝土达不到强度要求，从而导致混凝土构件开裂，另外当选用高标号水泥时，水化速度快、内外温差大也容易引起裂缝。
　　（2） 混凝土搅拌设备计量装置失准或者搅拌不均匀，导致混凝土级配不良，混凝土构件不密实，容易导致裂缝。
　　（3） 大体积混凝土二次浇注时，已浇注砼体与入模混凝土温差过大，降温措施不到位，引起混凝土内外温差过大，导致混凝土开裂，另外两次浇注的结合处的处置不当加剧混凝土的开裂。
　　（4） 现场预应力张拉超张、偏心、不对称、张拉过早引起混凝土的裂缝。
　　（5） 混凝土浇注、模板、支架拆除时间、顺序不当，施工缝处理不当，终凝前模板、支架变形、下沉，构件运输、堆放以及吊装不当都可以导致构件裂缝。
　　（6） 现场振捣不均匀，局部漏振或者过振，振捣棒抽撤过快均会导致混泥土的均匀性和密实性不良，导致裂缝的产生。
　　（7） 钢筋保护层过小，钢筋受腐蚀，体积膨胀，导致混凝土沿钢筋方向开裂。
　　（8） 现场养护措施不到位，产生早期脱水，引起收缩裂缝。
　　3、 使用原因
　　（1） 使用荷载超过设计荷载， 典型的是桥梁梁体及局部受拉件裂缝或断裂，特别是长期的超载疲劳作用将导致混凝土构件的过早断裂。
　　（2） 基础的不均匀沉降导致基础及上部结构产生沉降裂缝。
　　（3） 意外事件、火灾、爆炸，地震引起构件的裂缝。
　　（4） 混凝土达到设计强度前过早承载。
　　（5） 周围环境的影响，酸、碱、盐等对构件的侵蚀，引起裂缝。
　　四、 混凝土裂缝的防治措施
　　从上述分析中我们可以看到混凝土裂缝具有普遍性、发展性，危害性等特点，这就要求工程技术人员从防着手，严格混凝土材料的选用及配合比的设计，注重混凝土的养护，规范设计、规范施工、规范维护营运。
　　1、 原材料的控制 首先选用的原材料包括水泥、钢筋外加剂、掺合料、粗细骨料必须合格，当选用高标号水泥制作高强度混凝土构件时，应该适量掺加缓凝剂和掺合料，防止水化热大量、集中释放，原材料检验的频次、方法符合规范规定，坚决不使用不合格材料，混凝土的搅拌装置必须有计量装置，并定期检校。
　　2、 对大体积混凝土，从原材料、配合比的选用入手，减少混凝土的单方用灰量，并适当添加混凝土掺合料，施工中应优先选用干硬性混凝土，选用C3A、C3S含量低的水泥，粗细集料应有良好的级配，骨架越稳定抵抗变形能力越强，同时能降低水及水泥的用量，降低混凝土的收缩，活性较好的掺合料能有效降低混凝土的水化热，节约成本，同时控制好现场坍落度。
　　3、 对于混凝土的收缩裂缝可以在混凝土中掺加膨胀剂来补偿混凝土的收缩，同时有效提高混凝土的抗碳化性；高效减水剂能够降低混凝土的水灰比及改善混凝土的孔结构，减少泌水，增加混凝土的流动性，强度等级相同的情况下使用减水剂可减少水泥用量，从而减少、减小缩性裂缝，以上措施都能增加混凝土的密实性，提高混凝土的耐久性。
　　4、 梁体及受力件的钢筋（预应力筋）布置应引起足够重视，少筋或者过筋都不可取。
　　5、 施工方面 严格按照施工工艺施工，模板、支架的强度、刚度、稳定性经过严算并取一定的富余；养护措施做到到位、及时；现浇梁模板、支架的拆除一般在混凝土强度达到设计强度的90%以上，拆除应对称、缓慢进行；预应力张拉应在混凝土构件达到设计强度的75%以上进行，张拉应该对称、缓慢进行；所有混凝土构件在未达到设计强度之前禁止满载。
　　五、 结束语。
　　广大工程技术人员从理论上提出的混凝土裂缝的防治措施在工程实践中得到了验证，各类标准、规范就是最好的总结，因此防治混凝土裂缝最重要的是应做到规范设计、规范施工、规范营运管理。在实践中针对混凝土裂缝产生各种成因，应该全盘考虑，采用合理有效的综合处理措施预防裂缝的出现和发展，从而保证构筑物和构件的安全、稳定工作。
　　
　　

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-581515.htm