橋樑高性能混凝土裂縫預防措施

導語：高性能混凝土是一種新型高技術混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎上採用現代混凝土技術製作的混凝土。

　　1混凝土常見裂縫的概述

裂縫是混凝土常見的病害之一,混凝土產生的裂縫原因比較複雜,主要原因還是由於混凝土內部應力和外部荷載作用以及温差、幹縮等因素作用下形成的。高性能混凝土產生裂縫就會在一定程度上影響結構的耐久性能,因此在施工中應儘量控制。經過對橋樑工程的實踐,對橋樑高性能混凝土裂縫的出現及產生的原因進行分析,並提出預防措施。

　　2高性能混凝土產生裂縫的原因進行分析

　　2.1温度裂縫

混凝土施工中,澆築搗實後的混凝土,在早期凝結硬化階段,受到急劇升温或急劇降温,混凝土產生温差變化,現在施工的高強度混凝土沒有采取測温手段來掌握混凝土的中心温度與環境温度與混凝土表面温度的温差變化大小,而只是依靠混凝土強度來控制拆模時間,這樣很容易造成混凝土的温差裂縫影響混凝土的耐久性能。

　　2.2沉陷裂縫

在橋樑台座設計時,地基承載力設計有偏差造成地基在荷載的作用下承載力下降,或者橋樑台座長時間受到水的浸泡也會使地基承載力下降,橋樑台座中間地基沉陷,裂縫發生在樑體的中部,兩端沉陷裂縫會在距樑端的1/3~1/4範圍內。

　　2.3乾濕變形裂縫

高性能混凝土周圍環境的温度變化,會產生幹縮濕脹縫這種變形是由於混凝土中水分的變化所致,混凝土中的水分為凝膠粒子表面的.吸附水、自由水、毛細管水等3種,當毛細管水和粒子表面的吸附水發生變化時,混凝土就會產生乾濕變形,由此產生附加應力,當這種應力超過混凝土的抗拉強度時就會產生裂縫。

　　2.4塑性裂縫

俗稱龜裂,當混凝土本身温度與外界温度相差懸殊,或本身温度長時間過高,而氣候又很乾燥時,便會出現塑性裂縫。

　　2.5施工不當造成的裂縫

如橫板支撐剛度不足或拆模過早,可能引起混凝土開裂,混凝土養護不當,澆築振搗過程中振搗時間長,特別是早期養護不及時也能產生裂縫。

　　3預防措施

　　3.1高性能混凝土温度裂縫預防

主要是原材料的選擇和施工工藝控制,選用水化熱較低的水泥,在滿足混凝土強度的前提下,減少水泥用量,適當加入礦物摻和料(粉煤灰、硅粉、礦渣超細粉等)可明顯降低水泥水化熱,降低混凝土內部升温,有利於改善混凝土的和易性,礦物摻和料在混凝土中主要起填充作用,加強了混凝土的密實性,提高混凝土的工作性、耐久性、強度,降低混凝土的彈性模量以減少混凝土的收縮。施工中將礦物摻合料代替部分水泥用量摻入混凝土中可降低工程成本。粗細骨料的用量是影響混凝土質量的重要因素粗細骨料佔混凝土體積的80%左右,所以要控制砂石用量。粗集料宜用表面粗糙,質地堅硬、級配良好、空隙率小、無鹼性反應,有害物質及黏土含量不得超過規定要求。細骨料宜用顆粒較粗,空隙率小、含泥量較低的中砂。配合比設計時宜應採用低水灰比,低用水量、以減少混凝土的收縮。施工工藝控制:延長混凝土的攪拌時間,攪拌要均勻,合理掌握拆模時間不能過早,當混凝土中心温度與表面温度與環境温度之差大於20℃時,應考慮採取適宜措施降低温度差,通過測試混凝土中心温度與混凝土的表面温度和環境温度之差大於20℃時,應考慮採取適宜的措施降低温度差,通過測試混凝土中心温度與混凝土表面温度與環境温度之差不大於20℃時方可拆模。測試混凝土中心温度的方法,在混凝土構件中埋設測温探討,將測温探頭放置在預先埋設測温探頭,將測温探頭放置在預先選定的位置(如混凝土集中的部位中心、混凝土表面位置)用綁絲捆綁在構件鋼筋上,用塑料袋包好連接頭以防水影響使用。在每個測試元件的引出導線外留部分粘貼編號標誌,以便測温時記錄。混凝土澆築時應測試混凝土拌和物入模温度和環境温度,待完成全部混凝土的澆築後,在前48h內每2h測定一次混凝土結構温度,以後每6h測定一次,當混凝土結構中心温度與表面温度差、混凝土結構表層與環境温度差相同時小於20℃時可停止測温。

　　3.2沉陷裂縫預防措施

準確確定橋樑台座在不利情況下的承載力,橋樑台座必須配置鋼筋,防止橋樑台座斷裂沉陷。

　　3.3乾濕裂縫預防措施

儘量減少單方混凝土水泥用量,降低水灰比,減少用水量、減少混凝土的自身收縮。

　　3.4施工不當造成的裂縫預防措施

橫板和支撐要求有足夠的剛度,防止施工荷載作用下模板變形大造成開裂。加強混凝土的早期養護,適當延長養護時間。養護及時能提高混凝土的抗拉強度和極限拉伸應變。要掌握氣候變化,特別在氣温高,濕度低或風大的情況下需要採取覆蓋措施減少水分蒸發。高性能混凝土水灰比低,流動性大,在澆築振搗過程中應防止過振,適當減少振搗時間拉大振搗間距可以避免粗骨料下沉造成的混凝土內部結構的改變,從而避免橋樑腹部產生裂縫。

　　4結束語

高強度混凝土橋樑的裂縫不但會影響結構的耐久性能,疲勞強度還會使預應力混凝土發生預應力損失以及使一些超靜定結構產生不利的影響。其產生原因既有必然性也有偶然性,必然性是指其本身的一些特性,偶然性是指人為因素造成的一些特性,要針對不同的原因採取不同的措施,對症下藥。在施工過程中,從原材料的選用到施工工藝技術的改進,層層把關就會避免混凝土結構產生裂縫,保證高性能混凝土結構的安全。