浅议水泥混凝土桥面铺装的裂缝及预防措施
摘要:在水利水电工程中,水泥混凝土在桥梁、涵闸、圬工、灌浆工程等工程中得到广泛的运用。这就要求对水泥混凝土的施工质量必须严格要求。尤其在桥面铺装施工中技术要求尤为严格,以下结合实际施工着重讲述桥面铺装裂缝的成因并提出几点预防措施。
关键词: 桥面铺装, 裂缝, 预防措施
Abstract: In water conservancy and hydropower engineering, the cement concrete in bridge, Hanzha, Wugong, grouting engineering projects get extensive use. This requires of cement concrete construction quality must be strictly required. Especially in the bridge deck pavement construction technology is particularly hard, with the emphasis on the practical construction of bridge deck pavement the causes of cracks and puts forward some preventive measures.
Key Words: bridge deck pavement, cracks, preventive measures
中图分类号: TV543 文献标识码:A 文章编号:
一、引言
在日益发展的水利水电工程建设中。水泥混凝土凭借抗压强度高、造价费用低稳定性好、使用寿命长等优点成为桥梁、涵闸施工中首选的建筑材料。然而在施工中由于施工、养护等诸多环节不妥善,致使水泥混凝土桥面铺装产生裂缝,从而成为影响水泥混凝土桥面铺装发展的一个关键性问题。
混凝土是一种非匀质脆性材料,由骨料、水泥、水以及存留在其中的部分气体组成,在具有一定温度和湿度情况下,混凝土硬化并产生体积变形,由于水泥混凝土的材料产生变形不一致,互相制约产生初始应力,造成在骨料与水泥石粘结面之间或水泥本身之间产生不规则的裂缝,甚至产生宏观裂缝,因此解决水泥混凝土桥面铺装的裂缝及其预防措施是水泥混凝土桥面铺装施工中的当务之急。
二、水泥混凝土桥面铺装裂缝的表现形式
在混凝土施工中,混凝土的温度变化必然引起体积的膨胀或收缩,若膨胀或收缩变形受到约束,势必产生温度应力。由于混凝土的抗压强度远高于混凝土的抗拉强度的特性,当受到温度拉应力作用时,常因抗拉强度不足而产生裂缝。混凝土温度裂缝常表现为以下几种。
(1)表层裂缝
混凝土浇筑后,其内部由于水化热温度上升,体积膨胀,如遇寒潮,气温骤降,混凝土表层降温收缩,这样内胀外缩,表层产生拉应力。混凝土的抗拉强度远小于抗压强度。当表层温度拉应力超过混凝土的允许抗拉强度时,将产生裂缝,形成表层裂缝。这种裂缝浇筑块侧壁,方向不定,数量较多。主要表现形式为龟裂。即混凝土表层呈现碎小的多边形花纹装裂缝,裂缝很窄,裂缝深度很浅。
(2)贯穿裂缝
桥面铺装混凝土凝固时受到刚性基础(空心板)的双向约束,刚性基础(空心板)对桥面铺装混凝土产生大小相等、方向相反的拉应力,当此拉应力大于混凝土的抗拉强度时,则引起裂缝。由于这种裂缝自刚性基础面向上展开。加之桥面铺装厚度多数比较薄。严重时可能贯穿整个桥面铺装层。此种裂缝称之为贯穿裂缝。即断板现象。
三、产生裂缝的成因
(1)水泥品种的影响
水泥品种对混凝土的裂缝影响较大,水泥中铝酸三钙含量大、细度较细或石膏含量不足,混凝土收缩比较大。
(2)骨料的影响
桥面铺装混凝土发生收缩的主要部分是水泥石,因此增加骨料的相对含量也可以减少混凝土的收缩裂缝。
(3)混凝土配合比的影响
水泥用量过大或砂率过大、粗骨料粒径大、外加剂使用不当都能促使混凝土产生裂缝。就混凝土本身性质而言,在水灰比不变的情况下,水泥和砂浆含量较多时,其极限拉伸值也较大 。也容易产生裂缝。
(4)温度的影响
因为混凝土的热传导性差,故混凝土受到自身水化热温升和外界气温等作用。使混凝土表层迅速产生较大的温度梯度,由此产生温度变形,当变形受到阻碍时,就会产生相当大的温度应力。这种温度应力,足以使桥面铺装的混凝土产生裂缝。
(5)混凝土养护条件的影响
混凝土养护分为洒水养生、防水塑料布养生、蒸汽养生、覆盖湿麻袋、湿草袋、湿砂、锯末等。在混凝土浇注完毕后,在一个相当长的时间内,应保持其适当的温度和足够的湿度,以形成良好的混凝土硬化条件。并防止其表面因干燥过快而产生干缩裂缝。
四、水泥混凝土桥面铺装裂缝的预防措施
通过在水利水电水泥混凝土施工工程的过程中得出一些施工经验。简要叙述一下预防措施。
(1)改善水泥混凝土本身的性能
水泥混凝土桥面铺装产生裂缝的根本原因在于混凝土的极限拉伸应变值太小,不足以抵抗混凝土干缩变形和温度变形。改善桥面铺装混凝土的抗拉能力,由于其极限拉伸值随着混凝土抗压强度的提高而增加。因此桥面铺装混凝土采用与预制梁板同标号的混凝土;相对减少每立方米混凝土的水泥用量,采用中热或低热微膨胀水泥,减少混凝土凝固过程中的发热量。它不仅水化热低,而且有微膨胀作用,对降温收缩还可以起到补偿作用,减少收缩引起的拉应力,有利于防止裂缝的产生;在这就是采用低发热量的水泥。如粉煤灰水泥。由于粉煤灰水泥对水泥混凝土中的钢筋具有腐蚀性。实际施工中一般不采用此方法。
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