于迎春
【摘要】混凝土是當今世界上用量最大、用途最廣泛的工程材料,在各種各樣的工程中譬如土木、水利、建筑工程以及海洋建設中都會運用到。與天然的石材相比,這種人造石具有很強的耐久性。值得注意的是,在工程建設中我們常常會遇到諸如混凝土開裂等問題,這些問題得不到解決,會導致工程結構破壞。倒塌等問題,繼而對工程的質量產生不利影響。為此,人們必須加強對道路施工中混凝土裂縫的控制。
【關鍵詞】道路施工,混凝土,裂縫成因,防治
道路施工中會出現各種各樣的問題,其中最為重要的問題就是混凝土出現裂縫,具體工作中,混凝土出現裂縫會嚴重降低道路整體結構的耐久性,相關施工單位要做的就是在進行道路的建設與施工時高度注重這一問題。本文筆者結合自身經驗,就新形勢下道路施工中混凝土裂縫的成因以及相關的防治措施進行了論述,旨在提高道路施工的質量,最大限度的實現施工工程的順利實施。
一、混凝土裂縫
混凝土,又簡稱為“砼,是將膠凝材料、施工材料、水按照一定的比例相配合,經過攪拌硬化供建筑施工使用的一種復合材料。混凝土的原材料豐富,并且生產工藝簡單 ,價格低廉,并且 強度較大,非常適合建筑施工工程的使用。在道路施工過程中,混凝土也得到了廣泛的應用,比如道路路基的建設、路面的硬化、以及橋梁、涵洞的修建,都需要使用混凝土。但是混凝土裂縫一直是在施工過程中困擾著施工人員的一個問題。混凝土裂縫是在混凝土使用過程 當中,由于各種原因存在著的裂縫現象,混凝土裂縫不僅影響工程的正常使用,還給工程的安全性帶來很大的問題。混凝土裂縫在施工過程中隨處可見,不可避免。因此對于混凝土裂縫的控制和防治就成為道路施工過程中一個重要的任務。
二、混凝土裂縫產生的原因
2.1施工過程中產生的裂縫。在混凝土制作、運輸、澆筑和吊裝的過程中,施工方法不當、施工工藝不合理都會導致混凝土產生裂縫。施工過程中常見的問題有:混凝土初期養護工作不到位,從而導致混凝土表面出現收縮裂縫;由于混凝土振搗不嚴實,產生空洞,從而產生荷載裂縫或者導致鋼筋生銹;模塊剛度不足、支架預壓不足或者拆模時間過早等,都會導致混凝土表面出現裂縫;混凝土運輸和攪拌時間過長,導致水分大量蒸發,造成塌落度過低;增加水灰比,引起收縮裂縫。
2.2混凝土表面拉應力。在混凝土硬化的過程中會釋放出大量的水化熱,這樣一種熱量的存在會使得混凝土內部的溫度不斷地增高,最終會導致在混凝土的表面上產生較大的拉應力;而在后期的降溫過程中,由于基礎混凝土對其產生一個相應的約束,這就會使得混凝土的內部也產生一定的拉應力。對于混凝土來說,其本身就是一種脆性材料,其抗拉強度也是遠遠小于其抗壓強度,而水泥在進行拌和的過程中如果出現水灰比設置不恰當的話,就很容易使得水泥在運輸或者是澆筑的過程中出現不良的離析現象。離析現象的出現同樣會導致混凝土內部抗拉強度分布的極端不均勻。除上述兩種常見的情況之外,外界氣候與溫度的變化也將導致混凝土的表面產生較大的拉應力。在上述所有狀況下,一旦拉應力的大小超過混凝土本身的抗拉強度以后,就會在混凝土的表面上產生不良的裂縫。
2.3溫度變化引起的裂縫。混凝土結構表面溫度裂縫大多數是由于溫差大而引起的。內外溫差、內部溫差、溫度陡降都可能導致混凝土裂縫。在混凝土結構施工過程中, 如果以水泥用量 350~550㎏/m3 來計算,每立方米混凝土將會放出17500~27500KJ 的熱量,致使內部溫度很高,在澆筑溫度的基礎上,通常升高 35℃左右,內外溫差太大。 溫度應力和溫差成正比,溫度越大,溫度應力也越大。 當這種溫度應力超過混凝土的內外約束應力(包括混凝土抗拉強度)時,就會產生裂縫。這種裂縫的特點是裂縫出現在混凝土澆筑后的3~5 天,初期出現的裂縫很細,隨著時間的發展而繼續擴大,甚至達到貫穿的情況。
三、 混凝土裂縫常見的補救措施
3.1原料的選擇。在原材料選擇方面,為減少面板混凝土因溫度和干縮產生的拉應力,提高其抗裂性,應盡量采用熱膨脹系數小的母巖生產的人工骨料或天然骨料,使因溫度變化而引起的拉應力和拉應變盡量的小。混凝土應選用干縮小、水化熱低的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。水泥標號的選用宜高不宜低。砂除滿足骨料規范要求外,應適當放寬石粉或細粉含量,這樣不僅有利于提高混凝土的工作性,而且可提高混凝土的密實性、耐久性和抗裂性。砂子中石粉比例一般在15%~18%之間為宜。
3.2使用恰當的修補方法。為了提高混凝土的耐久性和抗疲勞、抗滲能力,對帶縫工作的結構物,視裂縫的性質和具體情況采取一些有效補救措施,以保證結構物安全穩定。主要修補措施有: 表面修補法、灌漿、嵌縫封堵法、結構補強法等。首先,表面處理法。主要適用于穩定和對結構承載能力沒有影響的表面裂縫。包括表面涂抹和表面貼補法,表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫,深度未達到鋼筋表面的發絲裂縫,不漏水的裂縫,不伸縮的裂縫以及不在活動的裂縫。表面貼補法適用于大面積漏水的防滲堵漏;其次,填充法。用修補材料直接填充裂縫,一般用來修補較寬的裂縫(0.3mm 以上), 作業簡單, 費用低。寬度小于0.3mm,深度較淺的裂縫、以及小規模裂縫的簡易處理可采用取開 V 型槽,然后作填充處理。
3.3按規范要求做好混凝土的養護。無論是溫度效應產生的裂縫還是收縮效應產生的裂縫,混凝土的養護尤為關鍵。許多施工單位會在混凝土脫模之后才開始灑水養護,這種方法是錯誤的。混凝土澆筑收漿完成以后,應盡快用草簾覆蓋并且灑水養護,讓混凝土的表面一直保持濕潤,嚴禁混凝土裸露暴曬在高溫下。水泥在水化過程中將產生較大的熱量,所以混凝土澆筑完成后應在側模外噴水散熱,避免混凝土由于溫度過高產生的體積膨脹和冷卻后體積收縮產生的裂縫,混凝土養護時間應大于兩周。
四、結語。通過對混凝土裂縫的成因分析,可知混凝土裂縫的產生是可以控制和預防的,主要造成混凝土開裂的主要因素包括選材、配比、施工、養護、設計等。具體施工中還要靠施工技術人員多觀察、多比較,出現問題后多分析、多總結,結合多種預防處理措施,減少混凝土表面裂縫的產生,避免出現混凝土的貫通性裂縫等有害裂縫,提高混凝土施工技術水平,保證建筑物和構件安全、穩定地工作。
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