摘要:道路桥梁中混凝土原材料的质量是整个工程质量的基础,也是影响工程施工的重要条件,由于道路桥梁工程所用的混凝土在工程中占据的比例相对较高,因此其作用在道路桥梁工程施工中表现的尤为明显。混凝土的原材料无外乎水泥、骨料、砂石以及外加剂和水等等常用的材料,这些材料通过一定的混合配比,在搅拌后通过振捣、养护等工作逐步完成的。
关键词:道路桥梁;混凝土施工;质量控制
1、道路桥梁工程中混凝土裂缝原因分析
1.1 材料质量引起的裂缝
混凝土是一种收缩性材料。较高的弹性模量和很低的抗拉强度,即使很小一点的收缩变形也会产生很大的拉应力。当拉应力超过其抗拉强度时,混凝土即出现开裂。材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好,而且特别注意的是水泥的细度问题和石子的含泥量问题。水泥的细度越细,混凝土越容易开裂。当结构的基础出现不均匀沉陷,导致结构物中构件与构件之间产生斜拉和剪切作用,从而使得结构构件开裂,随着不均匀沉降的进一步发展,裂缝会进一步扩大这类裂缝的大小、形状、方向取决于地基变形的情况。由于地基变形造成的应力一般较大,因此裂缝裂缝宽度较大、多呈45度,并且通常是贯穿性的。结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中;构造处理不当现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致混凝土开裂。
1.2 温度变化引起的裂缝
混凝土与一般物质一样,混凝土具有热胀冷缩的性质,当环境温度发生变化时就会产生温度变形,由此产生附加应力,温度变化产生的应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用而导致混凝土结构出现裂缝。表面温度裂缝多缘于较大温差。特别是大体积混凝土基础在浇灌混凝土后,在硬化期间放出大量水化热,内部的温度不断上升,使混凝土表面和内部温差很大。当温差出现非均匀变化时,表面受到内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力,普通混凝土在空气中硬结时,体积会发生收缩,由此而在构件内产生拉应力,在早期混凝土强度较低时,混凝土收缩值最大,因此出现裂缝。这种裂缝只在接近表面较浅的范围内出现。深入和贯穿性的温度裂缝多缘于结构温差大,以致所形成的温度应力或温度变形超过混凝土当时的抗拉强度或极限拉伸应变,就会形成裂缝。结构构件在内应力的作用下,除瞬时弹性变形外,其变形值随时间的延长而增加的现象称为徐变变形。
2、提高道路桥梁混凝土施工质量措施
2.1 道路混凝土原材料的选定
防止使用高C3A道路含量与早强水泥的水泥,使用含碱量偏低与低水化热的水泥;矿物掺合料作为耐久混凝土的必需成分,所以选用优质的矿物渣、粉煤灰等矿物掺合料或复合矿物掺合料;选用级配合格、坚固耐久、粒型良好的洁净骨料;降低混凝土胶凝材料中的硅酸盐水泥用量,还有也要控制胶凝材料的总量;在单方混凝土中,要限制胶凝材料的最高用量,另外,混凝土骨料要严格要求其级配和粗骨料的粒型。
2.2混凝土配合比控制
在道路桥梁施工时,其混凝土的拌制方式包括使用小型的搅拌站、大型的搅拌站及水上的混凝土厂等形式。在开展混凝土搅拌时,混凝土施工的工艺质量会因搅拌方法以及工具的不同,进而产生不同影响,因此,在实施混凝土搅拌时,需严格控制搅拌所需温度,特别是冬天,对各种需搅拌的外加剂必须先进行预热,然后投入到搅拌机中实施搅拌;并且在搅拌时若搅拌不太严实,则将致使较多气孔的出现,甚者将会发生开裂等现象,因此,在搅拌时,必须要对混凝土搅拌情况进行仔细观察;另外,在搅拌混凝土时,不可随意往其中注水。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,在实施配比过程之中,必须严格依据道路桥梁施工的具体要求以对外加剂类别和需要量多少进行仔细确定,并且要对所进行配比度于施工过程中需满足的混凝土技术要求进行检验,这是由于在具体道路桥梁应用时,会有许多混凝土道路桥梁发生开裂现象,因冰冻引起路面融化,进而使道路桥梁桥面受到极大破坏,而导致这种现象出现的绝多数原因是因混凝土性能设计未达标,因此在材料添加剂的选择上,要严格依据道路桥梁的具体情况来设定,并且对于水灰比已经确定的则不可以改变,另外,也不可以降低用料中水泥的使用量,在设计道路桥梁的混凝土配合比时,其水灰比比例通常要求控制于50%之下。
2.3混凝土的运输
在道路桥梁的施工工程中,其对于混凝土的运输方式主要包括吊斗(适合近距离运输)和混凝土泵(用于低流动混凝土运送)及混凝土的拌合车(适于近、远距离运送)等,具体的运输控制措施为,运输混凝土需以运转次数最少、距离最短,并迅速由搅拌地运送到浇筑的位置,从拌合机里将混凝土卸出,通过运输、浇筑,再到完成捣固,其所用时间不可大于允许的规定时间,若超出允许时间则应在浇筑点检查它的稠度,并制作试验块以检查它的强度。
2.4混凝土浇筑工艺控制
在开展混凝土浇筑时,需要对混凝土下落的速度和混凝土落进模具内的高度进行严格控制,浇筑混凝土之前需先对钢筋与模板尺寸以及预埋构件位置进行仔细检查,还需检查模板紧密的程度以及模板表面清洁润滑状况。浇筑方法包括分层浇筑与一次性浇筑,而分层浇筑也分水平分层与斜面分层两类。浇筑混凝土方法会对混凝土密实度与稳定性产生直接影响,其对于混凝土质量也会有较大影响,需参照拌制混凝土水平、振捣的能力以及灌注速度、运距和气温等影响因素,严格制定出浇筑混凝土的工艺。当构件厚度、高度过大时,为确保混凝土可以密实振捣,则需采取分层浇注方法,该方式浇筑的厚度和混凝土振捣方式与稠度有关。通常状况下,采用插入型振捣器实施振捣时,其分层浇筑的厚度需以振捣器振捣部分长的道路1.25倍较为适宜,采用平板型振捣器实施振捣时,其分层浇筑的厚度不可超出道路20cm,对于T道路型薄腹梁、梁肋、箱梁,当采用侧向着型振捣器之时,其分层浇筑的厚度通常处于道路30~40cm较为适宜。由于在进行混凝土施工的过程中,浇筑过程内外温度的变化会导致浇筑产生裂缝。
2.5混凝土面层施工和养护技术
在进行混凝土施工之前,相关的准备是不能够少的,首先要按照工程的实际情况确定混凝土的实际底色,对于底色不符合事情施工情况的,一般要按照材料说明书进行色差方面的调整,确了混凝土的底色之后才能够进行保护剂以及样板的施工,每一道工序完成以后,相应的验收工作是不能少的。
混凝土具有热胀冷缩的性质,当环境温度发生变化时就会产生温度变形,由此产生附加应力,温度变化产生的应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用而导致混凝土结构出现裂缝。表面温度裂缝多缘于较大温差。特别是大体积混凝土在浇灌混凝土后,在硬化期间放出大量水化热,内部的温度不断上升,使混凝土表面和内部温差很大。当温差出现非均匀变化时,表面受到内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力,普通混凝土在空气中硬结时,体积会发生收缩,由此而在构件内产生拉应力,在早期混凝土强度较低时,混凝土收缩值最大,因此出现裂缝。
3、结语
虽然在桥梁工程的混凝土施工工程中存在许多的问题,但是在实际的桥梁工程混凝土施工中只要做到设计与实际需求相结合,桥梁与当地实际情况相结合,许多问题便会迎刃而解。在实际建设桥梁工程项目的过程中,要求混凝土施工人员从混凝土的原材料进行严格的控制与管理,加强管理现场混凝土的施工工作,同时拥有健全的混凝土施工管理体系是必不可少的。
参考文献:
[1]仲伟秋,贡金鑫,赵国藩,等.钢筋混凝土构件质量综合评判的变权模型[J].哈尔滨工业大学学报,2003(12):1452-1454.
论文作者:张博
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/20
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 应力论文; 道路论文; 桥梁论文; 构件论文; 温度论文; 《基层建设》2017年第32期论文;