淺析道橋混凝土裂縫成因及預防

安朝鵬

（身份證號：13013019771205001X）

淺析道橋混凝土裂縫成因及預防

安朝鵬

（身份證號：13013019771205001X）

本文通過對道橋混凝土裂縫成因的分析，提出了一些預防措施，并針對這些措施作了進一步探討。

道橋；混凝土；裂縫

混凝土結構裂縫的產生的原因比較復雜，有可能多種因素相互影響而產生裂縫，因此每一條裂縫均的產生都是由于其中的一個因素或者多個因素的影響。根據裂縫產生的原因，混凝土裂縫大致可劃分如下幾種：

1 施工中因收縮引起的裂縫

在工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。混凝土收縮有塑性收縮和縮水收縮，另外還有自生收縮和炭化收縮等。

1.1 塑性收縮裂縫

混凝土澆筑后終凝前，此時水泥水化反應激烈，出現泌水和水分急劇蒸發，混凝土失水收縮但尚未硬化，其本身強度還無法抵抗收縮而產生龜裂稱為塑性收縮。成因主要有水灰比、混凝土配合比、混凝土的凝結時間、環境溫度、相對濕度以及風速等等。

主要預防措施：

（1）選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。

（2）嚴格控制水灰比，摻加減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性，減少水泥及水的用量。

（3）澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。

（4）及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持混凝土終凝前表面濕潤，或者在混凝土表面噴灑養護劑等進行養護。

（5）在高溫和大風天氣要設置遮陽和擋風設施，及時養護。

1.2 縮水收縮裂縫

混凝土硬化后受環境影響表層水分損失快，內部損失慢，表層與內部收縮不均勻，表面收縮變形受到內部混凝土的約束，致使表層混凝土受拉，當拉力超過其抗拉強度時，便產生縮水收縮裂縫。

主要預防措施：

（1）選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。

（2）混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大，干縮越大，因此在混凝土配合比設計中應盡量控制好水灰比的選用，同時摻加合適的減水劑。

（3）嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對不能大于配合比設計所給定的用水量。

（4）加強混凝土的早期養護，并適當延長混凝土的養護時間。冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間，并涂刷養護劑養護。

（5）在混凝土結構中設置合適的收縮縫。

2 溫度變化引起的裂縫

混凝土水化過程中產生大量熱，集聚在內部產生較大內外溫差，導致混凝土膨脹不均勻，混凝土表面受拉產生無規則裂縫。另外當收到暴曬或突然降溫等外部環境或結構內部溫度發生變化，混凝土將發生變形產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產生溫度裂縫。

主要預防措施：

（1）盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。

（2）減少水泥用量，將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。

（3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。

（4）改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，降低水化熱。

（5）改善混凝土的攪拌加工工藝，在傳統的“三冷技術”的基礎上采用“二次風冷”新工藝，降低混凝土的澆筑溫度。

（6）在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現時間。

（7）高溫季節澆筑時可以采用搭設遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升，降低澆筑混凝土的溫度。

（8）大體積混凝土施工要合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束，內部設置冷卻管道，通冷水或者冷氣冷卻，減小混凝土的內外溫差。

（9）預留溫度收縮縫，并加強混凝土溫度的監控，及時采取冷卻、保護措施。

（10）澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。

（11）加強混凝土養護，混凝土澆筑后，及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養護，適當延長養護時間，保證混凝土表面緩慢冷卻。

（12）混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內。

3 鋼筋銹蝕引起的裂縫

由于混凝土質量較差或保護層厚度不足，混凝土保護層受到侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土中的氧氣和水分發生銹蝕反應，其銹蝕物對周圍混凝土產生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產生裂縫。

主要的預防措施：

（1）選用堿活性小的砂石骨料。

（2）選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。

（3）選用合適的摻和料抑制堿骨料反應。

（4）要根據環境類別嚴格保證保護層厚度，施工過程中振搗要密實防止出現蜂窩麻面，保證混凝土密實性防止氧氣進入銹蝕鋼筋。

4 結語

混凝土因其取材廣泛、抗壓強度高、可塑性強，并且耐火性好、不易風化、養護費用低等優點使之成為當今道橋建筑結構中使用最廣泛的建筑材料。但是混凝土抗拉能力差，容易開裂這是個不容忽視的問題。有些裂縫很細（＜0.05mm），對結構的適用性、安全性和耐久性無危害，可允許其存在；有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學因素的作用下，不斷產生和擴展，致使混凝土保護層剝落、鋼筋銹蝕，混凝土的強度和剛度受到削弱，耐久性降低，危害結構的正常使用威脅結構安全。本文對混凝土橋梁裂縫的種類進行分析、總結，以求找出控制裂縫的可行辦法，達到防范于未然的目的。

[1]徐有鄰，顧詳林，編著.混凝土結構工程裂縫的判斷與處理.中國建筑工業出版社，2010.

[2]徐至均，編著.混凝土結構裂縫預防與修復.中國工業出版社，2011.

[3]張雄.混凝土結構裂縫防治技術.化學工業出版社，2007.

TU755.7

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1673-0038（2015）33-0338-01

2015-7-25