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道路桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策分析

作者

郭文闯

铁岭凯鑫路桥建设有限公司 辽宁 铁岭 112011

我国交通事业快速发展,道路桥梁的规模与数量相应提升,混凝土因抗压强度高,可塑性好且成本较低的特点在施工中得到了广泛的应用。但是裂缝问题频繁出现,不仅会缩减道路桥梁耐久性,还可能引发安全事故,威胁人民群众的生命财产安全。因此,深入研究裂缝成因并制定相关对策具有非常重要的现实意义。

一、道路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因

1.1 材料质量问题

材料质量在混凝土性能中起着决定性作用,材料质量存在不足时,裂缝的产生会增多。水泥安定性不合格时,其中的游离氧化钙,氧化镁等成分在硬化过程中继续与水反应,产生体积膨胀,从而引发内部应力并产生裂缝。水泥强度等级选择不当同样带来问题,偏高会减小混凝土和易性,增大裂缝风险;过低会增多水化热,因温度应力产生裂缝。此外,骨料质量同样不容轻视,粗骨料粒径过大或级配不良,混凝土离析现象会增多,孔隙率也增大,强度与抗裂性能都减小。细骨料含泥量超标时,水泥浆中的水分吸附现象会增多,粘结力削减,而且干缩增大,骨料中的有害物质和水泥发生化学反应,对混凝土内部结构的破坏会引发裂缝。

1.2 配合比设计不合理

配合比设计在混凝土质量控制环节中是相当的重要,不合理的配合比设计会扩大裂缝产生的可能性。水灰比对混凝土强度和耐久性影响相当的关键,过量的水灰比,水泥浆体过多,硬化之后孔隙增多,强度减小且收缩变强,较易产生裂缝,水灰比过小,则和易性变差,振捣密实存在困难,混凝土质量难以控制。水泥用量对混凝土的强度和水化热存在直接关系,水泥使用过多会增多水化热,出现较大温差,外部与内部不一,温度裂缝也会产生,且收缩现象增大,水泥用量过少时,设计强度要求无法达到,承载能力缩减,裂缝较易出现。

1.3 施工工艺不当

施工工艺的不足会为混凝土质量产生隐患,不当的施工方法为裂缝的形成与产生创造前提。混凝土浇筑过程中如若未采用大体积分层浇筑和分层振捣等方法,内部热量无法及时散发,温度裂缝会生成并引发结构隐患;振捣不密实使空洞和蜂窝不足提升,降低结构强度,荷载作用下会形成裂缝;施工过程中随意加水同样改变水灰比,减小抗裂性能和强度,隐患则会越发堆砌。混凝土振捣在密实度保证中是步骤的关键,过长的振捣时间引发离析,均匀性也缩减;过短则使密实度不强,强度与抗渗性缩减,插入深度和间距的不当同样对振捣效果存在不良反应,裂缝也时可引发。

1.4 环境因素影响

环境因素在混凝土裂缝形成中具有重要影响,温度与湿度变化是主要因素,混凝土具有热胀冷缩的特性,在道路桥梁施工阶段,大体积混凝土内部因水泥水化热产生温度极速增长,与外部环境形成较大温差,温差超出一定范围时生成温度应力,当应力超出混凝土抗拉强度时,裂缝现象就可产生,在昼夜温差较大地区,反复温度变化使混凝土内部疲劳应力增多,为裂缝的形成与变化助力。湿度的变动也与混凝土裂缝的产生存在密切的关联,在混凝土硬化阶段,湿度的维持处于必要性的层次,环境湿度较低时内部水分过快蒸发,表面干燥收缩现象极速产生,裂缝现象也越发多发。特别是在干燥且多风的季节中,此类现象的发生成为更大可能性,并且长期处于潮湿环境后,水分侵入混凝土内部结构,碱- 骨料反应的引发和膨胀应力的产生会增多裂缝现象的产生。

二、道路桥梁施工中混凝土裂缝的预防对策

2.1 严格控制材料质量

水泥选择时应优先确保厂家产品信誉稳定且质量可靠,评定时也应完全按照标准执行,储存条件对水泥性能存在重性要求,受潮结块现象应免除。强度等级的选用应与设计要求以及工程实际条件适应,粗骨料的粒径应适中,级配存留合理,细骨料也应质地坚硬,而且其含泥量与有害物质含量的控制应严格。骨料在储存时,雨潮条件的防防以及混杂现象的规避同样为重,外加剂选用时,性能指标应开展评定,掺加时按要求使用说明使掺量存留,而且试配执行过程中应确保外加剂和水泥的适应性,免除其他不良反应。

2.2 优化混凝土配合比设计

依照混凝土的强度等级设计,施工工艺与工程环境,借助试验确定水灰比的合适数量,在和易性不削减的前提下尽量减小水灰比并控制坍落度,在设计强度要求满足后,尽可能削减水泥用量,矿物掺合料可掺加部分替代水泥,水化热可削减,混凝土性能也改善,砂率可借助试验改良,使砂石比例达到优良状态,满足施工与性能要求。

2.3 规范施工工艺

混凝土浇筑时按照结构特征与施工条件选择方法,大体积混凝土采用分层浇筑与振捣,浇筑厚度和速度都可控制,确保浇筑连续防止冷缝,振捣过程中,坍落度与骨料粒径的混凝土选择振捣设备与参数,振捣棒插入深度,间距和时间都可控制规避漏振过振。浇筑完成后养护及时开展,高温季节覆盖保湿并洒水,冬季保温防止受冻,专属部位喷涂养护剂加强效果。

2.4 应对环境因素的措施

大体积混凝土施工时,温度控制措施如冷却水管的埋设,原材料的预冷,保温材料的覆盖等,可缩减混凝土内部温度并缩小内外温差。施工中,环境湿度的控制也相当重要,干燥多风季节洒水保湿,潮湿环境中防水防潮防止水分侵入引发裂缝。

三、道路桥梁施工中混凝土裂缝的处理对策

对于裂缝宽度较小、浅层次且对承载力影响较不明显的裂缝,可以借助表面修补处理,诸如在裂缝表面施环氧树脂胶泥与聚合物水泥砂浆等材料执行封闭,对于较深并较宽度明显的裂缝,灌浆法是一个可采用的修补形式,具体采用环氧树脂浆液与水泥浆液等材料注入内部,使裂缝空隙填充完全,而且复原整体与强度,在裂缝影响承载力较为严重的情况中,处理结构加固为可采用形式,如粘贴碳纤维布,钢板,增设支撑等行为加强结构稳定性与承载力。

结论

道路桥梁施工过程中混凝土裂缝问题包含材料,配合比,施工工艺和环境等影响因素,是一个复杂的系统性问题。为有效预防和处理混凝土裂缝,需在施工过程中严格控制材料质量,优化配合比设计,规范施工工艺,采取有效措施应对环境因素影响。对于已出现的裂缝,应根据其性质和影响程度选择合适的处理方法,确保道路桥梁混凝土结构的质量、耐久性和安全性,推动交通事业的健康发展 。

参考文献

[1] 李明 . 公路桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策分析 [J]. 工程技术( 全文版 ):00150-00150[2025-04-01].

[2] 张相雨 . 道路桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策分析 [J]. Urban Architecture & Development, 2024, 5(9).DOI:10.37155/2717- 557x-0509-50.