施工控制混凝土的比例

施工控制混凝土的比例

作為當(dāng)今世界建筑結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的建筑材料混凝土因其取材廣泛、抗壓強(qiáng)度高、可澆筑成各種形狀，并且耐火性好、不易風(fēng)化、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等等優(yōu)點(diǎn)使之成為橋梁涵洞最基本的材料。但是混凝土有個極大的缺點(diǎn)是抗拉能力差，容易開裂。大量的工程實(shí)踐和理論分析表明，幾乎所有的混凝土構(gòu)件均是帶裂縫工作的，有些裂縫很細(xì)，對結(jié)構(gòu)的使用無大的危害，可允許其存在；有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學(xué)因素的作用下，不斷產(chǎn)生和擴(kuò)展，致使混凝土保護(hù)層剝落、鋼筋銹蝕，混凝土的強(qiáng)度和剛度受到削弱，耐久性降低，危害結(jié)構(gòu)的正常使用。近年來，我國交通基礎(chǔ)建設(shè)得到迅猛發(fā)展，各地興建了大量的混凝土橋梁及涵洞。在橋涵建造和使用過程中，有關(guān)因出現(xiàn)裂縫而影響工程質(zhì)量甚至導(dǎo)橋涵垮塌的報道屢見不鮮。混凝土開裂成為“常發(fā)病”和“多發(fā)病”，經(jīng)常困擾著橋梁工程技術(shù)人員。本文對混凝土橋涵裂縫的種類進(jìn)行分析、總結(jié)，以求找出控制裂縫的可行辦法，達(dá)到防范于未然的目的。

一、橋涵混凝土裂縫種類

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要原因?；炷翗蚝芽p的種類，就其產(chǎn)生的原因，大致可劃分如下幾種：

混凝土收縮引起的裂縫

在工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的?；炷潦湛s引起的裂縫有塑性收縮和縮水收縮，另外還有自生收縮和炭化收縮。為減小混凝土塑性收縮，施工時應(yīng)控制水灰比，避免過長時間的攪拌，下料不宜太快，振搗要密實(shí)，豎向變截面處宜分層澆筑。因混凝土表層水分損失快，內(nèi)部損失慢，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當(dāng)表面混凝土承受拉力超過其抗拉強(qiáng)度時，便產(chǎn)生收縮裂縫?；炷劣不笫湛s主要就是縮水收縮。如配筋率較大的構(gòu)件，鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯，混凝土表面容易出現(xiàn)龜裂裂紋。

地基礎(chǔ)變形引起的裂縫

由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。為防止基礎(chǔ)不均勻沉降造成開裂，就需要進(jìn)行細(xì)致的地質(zhì)勘察充分掌握地質(zhì)情況。盡量采用同一基礎(chǔ)類型，并且同一個橋涵不要分期建造，基礎(chǔ)埋置深度在凍漲線以下，避免將基礎(chǔ)置于滑坡體、溶洞或活動斷層等不良地質(zhì)地段等。

溫度變化引起的裂縫

混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時即產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。

鋼筋銹蝕引起的裂縫

由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足，混凝土保護(hù)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(fā)生銹蝕反應(yīng)，其銹蝕物對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，并將誘發(fā)其它形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。要防止鋼筋銹蝕，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求采用足夠的保護(hù)層厚度；施工時應(yīng)控制混凝土的水灰比，加強(qiáng)振搗，保證混凝土的密實(shí)性，防止氧氣侵入，同時嚴(yán)格控制外加劑用量。

混凝土材料質(zhì)量引起的裂縫

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

水泥安定性不合格，水泥中游離的氧化鈣含量超標(biāo)。水泥出廠時強(qiáng)度不足，水泥受潮或過期，可能使混凝土強(qiáng)度不足，從而導(dǎo)致混凝土開裂。

砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大，將導(dǎo)致水泥和拌和水用量加大，影響混凝土的強(qiáng)度，使混凝土收縮加大，如果使用超出規(guī)定的特細(xì)砂，后果更嚴(yán)重。砂石中云母的含量較高，將削弱水泥與骨料的粘結(jié)力，降低混凝土強(qiáng)度。

拌和水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土，或采用含堿的外加劑，可能對堿骨料反應(yīng)有影響。

凍脹引起的裂縫

當(dāng)氣溫低于零度時，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，混凝土強(qiáng)度降低，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時受凍最嚴(yán)重，冬季施工時對預(yù)應(yīng)力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫。溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。當(dāng)混凝土中骨料空隙多、吸水性強(qiáng)；骨料中含泥土等雜質(zhì)過多；混凝土水灰比偏大、振搗不密實(shí)；養(yǎng)護(hù)不力使混凝土早期受凍等，均可能導(dǎo)致混凝土凍脹裂縫。

施工工藝質(zhì)量引起的裂縫

在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進(jìn)的和貫穿的各種裂縫，特別是細(xì)長薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)。

二、結(jié)束語

公路橋涵混凝土的質(zhì)量關(guān)系到道路安全和人民生命安全，因此重視橋涵混凝土的裂縫將是相關(guān)橋涵設(shè)計、施工、監(jiān)理、運(yùn)營管理等各個部門的同一責(zé)任。通過上述的分析，設(shè)計疏漏、施工低劣、監(jiān)理不力，