橋梁混凝土結構裂縫的成因及防治措施

云保江

云南省鐵路總公司 云南 650118

【摘 要】混凝土結構是現代社會建筑物的主要建筑材料，混泥土材料的材質、結構性能都直接影響到人們的生產生活。本文通過簡述水泥混凝土結構的重要性，引出了混凝土結構裂縫的普遍性。分析了混凝土結構裂縫的具體成因，重點研究了混凝土裂縫的防治措施。工程實踐表明，加強施工中的質量控制、重視混凝土結構時預防裂縫的的主要措施。

【關鍵詞】橋梁混凝土；結構裂縫；形成原因；防治措施

前言

隨著社會科學技術的提高和經濟的快速增長，城市建設的工程規模越來越大，在城市建筑規劃過程中，對橋梁等構筑物的需求也逐漸增多，因此水泥混凝土得到了廣泛運用。水泥混凝土結構以其材料廉價物美、施工方便、承載力大、可裝飾強的特點，所以混凝土的施工質量備受關注。其中混凝土裂縫是常見問題，所以，提高混凝土裂縫的防治技術尤為必要。

1 橋梁混凝土結構裂縫的成因

1.1混凝土的溫度變化

在建筑施工過程中，混凝土的溫度是影響工程質量的一個主要因素，通常情況下，溫差可直接導致裂縫產生。內外溫差主要發生在混凝土澆注初期，由于施工產生大量的水化熱，而混凝土是熱的不良導體，水化熱積聚在混凝土內部不易散發，常使混凝土內部溫度上升，而混凝土表面溫度為室外環境溫度，這就形成內外溫差了，這種溫差在混凝土凝結初期產生的拉應力當超過混凝土抗壓強度時，就會導致混凝土裂縫；另外，在拆模前后，表面溫度降低很快，造成了溫度陡降，也會導致裂縫的產生；當混凝土內部達到最高溫度后，熱量逐漸散發而達到使用溫度或最低溫度，它們與最高溫度的差值就是內部溫差；這三種溫差都會產生溫度裂縫，較為主要是由水化熱引起的內外溫差。

1.2混凝土原材料質量不合格

混凝土原材料質量不合格是導致工程質量不過關的主要原因，水泥、摻合料以及骨料是混凝土的主要組成成分，若該組成成分若無法達到混凝土要求的相關質量標準及其要求，極有可能導致橋梁施工過程中出現混凝土裂縫。具體來說：第一，在橋梁施工過程中，若混凝土骨料成分的質量出現問題，可能會對混凝土的強度產生直接性的影響；第二，在攪拌混凝土的過程中，如果減少或者增加了水量，那么就會對混凝土自身的收縮性產生一定的影響，進而極有可能導致橋梁施工過程中出現混凝土裂縫；第三，在選擇摻合料、外加劑的時候，各材料組分結合后可能出現的化學反應也會導致橋梁出現混凝土裂縫。

1.3混凝土的收縮凍脹

由于環境氣候的影響，在施工過程中，混凝土會經常出現收縮與凍脹的現象，所以混凝土的收縮凍脹也會影響到工程質量的變化。其中，收縮是促使混凝土出現裂縫的一個主要原因，這主要是由于當體積較大的混凝土出現形態改變的時候，混凝土表面的水分很快就會流失，然而，混凝土內部卻僅僅吸收了較少的水分，這就導致混凝土內部及其表面無法真正有效地融合于一體，從而導致混凝土出現裂縫。凍脹主要是在氣溫低于0℃時，混凝土會在結冰之后，體積逐漸變大，進而與混凝土自身的強度出現了一定沖突，最終導致混凝土出現裂縫。

2 橋梁混凝土結構裂縫的防治措施

2.1挑選混凝土的原材料

由于混凝土組成成分的材料質量能引發現混凝土裂縫問題，所以在在橋梁的施工過程中，項目工程的管理人員應該嚴格控制，保障混凝土中各組成成分的質量符合相關要求及其相應的標準，這樣才能保障混凝土能夠符合設計過程中的預算荷載。與此同時，在橋梁的施工過程中，應該保障混凝土的相關組成材料及其所需配比度的合理性、完善性，并在配制過程中，及時進行攪拌。在攪拌的過程中，應該依據實際要求及相關標準，準確計算出混凝土的配比度，嚴格控制攪拌過程中的水量，從而有效預防混凝土出現體積變形問題，進而提升混凝土的抗裂性。

采取早期水化熱低的水泥是一種預防混泥土出現裂縫的有效措施之一，因為低的水泥產生的溫差小，不容易出現裂縫。水泥的水化熱是礦物成分與細度的函數，要降低水泥的水化熱，主要是選擇適宜的礦物組成和調整水泥的細度模數，硅酸鹽水泥的礦物組成主要有：C3S、C2S、C3A 和C4AF，試驗表明：水泥中鋁酸三鈣和硅酸三鈣含量高的，水化熱較高，所以，為了減少水泥的水化熱，必須降低熟料中C3A 和C3S 的含量。中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣水泥是施工中經常采用的水泥材料。

2.2嚴格混凝土澆注流程

橋梁在施工過程中，施工人員的操作技術和認真負責程度也是影響到后期混泥土結構是否出現裂縫的因素之一。所以施工人員在澆注過程中要注意振搗的程度，振搗時間應均勻一致以表面泛漿為宜，間距要均勻，以振搗力波及范圍重疊二分之一為宜，澆注完畢后，表面要壓實、抹平，以防止表面裂縫。另外，澆注混凝土要求分層澆注，分層流水振搗，同時要保證上層混凝土在下層初凝前結合緊密。避免縱向施工縫、提高結構整體性和抗剪性能。太陽輻射較高時溫度較高，所以在夏季施工時，要盡量避開正午高溫時段，澆注盡量安排在夜間進行，減低溫度對施工工程的影響系數。

2.3 減少混凝土的溫度變化

在攪拌混凝土的過程中，加入水量的對少也是一個需要十分重視的因素，水分的多少直接影響到混凝土自身的溫度。例如，在高溫天氣或者是夏季進行橋梁施工的時候，應該適當減少澆筑的混凝土的厚度，這樣能夠讓混凝土充分散熱，但若情況較為特殊時，可以在混凝土內部采取相應的降溫措施，從而有效保障混凝土的抗裂性。此外，在橋梁的施工過程中，應該高度重視混凝土的攪拌方式、堆放問題以及澆筑混凝土的過程中等相關因素。因此，在橋梁的施工過程中，應該高度重視溫度變化對混凝土的影響，采取有效措施及時降低。防止混凝土出現的裂縫問題。

2.4有效進行成品保護

在混凝土的表面涂樹脂保護膜是一種防止混凝土表面水分發揮的有效措施，目前被廣泛使用在橋梁的施工過程中。在對橋梁的混凝土表面進行施工的時候，應先對混凝土表面存在的灰塵及其雜質進行有效處理，并采用清水將其沖洗干凈，保障混凝土表面的干燥性，最后再在混凝土表面涂上樹脂保護膜。這樣能夠有效防止雨水等滲透到混凝土的內部，從而能夠有效降低滲透、裂縫等現象的發生。

2.5抑制裂縫發展

造成橋梁混泥土發生裂痕的原因是多種原因的。交通過量的多少。車輛超載等都會導致橋梁出現大小不一致的裂縫。如果這些裂縫沒有得到及時有效地處理，那么橋梁的混凝土結構強度及其耐久性就會受到較大的影響。面對這些大小不一的裂縫，可以采用局部修補法進行相應的修補，其中，灌漿法是一種主要修補混凝土裂縫的處理措施。

3.案例分析

由于冬季的氣候問題較為嚴峻，導致施工人員施工困難，致使混凝土的強度出現問題，加大了施工過程中的難度系數。云南雖然氣候溫和，但隨著全球氣候變換，冬季氣候問題也變得越來越嚴峻，所以在施工過程中要特別注意，在溫度為0～2℃時，若對混泥土沒有添加任何外加劑，那么混凝土的強度會損失50%左右，而且該損失是不可恢復的；如果溫度連續5天低于5℃，則必須對混凝土的結構工程采取相應的防范措施；如果溫度持續在0℃以下，那么摻了防凍劑的混凝土在沒有相應保護措施的前提下也會出現混凝土凍裂的現象。所以施工單位必須在施工的過程中采取適當的方法保護混凝土，確保其施工質量。

4 結語

總而言之，橋梁的施工工程質量是影響橋梁質量的主要原因，所以施工單位要加強施工質量控制意識，嚴格控制施工質量，從混凝土的原材料、攪拌、澆筑到養護、拆模、成品保護等環節逐一進行檢查檢驗，確保步步合格，盡可能降低混凝土裂縫出現的機率，從而有效杜絕或減少裂縫的產生，保障橋梁混凝土結構的工程質量，減少比必要的麻煩。

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