第一篇:徐新 橋梁混凝土裂縫產(chǎn)生的原因和處理措施
畢 業(yè) 論 文
論文題目: 橋梁混凝土裂縫產(chǎn)生的原因和處理措施
系 部:
公 路 工 程 系
專業(yè)名稱:
道路橋梁工程技術(shù) 班 級: 08213 學(xué) 號: 24
姓 名:
徐 新
指導(dǎo)教師:
李 永 成
完成時(shí)間: 2011 年 5 月 12 日
目 錄
前言..............................................................1 1 橋梁混凝土裂縫產(chǎn)生的原因........................................1 1.1 荷載引起的裂縫.............................................1 1.1.1直接應(yīng)力裂縫..........................................1 1.1.2 次應(yīng)力裂縫...........................................2 1.2 收縮引起的裂縫.............................................2 1.2.1 塑性收縮.............................................2 1.3 地基變形引起的裂縫.........................................3 1.4 原材料質(zhì)量引起的裂縫.......................................4 1.5 溫度變化引起的裂縫.........................................4 2 預(yù)防裂縫的措施..................................................5 2.1 干縮裂縫的預(yù)防.............................................5 2.2 塑性收縮裂縫的預(yù)防.........................................5 2.3 沉陷裂縫的預(yù)防.............................................6 2.4 溫度裂縫的預(yù)防措施.........................................6 3 裂縫的處理措施..................................................7 3.1 墩、柱側(cè)面裂縫.............................................7 3.2 梁板及橋面鋪裝出現(xiàn)的裂縫...................................7 3.3 其他特殊裂縫...............................................8 結(jié)束語............................................................8 參 考 文 獻(xiàn).......................................................8 譯文..............................................................9 1
橋梁混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
和處理措施
摘要:在橋梁建設(shè)使用過程中,因出現(xiàn)裂縫而影響工程質(zhì)量甚至導(dǎo)致橋梁垮塌的現(xiàn)象也屢見不鮮。本文闡述了混凝土橋梁裂縫的種類,從荷載、溫度變化、地基變形等5個(gè)方面介紹了混凝土裂縫的成因,提出了相應(yīng)的預(yù)防措施,同時(shí)給出了一些裂縫處理方法。關(guān)鍵詞:橋梁混凝土裂縫、原因、措施
前言
隨著我國交通基礎(chǔ)建設(shè)的高速發(fā)展,各地興建了大量的混凝土橋梁。在橋梁建造和使用的過程中,由于混凝土裂縫而影響工程質(zhì)量甚至造成坍塌事故的案例屢見不鮮。混凝土開裂可以說是“常發(fā)病”和“多發(fā)病”,嚴(yán)重影響了橋梁的使用性能,也經(jīng)常困擾著橋梁工程技術(shù)人員。要想控制橋梁混凝土裂縫的產(chǎn)生,提高工程質(zhì)量,就必須了解其成因。下面本文就對橋梁裂縫的產(chǎn)生原因做一分析,并提出一些對裂縫的預(yù)防措施和處理方法。橋梁混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
1.1 荷載引起的裂縫
荷載引起的裂縫可以分為直接應(yīng)力裂縫和次應(yīng)力裂縫。
1.1.1直接應(yīng)力裂縫
直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有:(1)設(shè)計(jì)計(jì)算階段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,受力假設(shè)與實(shí)際受力不符,安全系數(shù)不夠,不考慮施工的可能性,構(gòu)造處理不當(dāng)。
(2)施工階段中不加限制的堆放施工機(jī)具、材料;隨意翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝;不按設(shè)計(jì)圖紙施工,擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序等。
(3)使用階段時(shí)超出設(shè)計(jì)荷載的重型車輛過橋;受車輛、船舶的接觸、撞擊;發(fā)生地震、爆炸等。
1.1.2 次應(yīng)力裂縫
次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫,其產(chǎn)生的原因可歸納為一下幾個(gè)方面:
(1)在設(shè)計(jì)荷載作用下,由于結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)同常規(guī)計(jì)算有出入或計(jì)算不考慮,從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。例如兩鉸拱橋拱腳設(shè)計(jì)時(shí)常采用布置“X”形鋼筋、同時(shí)消減該處斷面尺寸的辦法設(shè)計(jì)鉸,理論算該處不會存在彎矩,但實(shí)際該鉸仍然能夠抗彎,以致出現(xiàn)裂縫而導(dǎo)致鋼筋銹蝕。
(2)橋梁結(jié)構(gòu)中經(jīng)常需要鑿槽、升洞、設(shè)置牛腿等,在常規(guī)計(jì)算中難以用準(zhǔn)確的圖式進(jìn)行模擬計(jì)算,一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置受力鋼筋。研究表明,受力構(gòu)件挖空后,力流將產(chǎn)生繞射現(xiàn)象,在空洞附近密集,產(chǎn)生巨大的集中應(yīng)力。在長跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁中,經(jīng)常在跨內(nèi)根據(jù)截面內(nèi)力需要截?cái)噤撌O(shè)置錨頭,而在錨固斷面附近經(jīng)常可以看到裂縫。因此,在這些結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處或構(gòu)件形狀突變處、受力鋼筋截面處容易出現(xiàn)裂縫。
實(shí)際工程中次應(yīng)力是產(chǎn)生荷載裂縫的最常見原因。次應(yīng)力裂縫多屬于張拉、劈裂、剪切性質(zhì)。在設(shè)計(jì)上,應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)突變(或截面突變),當(dāng)不能同時(shí)避免時(shí),應(yīng)作局部處理,如做成圓角或倒角,同時(shí)加強(qiáng)構(gòu)造配筋,轉(zhuǎn)角處配置斜向鋼筋,對于較大空洞有條件時(shí)可以在周邊設(shè)置護(hù)邊角鋼。
1.2 收縮引起的裂縫
1.2.1 塑性收縮
混凝土澆筑后4h~5h左右,水泥水化反應(yīng)劇烈,分子鏈逐漸形成,出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā),混凝土失水收縮,同時(shí)骨料因自重下沉,而此時(shí)混凝土尚未硬化,稱為塑性收縮。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋,便形成沿鋼筋方向的裂縫,在構(gòu)件豎向變截面處如T梁、箱梁腹板與頂板交接處,因硬化前沉實(shí)不均勻?qū)l(fā)生表面的順腹板方向裂縫。
(1)干縮:混凝土結(jié)硬以后,隨著表面水分逐漸蒸發(fā),溫度逐漸降低,混凝土體積減小,稱為干縮。因混凝土表面水分損失快,內(nèi)部損失慢,因此產(chǎn)生表面收縮快,內(nèi)部收縮慢的不均勻收縮,導(dǎo)致混凝土表面承受拉力,產(chǎn)生收縮裂縫。
(2)自生收縮:混凝土在硬化工程中,水泥和水發(fā)生水化反應(yīng),這種收縮與外界溫度無關(guān),并可以是正的(即收縮,如普通硅酸鹽水泥混凝土),也可以是負(fù)的(即膨脹,如礦渣水泥混凝土與粉煤灰混凝土)。
(3)碳化收縮:大氣中的二氧化碳和水泥中的水化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的收縮變形。
1.3 地基變形引起的裂縫
(1)地質(zhì)勘探精度不夠、試驗(yàn)資料不準(zhǔn)。勘察報(bào)告不能充分反映實(shí)際地質(zhì)情況是造成地基不均勻沉降的主要原因。
(2)地基地質(zhì)差異太大。
(3)結(jié)構(gòu)荷載差異太大。在地質(zhì)情況比較一致的情況下,各部分基礎(chǔ)荷載差異太大時(shí),有可能引起不均勻沉降。
(4)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差別大。同一聯(lián)橋梁中混合使用不同基礎(chǔ),如擴(kuò)大基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ),或雖采用同一種基礎(chǔ),但是基底標(biāo)高差異太大,也可能引起地基不均勻沉降。
(5)分期建造的基礎(chǔ)。在原有的橋梁附近新建橋梁時(shí),如分期修建的高速公路左右半幅橋梁,新建橋梁荷載或基礎(chǔ)處理時(shí)引起地基土重新固結(jié),均可能對原有橋梁基礎(chǔ)造成較大沉降。
(6)地基凍脹。
(7)橋梁基礎(chǔ)置于滑坡體、溶洞或活動斷層等不良地質(zhì)時(shí),可能造成不均勻沉降。
(8)橋梁建成以后,原有地基條件變化。大多數(shù)天然地基和人工地基浸水后,尤其是素填土、黃土、膨脹土等特殊地基土、土體強(qiáng)度遇水下降,壓縮變形加大。
1.4 原材料質(zhì)量引起的裂縫
混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌合用水及外加劑等組成,配置混凝土?xí)r所采用的材料不合格,可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。
(1)水泥質(zhì)量不合格、受潮或過期會造成混凝土強(qiáng)度不夠,并導(dǎo)致混凝土開裂。
(2)砂石含泥量超過規(guī)定,不僅降低混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B性,還會是混凝土干燥時(shí)產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。砂石的級配差,或砂石顆粒過細(xì),用這種材料拌制的混凝土常造成側(cè)面裂縫。堿—骨料反應(yīng),骨料中含有的活性硅化物質(zhì)與堿性物質(zhì)相遇,水、硅反應(yīng)會產(chǎn)生膨脹的膠質(zhì),吸水后體積變大,造成局部膨脹和拉應(yīng)力,則構(gòu)件產(chǎn)生爆裂狀裂縫,在潮濕的地方較為多見。
(3)拌合用水及外加劑 拌合用水或外加劑中氯化物等雜志含量較高時(shí)對鋼筋銹蝕有較大的影響。采用海水或堿泉水拌制混凝土,或采用含堿的外加劑,都可能對堿—骨料反應(yīng)有影響。
(4)用于結(jié)構(gòu)的鋼筋已經(jīng)銹蝕 植入結(jié)構(gòu)體中的鋼筋已經(jīng)有銹斑或銹蝕,造成鋼筋表面氧化膜破壞,在保護(hù)層厚度不足的情況下,空氣侵入到混凝土內(nèi)部,鋼筋中的鐵離子與侵入到砼中的氧氣和水發(fā)生反應(yīng),其銹蝕物體積比原來增長越2~4倍,從而使周圍砼產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,導(dǎo)致保護(hù)層開裂、剝離,沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫,并有銹跡滲透到砼表面。
1.5 溫度變化引起的裂縫
(1)年溫差 由于四季溫度不斷變化,但變化相對緩慢,對橋梁結(jié)構(gòu)的影響主要是導(dǎo)致橋梁的縱向位移,一般可通過橋面伸縮縫、支座位移、設(shè)置柔性墩等構(gòu)造措施來調(diào)節(jié),只有結(jié)構(gòu)位移受到限制時(shí)才會引起溫度裂縫的產(chǎn)生,例如拱橋、剛架橋等。
(2)日照橋面板、主梁或橋墩側(cè)面受到太陽暴曬后,溫度明顯高于其他部位,溫度梯度呈非線性分布。由于受到自身約束作用,導(dǎo)致局部拉應(yīng)力過大,出現(xiàn)裂縫。日照和下述驟然降溫是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)溫度裂縫的最常見原因。
(3)驟然降溫 突降大雨、預(yù)冷空氣侵襲、日落等可導(dǎo)致外表面溫度突然
下降,但結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度變化相對較慢而產(chǎn)生溫度梯度。日照和驟然降溫內(nèi)力計(jì)算時(shí)可采用設(shè)計(jì)規(guī)范或參考實(shí)橋資料進(jìn)行,混凝土彈模不考慮折減。
(4)水化熱 出現(xiàn)在施工過程中,大體積混凝土(厚度超過2m)澆筑之后由于水泥水化放熱,導(dǎo)致內(nèi)部溫度很高,內(nèi)外溫度差太大,導(dǎo)致表面出現(xiàn)裂縫。
(5)蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工施工措施不當(dāng),砼驟冷驟熱,內(nèi)外溫度不均,易出現(xiàn)裂縫。
(6)預(yù)制T梁之間橫隔板安裝時(shí),支座預(yù)埋鋼板與調(diào)平鋼板焊接時(shí),若焊接不當(dāng),鐵件附近混凝土容易燒傷開裂。
小結(jié):水泥混凝土裂縫產(chǎn)生的原因當(dāng)然遠(yuǎn)不止這些,在這里就不一一贅述了。下面我們根據(jù)以上原因給出相應(yīng)的裂縫預(yù)防措施和處理方法。預(yù)防裂縫的措施
2.1 干縮裂縫的預(yù)防
(1)選用收縮量較小的水泥,一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。
(2)混凝土的干縮受水灰比的影響較大,水灰比越大,干縮越大,因此在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比的選用,同時(shí)摻加合適的減水劑。
(3)嚴(yán)格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量絕對不能大于配合比設(shè)計(jì)所給定的用水量。
(4)加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù),并適當(dāng)延長混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。冬季施工時(shí)要適當(dāng)延長混凝土保溫覆蓋時(shí)間,并涂刷養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。
(5)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。
2.2 塑性收縮裂縫的預(yù)防
(1)選用干縮值較小早期強(qiáng)度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。
(2)嚴(yán)格控制水灰比,摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性,減少水泥及水的用量。
(3)澆筑混凝土之前,將基層和模板澆水均勻濕透。
(4)及時(shí)覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等,保持混凝土終凝前表面濕潤,或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
(5)在高溫和大風(fēng)天氣要設(shè)置遮陽和擋風(fēng)設(shè)施,及時(shí)養(yǎng)護(hù)。
2.3 沉陷裂縫的預(yù)防
(1)對松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固。(2)保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻。(3)防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。
(4)模板拆除的時(shí)間不能太早,且要注意拆模的先后次序。(5)在凍土上搭設(shè)模板時(shí)要注意采取一定的預(yù)防措施。
2.4 溫度裂縫的預(yù)防措施
(1)盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。(2)減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。(3)降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。
(4)改善骨料級配,摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。
(5)改善混凝土的攪拌加工工藝,在傳統(tǒng)的三冷技術(shù)的基礎(chǔ)上采用二次風(fēng)冷新工藝,降低混凝土的澆筑溫度。
(6)在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善混凝土拌合物的流動性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現(xiàn)時(shí)間。
(7)高溫季節(jié)澆筑時(shí)可以采用搭設(shè)遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升,降低澆筑混凝土的溫度。
(8)大體積混凝土的溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān),混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大,溫度應(yīng)力越大,因此要合理安排施工工序,分層、分塊澆筑,以利于散熱,減小約束。
(9)在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道,通冷水或者冷氣冷卻,減小混凝土 的內(nèi)外溫差。
(10)加強(qiáng)混凝土溫度的監(jiān)控,及時(shí)采取冷卻、保護(hù)措施。(11)預(yù)留溫度收縮縫。
(12)減小約束,澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設(shè)5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。
(13)加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù),混凝土澆筑后,及時(shí)用濕潤的草簾、麻片等覆蓋,并注意灑水養(yǎng)護(hù),適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間,保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié),混凝土表面應(yīng)設(shè)置保溫措施,以防止寒潮襲擊。
(14)混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內(nèi)。裂縫的處理措施
一般性表面細(xì)小裂縫,可將裂縫部位清洗干凈,干燥后用環(huán)氧漿液灌縫或表面涂刷封閉;裂縫較大時(shí),可將裂縫鑿成八字形凹槽、洗凈濕潤,刷一層水泥漿,用1:2水泥砂漿分層壓實(shí)抹光后用環(huán)氧膠泥嵌補(bǔ)。
3.1 墩、柱側(cè)面裂縫
墩、柱側(cè)面裂縫一般發(fā)生在距頂面50cm的范圍內(nèi),當(dāng)裂縫未形成環(huán)狀時(shí),可用環(huán)氧樹脂進(jìn)行灌注來封閉裂縫;當(dāng)裂縫形成環(huán)狀裂縫,且深度達(dá)到箍筋或超過箍筋時(shí),應(yīng)將裂縫以上部分鑿除重新澆筑;當(dāng)裂縫深度未達(dá)到箍筋位置時(shí),可用環(huán)氧樹脂進(jìn)行灌注封閉裂縫。
3.2 梁板及橋面鋪裝出現(xiàn)的裂縫
對于梁、板上表面出現(xiàn)的收縮裂縫,一般均較細(xì),由于梁、板上還有一層混凝土橋面鋪裝,可不進(jìn)行處理。對于水泥混凝土橋而鋪裝上出現(xiàn)的裂縫無需處理,原因是現(xiàn)行設(shè)計(jì)均在水泥混凝土鋪裝上加鋪瀝青混凝土。而在鋪瀝青混 7
凝土之前通常要做防水層或噴灑粘層油,這此措施能夠?qū)⒘芽p封堵住,起到很好的防水作用。
對于梁板側(cè)而出現(xiàn)的裂縫,可以采用“壁可法”(該法是利用注入器橡膠管的壓力300KN/㎡,保持低壓持續(xù)灌注。通過橡膠管的收縫自動完成注漿。該法可灌注的最小裂縫寬度為0.02 mm)灌注來封閉裂縫,以防止雨水滲入腐蝕鋼筋及發(fā)生堿骨料反應(yīng)而降低橋梁的承載能力。
3.3 其他特殊裂縫
(1)拆模后發(fā)現(xiàn)的裂縫,一般性表面細(xì)小裂縫,可將裂縫部位清洗干凈,干燥后用環(huán)氧漿液灌縫或表面涂刷封閉;裂縫較大時(shí),可將裂縫鑿成八字形凹槽、洗凈濕潤,刷一層水泥漿,用1:2水泥砂漿分層壓實(shí)抹光后用環(huán)氧膠泥嵌補(bǔ)。
(2)對影響結(jié)構(gòu)整體,防水防滲要求的結(jié)構(gòu)裂縫,應(yīng)根據(jù)裂縫寬度、深度情況,采用水泥壓力灌漿、化學(xué)灌漿的方法修補(bǔ),或表面封閉與注漿同時(shí)使用;明顯降低結(jié)構(gòu)剛度,承載力和嚴(yán)重裂縫,應(yīng)根據(jù)情況,采用預(yù)應(yīng)力加固或用鋼筋混凝土圍套、鋼套箍或結(jié)構(gòu)膠粘貼劑貼鋼板加固等方法。
結(jié)束語
鋼筋混凝土構(gòu)造物裂縫往往造成許多困擾,輕則影響結(jié)構(gòu)物外觀,重則危及構(gòu)造物安全。文中分析了產(chǎn)生裂縫的多方面原因,實(shí)際存在的原因當(dāng)然不止這些。因此,嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理,是保證橋梁結(jié)構(gòu)安全耐用的前提和基礎(chǔ)。另外,在運(yùn)營管理過程中,進(jìn)一步加強(qiáng)巡查和管理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問題,也是相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]侯耀華.混凝土橋梁施工裂縫的成因及防治對策.陜西建筑 2010/11 [2]李春鵬,陳宇,高金生.淺談橋梁裂縫產(chǎn)生的原因.吉林交通科技
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CONTENTS
Introduction 1 Cracks in Concrete Bridge 1 Loading induced crack 1.1 1 1.1.1 Direct stress fracture 1 2 secondary stress crack 1.1.2 2 1.2 cracks caused by shrinkage 1.2.1 Plastic Shrinkage 2
Cracks caused by foundation deformation 1.3 3 1.4 The quality of raw materials caused by cracks 4 Cracks caused by temperature changes 1.5 4 Preventive measures 2 5 crack 2.1 Shrinkage Cracks 5
Prevention of plastic shrinkage cracks 2.2 5 2.3 Settlement Cracks 6
2.4 6 preventive measures temperature cracks Treatment measures 3 7 Crack 3.1 pier, column 7, the side cracks 3.2 Beam and Deck 7 cracks appear 3.3 Other special crack 8 Conclusion 8 8 References
Causes of cracks in concrete bridge And treatment measures
Abstract: The use of the bridge construction process, due to cracks and even affect the quality of the project led to bridge collapse phenomenon is also not uncommon.This paper describes the types of cracks in concrete bridge, from the load, temperature changes, ground deformation 5 introduces the causes of concrete cracks, the corresponding preventive measures, and gives some
crack approach.Keywords: bridge concrete cracks, causes, measures Preface
With China's rapid development of transport infrastructure, built around a large number of concrete bridges.The bridge construction and use of the process, the concrete cracks caused by affecting the quality of the project or even collapse is not uncommon.Concrete cracking can be said to be “regular onset” and “frequently-occurring disease,” a serious impact on the bridge performance, and often troubled bridge engineering and technical personnel.To control the bridge concrete cracks, improve project quality, we must understand its causes.The following article on the causes of cracks in the bridge do an analysis and some of the cracks in the preventive measures and treatment.Bridge Concrete Cracks Loading induced crack 1.1
Load induced cracks can be divided into direct and secondary stress fracture stress fracture.1.1.1 Direct stress fracture
Direct stress fracture is caused by direct external load stress cracks.Cracks are:
(1)design phase of design and calculation of unreasonable force Shouli Bu Fu assumptions and the actual safety factor is not enough, does not consider the possibility of construction, construction handled properly.(2)the construction phase of unrestricted stacked construction machinery, materials;free to stand up, lifting, transportation, installation;do not follow the construction design drawings, construction sequence and other unauthorized changes to the structure.(3)the use of load beyond the design stage of heavy vehicles crossing the bridge;by vehicles, ships of contact, impact;earthquakes, explosions and so on.1.1.2 secondary stress fracture
Secondary stress fracture is caused by the external load secondary stress cracks, the causes can be summarized as following aspects:
(1)the design loads, the structure of the actual working conditions differ with the conventional calculations, or calculations do not take into account, which in some parts of the structure caused by the secondary stress lead to cracking.For example, two-hinged arch bridge design layout often use “X”-shaped bar, where the section size at the same time reducing design hinge approach, theoretical calculation moment there does not exist, but the actual bending of the hinges still, resulting in cracks and lead to reinforcement corrosion.(2)bridge structures often need to gouges or holes, set the bracket so difficult in the conventional calculation for an accurate simulation of schema, the general rule of thumb to set the reinforced.The results show that hollowing out the force components, the power flow will produce diffraction phenomenon in the vicinity of hole density, resulting in huge concentration of
stress.In the long-span prestressed concrete continuous, often in a cross-section of internal forces according to need to cut the steel beams, set the anchor head, and in the anchoring section can often be seen near the crack.Therefore, in the corner of these structures or structural mutations at the shape, the reinforced section was prone to cracks.The secondary stress of the actual project is to produce the most common cause of fracture load.Times are mostly tensile stress cracks, splitting, shear properties.In the design, structural breaks should be avoided(or section mutant), when can not be avoided, should be handled locally, such as made of rounded or chamfered, while strengthening the structural reinforcement, diagonal corner reinforcement configuration, for more large hole in the surrounding conditions can be set to protect edge angle.1.2 contraction cracks 1.2.1 Plastic Shrinkage
4h ~ 5h after pouring concrete around the cement hydration reaction of intense molecular chain gradually formed, there bleeding and rapid evaporation of moisture, concrete shrinkage water loss, and aggregate sinking due to weight, but this time has not yet hardened concrete, known as plasticity contraction.In the aggregate, if the process of being reinforced sink blocked, then the direction of the formation of cracks along the reinforcement in the vertical component, such as T at the variable section beam, box girder webs and roof junction, due to pragmatic and uneven hardening will occur before the surface The cracks along the web direction.(1)Shrinkage: Concrete Results hard then, as the gradual evaporation of surface water temperature decreased gradually reduce the volume of concrete, known as shrinkage.Water loss due to the concrete surface faster, the internal loss of slow, resulting in rapid contraction of the surface, uneven contraction of the internal contraction of slow, leading to the concrete surface under tension, resulting in shrinkage cracks.(2)autogenous shrinkage: the hardening of concrete engineering, cement and water, hydration occurs, this contraction has nothing to do with the outside temperature, and can be positive(ie, contraction, such as ordinary portland cement concrete), it can be negative(ie expansion, such as slag cement concrete and fly ash concrete.)
(3)carbonation shrinkage: the atmosphere of carbon dioxide and cement hydrates in the chemical reaction caused by shrinkage.Cracks caused by foundation deformation 1.3
(1)lack of precision of geological exploration, test data are not allowed.Investigation report does not adequately reflect the actual geological conditions are the main reasons causing uneven settlement of foundation.(2)are too different geological foundation.(3)structural loads are too different.More consistent in the case of geological conditions, each part of the foundation loads are too different, there is likely to cause differential settlement.(4)Structural basis of type big difference.Bridge in the same mix together
different bases, such as the expansion base and foundation, or while using the same basis, but differences in substrate elevation is too large may also cause uneven settlement of foundation.(5)the construction of the foundation stage.Near the new bridge in the original bridge, such as stage construction of the highway about half frame bridge, new bridge based on processing load or caused by soil re-consolidation of the existing bridge foundation are likely to lead to a greater settlement.(6)foundation frost heaving.(7)bridge placed on the basis of landslides, cave or other adverse geological active fault may cause differential settlement.(8)bridges are completed, the original foundation changes.Most of the natural ground and artificial ground after immersion in water, especially in plain fill, loess, expansive soil, and other special soil, soil strength decreased with water, deformation increased.1.4 The quality of raw materials caused by cracks
Concrete mainly by the cement, sand, aggregate, mixing water and additives and other components, configuration, materials used in concrete when the failure may result in structural cracks.(1)substandard quality of cement, damp or expired will cause concrete strength is not enough, and lead to concrete cracking.(2)exceeds the aggregate amount of mud, not only reduces the strength and impermeability of concrete, but also the concrete resulting in irregular mesh dry cracks.Difference between the grading of sand and gravel, or sand particles too small, concrete mixing this material often causes cracks in the side.Alkaliaggregate reaction affected.(4)has been used for the reinforcement corrosion of steel bars embedded in the structure has rust spots or corrosion, resulting in damage to the steel surface oxide film, in the case of insufficient thickness of protective layer, the air intrusion into the concrete inside the iron bar and the intrusion into the concrete in the reaction of oxygen and water, the corrosion properties than the original volume growth of 2 to 4 times more, so that the concrete around the expansion stress generated, leading to protective layer cracking, peeling, cracks along the longitudinal steel, and rust penetrate into the concrete surface.Cracks caused by temperature changes of 1.5
(1)the temperature in temperature due to changing seasons, but the change
is relatively slow, on bridge structure is mainly caused vertical displacement of the bridge, usually through the bridge deck expansion joints, bearing displacement, set flexible measures to regulate piers and other structures, Only limited structural displacement only when the cracks caused by temperature, such as bridge, just bridging.(2)sun decks, the main beam or pier side by sun exposure, the temperature was higher than other parts of the distribution of the temperature gradient is nonlinear.Due to its own restraints, resulting in excessive local tensile stress, cracks.The following is a sudden drop in sunshine and temperatures cause cracks in the structure of the most common cause.(3)The sudden drop in dump heavy rain, pre-invasion of cold air, the outer surface of the sun and so can lead to a sudden drop in temperature, but the relatively slow temperature changes within the structure resulting from the temperature gradient.Sunshine and the sudden drop in temperature when the internal force calculation can be real bridge design specifications or reference data, without considering the reduction of concrete elastic modulus.(4)heat of hydration in the construction process, mass concrete(thickness of more than 2m)after pouring the cement hydration heat, causing the internal temperature is high, both inside and outside temperature difference is too large, resulting in surface cracks.(5)Construction of steam curing or inappropriate measures winter construction, concrete cold and heat, the temperature inside and outside the uneven, prone to cracks.(6)pre-T beams installed between the diaphragm, bearing embedded steel plate welded with leveling, if welded properly, iron burns near the concrete easier to crack.Summary: Cracks in concrete of course, far more than these, not one by one go into details here.According to the above reasons we have given below the corresponding fracture prevention measures and treatment.2 measures to prevent fractures 2.1 Prevention of shrinkage cracks
(1)use a smaller contraction of cement, commonly used in low-heat cement and fly ash cement, reducing the amount of cement.(2)shrinkage of concrete influenced by the water-cement ratio, the greater the water-cement ratio, the greater the shrinkage, so the concrete mix design should try to control the selection of water-cement ratio, while adding the appropriate reduction agent.(3)strictly control the concrete mixing and construction in the mix, the water consumption of concrete mix design must not be greater than the given amount of water.(4)to strengthen the early curing of concrete and appropriate to extend the concrete curing time.Winter construction thermal insulation of concrete cover to be extended time and brushing curing agent curing.(5)in strict accordance with the design requirements set in the proper concrete contraction joint.2.2 Prevention of plastic shrinkage cracks
(1)selection of high early strength and shrinkage value is small or ordinary Portland cement.(2)strictly control the water-cement ratio, adding superplasticizer to increase slump and workability of concrete, reduce the amount of cement and water.(3)Prior to pouring concrete, water will be evenly wet the grass roots and templates.(4)timely coverage of plastic film or damp straw, hemp and other films to keep wet concrete surface before the final setting, or curing agent in the sprayed concrete surface for conservation.(5)at high temperatures and windy weather to set the sun and wind facilities, and timely maintenance.2.3 Subsidence Cracks
(1)of the soft soil, filling the upper structure of the foundation necessary before construction compaction and reinforcement.(2)ensure that the template has sufficient strength and stiffness, and the solid support, and to the foundation in good condition.(3)to prevent the process of concrete pouring foundations were immersed in water.(4)the time the template is not removed too early, and pay attention to the order form removal.(5)puts up a template in the permafrost to take some time to pay attention to preventive measures.2.4 The preventive measures temperature cracks
(1)try to use low heat or in the hot cement, such as slag cement, fly ash and cement.(2)reduce the amount of cement, will try to control the amount of cement in the 450kg/m3 below.(3)reduce the water-cement ratio, the general control of the concrete water-cement ratio of 0.6 or less.(4)to improve the aggregate gradation, fly ash or high water reducing agent to reduce the amount of cement to reduce heat of hydration.(5)to improve the concrete mixing process, in the traditional three-technology based on cold air cooling with the second new technology, reduce the temperature of the concrete pouring.(6)in concrete by adding a certain amount of water, plasticizer, such as the role of retarding admixture to improve the flow of fresh concrete, water retention, reduce heat of hydration, thermal spike delay the emergence of time.(7)can be used when pouring the hot season erection of sun visor and other auxiliary measures to control the concrete temperature rise, reducing the temperature of pouring concrete.(8)the temperature of mass concrete structure size-related stress, the larger the size of concrete structure, the greater the thermal stress, so to arrange the construction process, hierarchical, block casting, to facilitate cooling, reducing
the constraints.(9)set in mass concrete internal cooling pipes, through water or air cooling, reducing the temperature difference between inside and outside the concrete.(10)to strengthen concrete temperature monitoring, timely cooling, protective measures.(11)reserved for temperature contraction joints.(12)reduce constraints, before pouring concrete in the basement and the old concrete should be laid on the sand cushion of about 5mm or use of asphalt and other materials brushing.(13)to strengthen the concrete curing, concrete pouring, the timely use of wet straw mat, linen strips, cover, and pay attention to watering conservation, appropriate to extend the curing time, ensure the concrete surface of the slow cooling.In the cold season, the concrete surface insulation measures should be set to prevent the cold wave attack.(14)of reinforced concrete in the configuration or the incorporation of a small amount of fiber to concrete crack control the temperature within a certain range.measures to deal with crack
General surface of small cracks, crack area can be cleaned, dried epoxy grout pouring or brushing the surface closed;crack is large, can be eight-shaped crack hewn groove, wet wash, brush a layer of cement pulp, layered with a 1:2 cement mortar trowel compacted clay embedded with epoxy after the meeting.3.1 pier, column side of the crack
Pier, column side of the crack generally occurs in the range of 50cm from the top, when the crack does not form a ring, can be used to close the cracks in epoxy resin infusion;When cracks form a ring cracks, and the depth of stirrups or more stirrups when the crack should be chiseled above the part of the re-casting;when the crack depth does not meet the stirrup position, can be used by pouring epoxy sealed cracks.3.2 Deck Slab and cracks appear
For the beam, the shrinkage cracks in the surface of the board, are generally smaller, due to beam, plate a layer of concrete pavement, do not be processed.Cement concrete pavement for the bridge and the cracks appear without treatment, because the current design are in the cement concrete pavement overlay on asphalt concrete.In the shop is usually done before the asphalt concrete or spray adhesive layer, waterproof layer of oil, which measures the ability to crack the sealed block, play a good waterproof.For the slab cracks in the side and there can be a “wall to Law”(the Act is the use of rubber tubing injector pressure 300KN / ㎡, maintain low pressure infusion.Through the rubber tube closed automatically grouting joints.This method can be The minimum crack width perfusion 0.02 mm)infusion to close the cracks to prevent water infiltration and corrosion of reinforced alkali-aggregate reaction and reduce the occurrence of the carrying capacity of the bridge.3.3 Other special crack
(1)found that the cracks form removal and general surface, small cracks, fracture site can be cleaned, dried epoxy grout pouring or brushing the surface closed;crack is large, may be hewn figure eight concave fracture tank, wet wash, brush a layer of cement, with cement mortar 1:2 layer after compaction trowel mortar embedded with epoxy fill.(2)of the whole structure, the structural requirements of water seepage cracks, should be based on crack width and depth of the situation, the use of cement pressure grouting, chemical grouting method of repair, or surface sealing and grouting the same time;significantly lower structural stiffness, load force and serious cracks, should be under the circumstances, the use of reinforced or prestressed reinforced concrete encircling, steel hoop or structural adhesive patch affixed to steel reinforcement and other methods.Conclusion
Cracks in reinforced concrete structures is often caused many problems, ranging from the appearance of structures, while in endangering the safety structures.This paper analyzes the cracks in a number of reasons, the actual reason, of course there's more.Thus, in strict accordance with the relevant national standards, technical standards for design, construction and supervision is to ensure safe and durable bridge structure and foundation of the premise.In addition, operation and management process, to further strengthen the inspection and management, detect and deal with the problem, are very important aspects.References
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第二篇:畢業(yè)論文-淺談混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因與處理措施
畢業(yè)論文
論文題目:淺談混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因與處理措施
淺談混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因與處理措施
內(nèi)容摘要
混凝土的抗壓強(qiáng)度高,但抗拉強(qiáng)度很低,在橋梁這樣的大型建筑物中,混凝土產(chǎn)生裂縫是不可避免的。裂縫是鋼筋混凝土橋梁的重大病害之一,從橋梁的養(yǎng)護(hù)管理角度出發(fā),必須認(rèn)真分析其產(chǎn)生的原因,從設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)各環(huán)節(jié)入手,盡量改善裂縫,減輕橋梁病害。本文闡述了混凝土橋梁裂縫的種類,分析了混凝土橋梁裂縫的成因,提出了相應(yīng)的措施,供大家參考。
關(guān) 鍵 詞:橋梁;裂縫;分類;成因;措施
I
淺談混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因與處理措施
目 錄
內(nèi)容摘要...........................................................................................................................I 引言..................................................................................................................................1 1 混凝土橋梁裂縫的分類及產(chǎn)生原因........................................................................2
1.1荷載引起的裂縫.................................................................................................2 1.2 溫度變化引起的裂縫........................................................................................2 1.3收縮裂縫.............................................................................................................3 1.4 地基變形裂縫....................................................................................................3 1.5鋼筋銹蝕裂縫.....................................................................................................3 1.6凍脹裂縫.............................................................................................................4 1.7施工裂縫.............................................................................................................4 1.8施工工藝質(zhì)量引起的裂縫.................................................................................4 2 混凝土橋梁裂縫的控制措施....................................................................................6 2.1控制混凝土溫度.................................................................................................6 2.2增配構(gòu)造鋼筋.....................................................................................................6 2.3合理選擇混凝土配合比.....................................................................................6 2.4現(xiàn)場操作方面.....................................................................................................7 3 混凝土橋梁裂縫的處理措施....................................................................................8
3.1表面處理法.........................................................................................................8 3.2 灌漿、嵌逢封堵法............................................................................................8 3.3結(jié)構(gòu)加固法.........................................................................................................8 3.4混凝土置換法.....................................................................................................8 結(jié)束語..............................................................................................................................9 參考文獻(xiàn)........................................................................................................................10
II
淺談混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因與處理措施
引 言
混凝土最主要的缺點(diǎn)是抗拉強(qiáng)度差,容易開裂。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。但混凝土橋梁的開裂可以說是“常發(fā)病”和“多發(fā)病”,經(jīng)常困擾著橋梁工程技術(shù)人員。隨著我國公路建設(shè)發(fā)展速度的加快,新建橋梁工程越來越多,在橋梁建造和使用過程中,因混凝土出現(xiàn)裂縫而影響工程質(zhì)量甚至導(dǎo)致橋梁垮塌的事件屢見不鮮,可見在橋梁工程建設(shè)中對混凝土裂縫的防治和處理工作是何等重要!如果在設(shè)計(jì)和施工中采取一定的措施,很多裂縫是可以克服和控制的。為了加強(qiáng)對混凝土橋梁裂縫的認(rèn)識,盡量避免工程中出現(xiàn)危害較大的裂縫,本文淺談了混凝土橋梁裂縫的種類、產(chǎn)生原因作較全面的分析、總結(jié),以方便設(shè)計(jì)、施工找出控制裂縫的可行性辦法,達(dá)到防范于未然的作用。
淺談混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因與處理措施 混凝土橋梁裂縫的分類及產(chǎn)生原因
實(shí)際上,混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜、繁多,有時(shí)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。混凝土橋梁裂縫的種類,就其產(chǎn)生的原因,大致可劃分如下幾種:
1.1 荷載引起的裂縫
混凝土橋梁在常規(guī)靜、動荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫,歸納起來主要有間接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫;次應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的次應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。
混凝土橋梁的荷載裂縫特征依荷載不同而呈現(xiàn)不同特點(diǎn),其分布規(guī)律是沿主拉應(yīng)力方向開展,其走向與主拉應(yīng)力方向垂直。荷載裂縫多出現(xiàn)在受拉區(qū)、受剪區(qū)或振動嚴(yán)重部位。如受壓區(qū)出現(xiàn)起皮或有沿受壓方向的短裂縫,即表明混凝土橋梁達(dá)到承載力極限,其原因多是截面尺寸偏小。根據(jù)混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的不同受力方式,產(chǎn)生的裂縫特征主要有中心受拉、中心受壓、受彎、大偏心受壓、小偏心受壓、受剪、受扭、受沖切和局部受壓。
1.2 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(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中,溫度應(yīng)力能夠達(dá)到以至超出活載應(yīng)力。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。引起溫度變化主要因素有:年溫差、日照、驟然降溫、水化熱、蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工時(shí)施工措施不當(dāng)?shù)取?/p>
大氣氣溫低于零度時(shí),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9%,因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力;同時(shí)混凝土凝膠孔中的過冷水(結(jié)冰溫度在-78度以下)在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓,使混凝土中膨脹力加大,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(shí)受凍最嚴(yán)峻,成齡后混凝土強(qiáng)度喪失可達(dá)30%~50%。冬季施工時(shí)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。冬季施工時(shí),淺談混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因與處理措施
采用電氣加熱法、暖棚法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養(yǎng)護(hù)以及在混凝土拌和水中摻入防凍劑(但氯鹽不宜使用),可保證混凝土在低溫或負(fù)溫條件下硬化。
1.3 收縮裂縫
在混凝土橋梁工程中,混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中,塑性收縮和縮水收縮是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因,另外還有自生收縮和炭化收縮。混凝土收縮裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表面裂縫,裂縫寬度較細(xì),且縱橫交錯(cuò),成龜裂狀,形狀沒有任何規(guī)律。
研究表明,影響混凝土橋梁收縮裂縫的主要因素有:水泥品種、標(biāo)號及用量、骨料品種、水灰比、外摻劑、養(yǎng)護(hù)方法、外界環(huán)境、振搗方式及時(shí)間。
1.4 地基變形裂縫
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。基礎(chǔ)不均勻沉降的主要原因有:地質(zhì)勘察精度不夠、試驗(yàn)資料不準(zhǔn)、地基地質(zhì)差異太大、結(jié)構(gòu)荷載差異太大、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差別大、分期建筑的基礎(chǔ)、地基凍脹、橋梁基礎(chǔ)置于滑坡體、溶洞或活動斷層等不良地質(zhì)時(shí),可能形成不均勻沉降。
對于拱橋等產(chǎn)生水平推力的結(jié)構(gòu)物,對地質(zhì)情況掌握不夠、設(shè)想不合理和施工時(shí)破壞了原有地質(zhì)條件是產(chǎn)生水平位移裂縫的主要原因。
1.5 鋼筋銹蝕裂縫
由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不夠,混凝土保護(hù)層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面,使鋼筋周圍混凝土堿度降低,或由于氯化物介入,鋼筋周圍氯離子含量較高,均可引起鋼筋表面氧化膜破壞,鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng),其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2~4倍,從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開裂、剝離,沿鋼筋擒向產(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(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求控制裂縫寬度、采用足夠的保護(hù)層厚度(當(dāng)然保護(hù)層亦不能太厚,否則構(gòu)件有效高度減小,受力時(shí)將加大裂縫寬度);施工時(shí)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(shí)嚴(yán)格控制含氯鹽的外加劑用量,沿海地區(qū)或其它存在腐蝕性強(qiáng)的空氣、地下水地區(qū)尤其應(yīng)慎重。
淺談混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因與處理措施
1.6 凍脹裂縫
大氣氣溫低于零度時(shí),吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍,游離的水因結(jié)冰使其體積增大9%,使混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力;同時(shí)混凝土凝膠孔中的過冷水(結(jié)冰溫度≤ 一78cc)在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓,使混凝土中膨脹力加大,混凝土強(qiáng)度降低,導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時(shí)受凍最嚴(yán)重,成齡后混凝土強(qiáng)度損失可達(dá)30% ~50%。冬季施工時(shí)對預(yù)應(yīng)力孔道灌漿后若不采取保溫措施,也可能發(fā)生混凝土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。冬季施工時(shí),采用電氣加熱法、暖棚法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養(yǎng)護(hù)以及在混凝土拌和水中摻入防凍劑(但氯鹽不宜使用),可保證混凝土在低溫或負(fù)溫條件下硬化
1.7 施工裂縫
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。如水泥、砂、石骨料、以及拌和水及外加劑等。
1.8 施工工藝質(zhì)量引起的裂縫
在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制造、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)生擒向的、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)。裂縫出現(xiàn)的部位和走向、裂縫寬度因產(chǎn)生的原因而異,比較典型常見的有:
1、混凝土保護(hù)層過厚,或亂踩已綁扎的上層鋼筋,使承受負(fù)彎矩的受力筋保護(hù)層加厚,導(dǎo)致構(gòu)件的有效高度減小,形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。
2、混凝土振搗不密實(shí)、不均勻,出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞,導(dǎo)致鋼筋銹蝕或其它荷載裂縫的起源點(diǎn)。
3、混凝土澆筑過快,混凝土流動性較低,在硬化前因混凝土沉實(shí)不腳,硬化后沉實(shí)過大,容易在澆筑數(shù)小時(shí)后發(fā)生裂縫,既塑性收縮裂縫。
4、混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間過長,使水分蒸發(fā)過多,引起混凝土塌落度過低,使得在混凝土體積上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。
5、混凝土初期養(yǎng)護(hù)時(shí)急劇干燥,使得混凝土與大氣接觸的表面上出現(xiàn)不規(guī)則的 收縮裂縫。
6、混凝土分層或分段澆筑時(shí),接頭部位處理不好,易在新舊混凝土和施工縫之間出現(xiàn)裂縫。如混凝土分層澆筑時(shí),后澆混凝土因停電、下雨等原因未能在前澆混凝土初凝前澆筑,引起層面之間的水平裂縫;采用
淺談混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因與處理措施
分段現(xiàn)澆時(shí),先澆混凝土接觸面鑿毛、清洗不好,新舊混凝土之間粘結(jié)力小,或后澆混凝土養(yǎng)護(hù)不到位,導(dǎo)致混凝土收縮而引起裂縫。
7、混凝土早期受凍,使構(gòu)件表面出現(xiàn)裂紋,或局部剝落,或脫模后出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象。
8、施工質(zhì)量控制差。任意套用混凝土配合比,水、砂石、水泥材料計(jì)量不準(zhǔn),結(jié)果形成混凝土強(qiáng)度不腳和其他性能(和易性、密實(shí)度)下降,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。
淺談混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因與處理措施 混凝土橋梁裂縫的控制措施
2.1 控制混凝土溫度
⑴采用改善骨料級配同,用干硬性混凝土,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;
⑵拌和混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;⑶熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;
⑷在混凝土中埋設(shè)水管,通入冷水降溫;
⑸規(guī)定合理的拆模時(shí)間,氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度;
⑹施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu),在寒冷季節(jié)采取保溫措施。
2.2 增配構(gòu)造鋼筋
對于溫度和收縮引起的裂縫,增配構(gòu)造鋼筋可明顯提高混凝土的抗裂性,尤其是薄壁結(jié)構(gòu)。構(gòu)造上配筋宜優(yōu)先采用小直徑鋼筋(¢8-¢14)、小間距布置(@10cm-@15cm),全截面構(gòu)造配筋率不宜低于0.3%,一般可采用0.3%-0.5%。
加筋對大體積混凝土的溫度應(yīng)力影響很小,因?yàn)榇篌w積混凝土的含筋率極低,只是對一般鋼筋混凝土有影響。但加筋后結(jié)構(gòu)內(nèi)的裂縫一般就變得數(shù)目多、間距小、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋和直徑細(xì)而間距密時(shí),對提高混凝土抗裂性的效果較好。混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面常常會發(fā)生細(xì)而淺的裂縫,其中大多數(shù)屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺,但它對結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性仍有一定的影響。
2.3 合理選擇混凝土配合比
在配制混凝土配合比時(shí)應(yīng)考慮施工季節(jié)、結(jié)構(gòu)形狀、模板形式、混凝土強(qiáng)度等級等因素對橋梁結(jié)構(gòu)抗裂性能的影響。在施工中,施工單位往往只注重混凝土強(qiáng)度而忽視其變形特性和工作性,而混凝土變形特性和工作性恰好是混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因所在。
⑴ 根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級及水泥品種、等級,盡量避免采用早強(qiáng)高的水泥。
⑵ 選用級配優(yōu)良的砂、石原材料,含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。
⑶ 積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標(biāo)已作為混凝土的第
淺談混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因與處理措施 五、六大組分,可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。
⑷ 正確掌握好混凝土補(bǔ)償收縮技術(shù)的運(yùn)用方法。對膨脹劑應(yīng)充分考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應(yīng)通過大量的試驗(yàn)確定膨脹劑的最佳摻量。
⑸ 配合比設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場,依據(jù)施工現(xiàn)場的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況,合理選擇好混凝土的設(shè)計(jì)坍落度,針對現(xiàn)場的砂、石原材料質(zhì)量情況及時(shí)調(diào)整施工配合比,協(xié)助現(xiàn)場搞好構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)工作。
2.4 施工過程中的控制措施
混凝土施工中采取相應(yīng)的措施,如降低混凝土的澆筑溫度,無筋或少筋混凝土中埋放塊石、混凝土早期升溫階段采取散熱降溫措施、混凝土降溫階段采取保溫措施、合理設(shè)置施工縫、采取二次抹面、加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)等措施;進(jìn)行混凝土溫度應(yīng)力計(jì)算,對薄弱部位采取加強(qiáng)措施。
⑴ 澆搗現(xiàn)場工作:澆搗棒要快插慢拔,根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間,避免過振或漏振,應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù),以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。
⑵ 混凝土養(yǎng)護(hù):在混凝土裂縫的防治工作中,對新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。主要是控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護(hù),對于大體積混凝土,有條件時(shí)宜采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14~28d。
⑶ 混凝土的降溫和保溫工作:對于厚大體積混凝土,施工時(shí)應(yīng)充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施(埋設(shè)散熱孔、通水排熱等),避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值。澆搗成型后,應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫。
⑷ 避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土。
⑸ 對于地下結(jié)構(gòu)混凝土,盡早回填土,對減少裂縫有利。
⑹ 夏季應(yīng)注意混凝土的澆灌溫度,采用低溫人模、低溫養(yǎng)護(hù),必要時(shí)經(jīng)試驗(yàn)可采用冰塊,以降低混凝土原材料的溫度。
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裂縫的出現(xiàn)不但會影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度,還會引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況我們要區(qū)別對待、及時(shí)處理,以保證建筑物的安全使用。
混凝土裂縫的修補(bǔ)措施主要有以下一些方法:表面修補(bǔ)法,灌漿、嵌逢封堵法,結(jié)構(gòu)加固法,混凝土置換法,電化學(xué)防護(hù)法以及仿生自愈合法。
3.1 表面修補(bǔ)法
表面修補(bǔ)法是一種簡單、常見的修補(bǔ)方法,它主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,通常可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
3.2 灌漿、嵌逢封堵法
灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ),它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中,膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體,從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法,它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。
3.3 結(jié)構(gòu)加固法
當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí),就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積,在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。
3.4 混凝土置換法
混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
淺談混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因與處理措施
結(jié) 論
由上述可知,對于混凝土裂縫的控制是一個(gè)綜合性的問題,一座橋梁從建成到使用,牽涉到設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、運(yùn)營管理等各個(gè)方面,設(shè)計(jì)疏漏、施工低劣、監(jiān)理不力,均可能使混凝土橋梁出現(xiàn)裂縫。因此,嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理,是保證結(jié)構(gòu)安全耐用的前提和基礎(chǔ)。總之,要減少橋梁裂縫,首先應(yīng)從設(shè)計(jì)入手,然后抓好施工中的每一道工序的質(zhì)量,并對混凝土材料及外部環(huán)境多做調(diào)查、研究與實(shí)驗(yàn),把裂縫的危害降低到最低程度。
淺談混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因與處理措施
參考文獻(xiàn)
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第三篇:混凝土裂縫原因分析及處理措施
混凝土裂縫原因分析及控制措施
韓恒梅
祿建民
平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院(河南平頂山 467001)
摘要:混凝土裂縫的存在和發(fā)展通常會使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力,影響建筑物的外觀、使用壽命,嚴(yán)重的將威脅到人民的生命、財(cái)產(chǎn)。本文對混凝土施工中裂縫的原因及控制措施作一初步探討。
關(guān)鍵詞:混凝土裂縫;混凝土裂縫的原因分析;混凝土裂縫的控制措施
The Reason Analyse and Control Measure of Concrete Crack
Hanhengmei Lujianmin Pingdingshan Industrial College of Technology(Henan Pingdingshan 467001)Abstract: The existing and developing of concrete crack can uaually erode some material just like reinforcing steel bar,low the carrying capacity、wearing and antiinfiltration capacity of reinforced concrete,influence the appearance、using time of building,and even threaten the life and wealth of human.The article mostly discusses the reason and control measure of concrete crack.Keywords: Concrete crack;The reason analyse of concrete crack;The control measure of concrete crack 0 前言
混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要地位,而混凝土的裂縫較為普遍。混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工、本身變形和約束等一系列問題,使混凝土裂縫成了土木、水利、橋梁、隧道等工程中最常見的工程病害。
裂縫的原因分析 由于混凝土的組成材料、微觀構(gòu)造以及所受外界影響的不同,混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因,主要是溫度和濕度的變化,混凝土的脆性和不均勻性,以及結(jié)構(gòu)不合理,原材料不合格,模板變形,基礎(chǔ)不均勻沉降等。
(1)混凝土在硬化的過程中,由于干縮引起的體積變形受到約束時(shí)產(chǎn)生的裂縫,這種裂縫的寬度有時(shí)會很大,甚至?xí)灤┱麄€(gè)構(gòu)件。
(2)混凝土在硬化期間水泥產(chǎn)生大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,在混凝土表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中,由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束,又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力,當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí),即會出現(xiàn)裂縫。
(3)在厚度較大的構(gòu)件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或頂部鋼筋的抑制,在澆搗后數(shù)小時(shí)會發(fā)生這種由于混凝土塑性塌落引起的裂縫。
(4)當(dāng)有約束時(shí),混凝土熱漲冷縮所產(chǎn)生的體積漲縮,因?yàn)槭艿郊s束力的限制,在內(nèi)部產(chǎn)生了溫度應(yīng)力,由于混凝土抗拉強(qiáng)度較低,容易被溫度引起的拉應(yīng)力拉裂,從而產(chǎn)生溫度裂縫。由于太陽暴曬產(chǎn)生裂縫也是工程中最常見的現(xiàn)象。
(5)混凝土加水拌和后,水泥中的堿性物質(zhì)與活性骨料中活性氧化硅等起反應(yīng),析出的膠狀堿——硅膠從周圍介質(zhì)中吸水膨漲,體積增大三倍,從而使混凝土漲裂產(chǎn)生裂縫。
(6)許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化,如養(yǎng)護(hù)不當(dāng)、時(shí)干時(shí)濕,表面干縮變形受到內(nèi)部混凝土體的約束,也往往產(chǎn)生裂縫。
(7)構(gòu)件超載產(chǎn)生的裂縫,例如:構(gòu)件在超出設(shè)計(jì)的均布荷載或集中荷載作用下產(chǎn)生內(nèi)力彎矩,出現(xiàn)垂直于構(gòu)件縱軸的裂縫,構(gòu)件在較大剪力作用下,產(chǎn)生斜裂縫,并向上、下延伸。(8)當(dāng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉陷,就有可能會產(chǎn)生裂縫,隨著沉陷的進(jìn)一步發(fā)展,裂縫會進(jìn)一步擴(kuò)大。
(9)當(dāng)鋼筋混凝土處于不利環(huán)境中,例如:侵蝕性水,由于混凝土保護(hù)層厚度有限,特別是當(dāng)混凝土密實(shí)性不良,環(huán)境中的氯離子等和溶于水中的氧會使混凝土中的鋼筋生銹,生成氧化鐵,氧化鐵的體積比原來金屬的體積大的多,鐵銹體積膨脹,對周圍混凝土擠壓,使混凝土脹裂。
(10)由于原材料質(zhì)地不均勻、水灰比不穩(wěn)定以及運(yùn)輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象,在同一塊體混凝土中其抗拉強(qiáng)度也是不均勻的,存在著許多抗拉能力很低,易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。
而在施工過程中,我們最為常見的多是因溫度而引起的裂縫。
在鋼筋混凝土中,拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān),混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力,則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計(jì)中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。施工中混凝土由最高溫度冷卻到工程運(yùn)行時(shí)期的穩(wěn)定溫度,往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力,有時(shí)溫度應(yīng)力可超過其它外荷載所引起的應(yīng)力。因此,掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對于進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工極為重要。
溫度應(yīng)力的分析
實(shí)踐證明,混凝土常見的裂縫,大多數(shù)是不同深度的表面裂縫,其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區(qū)的溫度驟降也容易形成裂縫。
根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下三個(gè)階段:
(1)早期:自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束,一般約30天。這個(gè)階段的兩個(gè)特征,一是水泥放出大量的水化熱,二是混凝上彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化,這一時(shí)期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。
(2)中期:自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止,這個(gè)時(shí)期中,溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起,這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加,在此期間混凝上的彈性模量變化不大。
(3)晚期:混凝土完全冷卻以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起,這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。
溫度的控制和防止裂縫的措施 為了防止裂縫,減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手。控制溫度的措施如下:
(1)采用改善骨料級配,用干硬性混凝土,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;
(2)拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;(3)熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;(4)在混凝土中埋設(shè)水管,通入冷水降溫;
(5)規(guī)定合理的拆模時(shí)間,氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度;
(6)施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu),在寒冷季節(jié)采取保溫措施; 改善約束條件的措施是:
合理地分縫分塊;避免基礎(chǔ)過大起伏;合理的安排施工工序,避免過大的高差和側(cè)面長期暴露;改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),防止表面干縮,特別是保證混凝土的質(zhì)量對防止裂縫是十分重要,應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫,出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的,因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。
在混凝土的施工中,為了提高模板的周轉(zhuǎn)率,往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當(dāng)混凝土溫度高于氣溫時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮拆模時(shí)間,以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模,在表面引起很大的拉應(yīng)力,出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象。在混凝土澆筑初期,由于水化熱的散發(fā),表面引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力,此時(shí)表面溫度亦較氣溫為高,此時(shí)拆除模板,表面溫度驟降,必然引起溫度梯度,從而在表面附加一拉應(yīng)力,與水化熱應(yīng)力迭加,再加上混凝土干縮,表面的拉應(yīng)力達(dá)到很大的數(shù)值,就有導(dǎo)致裂縫的危險(xiǎn),但如果在拆除模板后及時(shí)在表面覆蓋一輕型保溫材料,如泡沫海棉等,對于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力,具有顯著的效果。
加筋對一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應(yīng)力低于屈服極限的條件下,鋼的各項(xiàng)性能是穩(wěn)定的,而與應(yīng)力狀態(tài)、時(shí)間及溫度無關(guān)。鋼的線脹系數(shù)與混凝土線脹系數(shù)相差很小,在溫度變化時(shí)兩者間只發(fā)生很小的內(nèi)應(yīng)力。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7~15倍,當(dāng)內(nèi)混凝土應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度而開裂時(shí),鋼筋的應(yīng)力將不超過100~200kg/cm2。因此,在混凝土中想要利用鋼筋來防止細(xì)小裂縫的出現(xiàn)很困難,但加筋后結(jié)構(gòu)內(nèi)的裂縫一般就變得數(shù)目多、間距小、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋的直徑細(xì)而間距密時(shí),對提高混凝土抗裂性的效果較好。混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面常常會發(fā)生細(xì)而淺的裂縫,其中大多數(shù)屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺,但它對結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性仍有一定的影響。
為保證混凝土工程質(zhì)量,防止開裂,提高混凝土的耐久性,正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一。許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能,我們在工程實(shí)踐中應(yīng)多進(jìn)行這方面的實(shí)驗(yàn)對比和研究,比單純的靠改善外部條件,可能會更加簡捷、經(jīng)濟(jì)。結(jié)論
裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此嚴(yán)格按規(guī)程、規(guī)范要求施工,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),防患于未來,盡可能地降低混凝土裂縫的出現(xiàn);對混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進(jìn)行處理,并在具體施工中要靠我們多觀察、多比較,出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié),結(jié)合多種預(yù)防處理措施,混凝土的裂縫是完全可以避免的。
參考文獻(xiàn):
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韓恒梅,女,河南省南陽人,1996年畢業(yè)于焦作工學(xué)院建筑工程系建筑工程專業(yè),現(xiàn)在平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院任教,講師。
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第四篇:水泥混凝土路面表面裂縫產(chǎn)生的原因及處理措施
水泥混凝土路面表面裂縫產(chǎn)生的原因及處理措施
水泥混凝土路面是一種剛度大、擴(kuò)散荷摘載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性強(qiáng)的路面結(jié)構(gòu)。但由于在施工中水泥混凝土的原材料及配合比的控制未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),施工工藝不規(guī)范。使得水泥混凝土路面道板出現(xiàn)了早期損壞,導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫與斷板,這就降低了路面使用性能,不能確保水泥混凝土路面的正常使用年限,不能發(fā)揮道路建設(shè)的投資效益。因此,需要對路面出現(xiàn)的裂縫與斷板進(jìn)行認(rèn)真觀測、分析、確定裂縫原因,制定切實(shí)可行的修補(bǔ)方案。
一、裂縫分類與產(chǎn)生的原因
水泥混凝土道面的裂縫,可分為表面裂縫和貫穿板全厚度的裂縫(簡稱貫穿裂縫)。
(一)、表面裂縫 水泥混凝土道面表面裂縫主要是由混凝土混合料的早期過快失水干縮和碳化收縮引起的。混凝土混合料是一種多相不均勻材料。由于構(gòu)成混合料的各種固體顆粒大小、密度不同,混合料不可避免地會發(fā)生分層離析。
1、泌水裂縫
在路面水泥混凝土道面施工中混合料發(fā)生分層離析大多是由于粗骨料在混合料中下沉,水分向上遷移,從而形成表層泌水。泌水的結(jié)果,使水泥混凝土道面表面含水量增加,經(jīng)蒸發(fā)后混凝土表面形成凹面,此時(shí)混合料顆粒間產(chǎn)生較強(qiáng)的表面張力。當(dāng)混凝土表面尚未充分硬化,不能抵御這一張力時(shí),混凝土表面則發(fā)生裂縫。在混凝土澆筑后數(shù)小時(shí),混凝土表面將出現(xiàn)大面積細(xì)微的龜裂。
2、碳化裂縫 當(dāng)混凝土的水泥用量較低、水灰比較大時(shí),空氣中的二氧化碳易滲透到混凝土中,混凝土的碳化反應(yīng)在空氣相對濕度為30%-50%時(shí)最為激烈,此時(shí)混凝土的碳化收縮將引起混凝土表面龜裂。根治這類病害的方法是:在混凝土路面的混合料鋪筑、振搗后,立即采用真空吸水工藝,此方法可以將混凝土中富裕的水分和空氣一并吸出。這樣既提高了混凝土強(qiáng)度又可控制混凝土表面的網(wǎng)裂病害。
(二)、貫穿裂縫 水泥混凝土路面貫穿裂縫為貫穿板全厚度的橫向裂縫、縱向裂縫、交叉裂縫和板交裂縫。
1、橫向裂縫 垂直與行車方向的不規(guī)則裂縫稱為橫向裂縫,導(dǎo)致水泥混凝土路面出現(xiàn)橫向裂縫的原因較多,其主要原因有以下三方面。(1)、干縮裂縫:
在水泥混凝土中,水是以化學(xué)結(jié)合水、層間水、物理吸附水及毛細(xì)水等狀態(tài)存在。當(dāng)這些水再混凝土硬化過程中失去時(shí),水泥漿體就會發(fā)生收縮,當(dāng)收縮受到限制時(shí)而發(fā)生收縮應(yīng)力時(shí),才會引起混凝土的干燥收縮裂縫。
水泥漿干縮的內(nèi)部內(nèi)部限制:主要來源于混凝土中的骨料對水泥漿的限制。在普通混凝土中,水泥漿的收縮率被限制了90%(或稱水泥漿被占有了90%)。因此,混凝土內(nèi)部存在著引起干縮裂縫的應(yīng)力狀態(tài)。水泥混凝土干縮的外部限制:主要是路面板塊間 或路面整體的限制,處于限制狀態(tài)下的混凝土結(jié)構(gòu),只有當(dāng)混凝土本身的抗拉應(yīng)變與混凝土硬化干燥過程中的自由收縮應(yīng)變不相適應(yīng)時(shí),混凝土才會發(fā)生裂縫。配合比:在混凝土中的水泥用量、集料粒徑、細(xì)骨料含量等因素對混凝土的干縮都存在應(yīng)響,但最重要的影響因素是混凝土的單位用水量。混凝土的單位用水量愈小,收縮 就愈小。單在實(shí)際施工中,過小的單位用水量,往往滿足不了混凝土路面施工的要求。因而在實(shí)際施工中,混凝土的現(xiàn)場拌和,是以塌落度控制水灰比、單位用水量。干縮裂縫引發(fā)的路面橫向裂縫,出現(xiàn)在混凝土水化硬化的早期。有資料表明:水泥混凝土收縮量的14%-34%發(fā)生在水泥混凝土的14天齡期內(nèi)。(2)、冷縮裂縫(溫度裂縫): 水泥混凝土具有熱脹冷縮的性能,混凝土板塊的熱脹冷縮都是在相鄰部分或整體限制條件下發(fā)生的,故熱脹屬于變性壓縮,而冷縮則屬于拉伸變形,很容易引起開裂。水泥的水化反映是一個(gè)放熱的過程。在混凝土硬化過程中,釋放大量熱能,使溫度上升,通常混凝土溫度上升1攝氏度,每米膨脹0.01m。水泥水化反應(yīng)的放熱速度初始較緩慢,25分鐘后增溫,在水泥終凝12小時(shí)后,水話溫度可達(dá)80-90攝氏度,使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生顯著的體積膨脹,板面的溫度則是隨著空氣氣溫而變化的。當(dāng)外界氣溫降低時(shí),板面冷卻收縮。此時(shí)混凝土路面內(nèi)部膨脹,外部收縮,因而產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力。當(dāng)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度小于此拉應(yīng)力時(shí),板塊將出現(xiàn)裂縫或斷板。
施工期在高溫季節(jié)內(nèi),當(dāng)日平均溫度約為35-40攝氏度,由于高溫暴曬,未能采取越過高溫時(shí)間段的施工措施,使得面層表面失水過快,而混凝土內(nèi)部和底部大量水分卻不能及時(shí)排出,由于水分的作用使混凝土上、下表面出現(xiàn)溫差,在溫度應(yīng)力的作用下,使得混凝土表面出現(xiàn)橫向不規(guī)則裂縫或斷板。上述因素是混凝土路面出現(xiàn)裂縫或斷板的主要原因。防治這類病害的方法很多,比較簡單的方法是:在混凝土路面 的收水抹面后及時(shí)覆蓋朔料布,根據(jù)施工期氣溫情況確定覆蓋時(shí)間。此方法可以解決混凝土早期養(yǎng)護(hù)用水,并使此時(shí)的混凝土內(nèi)、外部溫差較小。這就避免了混凝土早期斷板的病害。
(3)、切縫不及時(shí)的原因
水泥混凝土路面縮縫(橫縫)切割時(shí)間應(yīng)視施工期溫度而定,當(dāng)氣溫在30攝氏度時(shí),切縫時(shí)間應(yīng)在混凝土澆筑的12-15小時(shí)后進(jìn)行。采用真空吸水工藝時(shí),切縫時(shí)間可在混凝土澆筑5-7小時(shí)后進(jìn)行。當(dāng)施工氣溫在20-25攝氏度時(shí),切縫時(shí)間應(yīng)在混凝土澆筑15-21小時(shí)后進(jìn)行。采用真空吸水工藝時(shí),可在混凝土澆筑8-11小時(shí)后進(jìn)行。切縫深度應(yīng)為混凝土路面厚度的1/4(厘米)。
由于切縫不及時(shí),切縫深度不足,導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)橫向裂縫或斷板。(4)、養(yǎng)生不及時(shí) 混凝土路面在硬化的初期內(nèi),需要大量水進(jìn)行保濕養(yǎng)生。由于養(yǎng)生水不足或養(yǎng)生不及時(shí),使混凝土表面暴曬失水,這是混凝土路面極容易產(chǎn)生橫向裂縫或斷板。(5)、板塊分格應(yīng)合理 混凝土路面的板塊分格應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的要求施工。設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定:混凝土路面板塊的長寬比不得大于1.3,板塊面積不得大于25m2。由于板塊分格不合理,不能滿足設(shè)計(jì)要求,混凝土路面將會出現(xiàn)橫向不規(guī)則裂縫。
2、縱向裂縫
沿路前進(jìn)方向出現(xiàn)的裂縫稱為縱向裂縫。水泥混凝土路面的動力荷載傳遞順序?yàn)槊鎸印⒒鶎印⒙坊S捎诼坊奶盍贤临|(zhì)、濕度不均勻,膨脹土、粘土壓實(shí)度不足等多種原因,導(dǎo)致路基強(qiáng)度不均勻。當(dāng)?shù)缆返幕鶎雍兔鎸愉佒螅M管道面?zhèn)鞯铰坊斆娴暮奢d應(yīng)力很小,只要路基稍有不均勻沉降的現(xiàn)象出現(xiàn),在板塊自重和行車壓力作用下將產(chǎn)生縱向裂縫。開始裂縫很小,一般小于0.05mm,但隨著雨水侵入使基層軟化、液化,而產(chǎn)生唧泥、淘空,使裂縫加大。縱向裂縫的防治原則是:在新筑路基或舊路加寬改造時(shí),要嚴(yán)格按著新筑路基或舊路拓寬改造的施工程序?qū)嵤_保路基的穩(wěn)定性,并在混凝土路面澆筑之前嚴(yán)格檢查基層頂面回彈模量是否符合規(guī)范要求。使之控制縱向裂縫的產(chǎn)生。
3、交叉裂縫 水泥混凝土在拌和、運(yùn)輸、振搗、凝結(jié)、硬化的過程中始終存在著水泥的水化反應(yīng)。水化反應(yīng)可分為:初始期、休止期、凝結(jié)期及硬化期四個(gè)階段。水泥水化反應(yīng)在混凝土發(fā)生升溫和降溫過程中產(chǎn)生體積的脹縮變形,在內(nèi)部骨料及外部邊界條件約束下使混凝土的自由脹縮變形受阻,而產(chǎn)生拉 壓應(yīng)力。由于安定性不足的水泥中殘存著一些過燒的Cao和Mgo,它們的水化速度較慢,往往是在水泥硬化后再水化,引起水泥漿體積膨脹、開裂甚至潰散,在澆筑后的混凝土路面上出現(xiàn)大面積龜裂。因此,在水泥混凝土路面施工中要嚴(yán)格控制水泥的質(zhì)量,嚴(yán)格按混凝土的設(shè)計(jì)配合比操作,保證混凝土強(qiáng)度。
4、板角斷裂
與混凝土板角兩邊接縫相接的貫穿板厚的裂縫稱為板角斷裂。板角是混凝土路面的薄弱部位,由于板角很難振搗密實(shí),板角強(qiáng)度相對較小。相鄰板角之間無傳力桿,傳荷能力較差。當(dāng)車輪荷載作用在板角時(shí)很容易出現(xiàn)板角斷裂。,預(yù)防板角斷裂的措施:采用水穩(wěn)性好的基層;橫、縱縫填縫前要清理干凈,填料要飽滿;施工中板角、板邊要振搗密實(shí)。
二、裂縫與斷板的修補(bǔ)措施
1、一般裂縫 此裂縫的處理可采用環(huán)氧樹脂修補(bǔ)圬工工藝方法進(jìn)行。詳見“環(huán)氧樹脂修補(bǔ)圬工工藝”。
2、斷板裂縫 這類裂縫處理可視裂縫走向,確定切割寬度,切縫應(yīng)與混凝土路面分格的橫縫平行,切割深度為12厘米,將切割區(qū)內(nèi)的原混凝土鑿除并清洗干凈,并將底部的裂縫鑿成“V” 型槽,用環(huán)氧樹脂膠拌和水泥砂漿灌實(shí)。然將槽底部用1:1水泥砂漿鋪平,并放臵方孔為5mm的鋼絲網(wǎng),再澆注抗折強(qiáng)度不小于4.5Mpa的細(xì)石混凝土進(jìn)行振搗壓實(shí),經(jīng)收水抹面后覆蓋養(yǎng)生。細(xì)石混凝土中應(yīng)摻配膨脹劑,其比例為水泥重量的15%。混凝土路面的裂縫或斷板按上述措施修補(bǔ)后,應(yīng)建立觀測點(diǎn),觀測修補(bǔ)后的道路使用情況。附:混凝土路面修補(bǔ)工藝及參考表。
環(huán)氧樹脂修補(bǔ)砼工藝
一、配合比工藝
1、先將水泥、中(粗)砂與水按其設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行配制。
2、將環(huán)氧樹脂與稀釋劑攪拌均勻。當(dāng)環(huán)境溫度低于20度時(shí),可用溫水溶法,(即將拌和物裝入器皿內(nèi)臵入水中加溫)使樹脂溶化,加熱溫度不超過40度。
3、將硬化劑加入已稀釋的樹脂溶液中,迅速攪拌。如使用間苯二胺(或乙二胺)作硬化劑時(shí),應(yīng)用溫水溶法預(yù)先將硬化劑加熱溶化,但溫度不得超過65度。
4、將加好硬化劑的樹脂倒入拌和好的粗細(xì)填料中,將含有環(huán)氧樹脂的砂漿混合物,邊和拌邊壓入裂縫中。
5、加入硬化劑后的樹脂料,一般不宜加熱。如氣溫過低影響操作或拌和時(shí),間苯二胺(或乙二胺)有產(chǎn)生結(jié)晶析 出現(xiàn)象時(shí),可用溫水溶法稍微加熱,但不得局部加熱或加熱過高,以防拌和物早期凝固。
6、含有環(huán)氧樹脂的拌和物,應(yīng)在淺槽內(nèi)拌和,便于及時(shí)散除化學(xué)熱。環(huán)氧樹脂拌和物的配合比為:水泥:砂:環(huán)氧樹脂:間苯二胺(乙二胺):水=1:3:0.25:0.02:0.45。本配合比為重量比。拌和物應(yīng)在30分鐘內(nèi)用完。
二、方法選用
1、裂紋寬小于0.15mm,一般不作修補(bǔ),必須進(jìn)行封閉時(shí),可涂二層樹脂涂料;
2、裂紋寬0.15-0.3mm時(shí),沿裂紋鑿一條外口寬20mm,深約3mm的“V”形槽,然后涂一層厚約0.2mm的樹脂涂料,再用樹脂砂漿修補(bǔ)平整;
3、裂紋寬大于0.3mm時(shí),沿裂紋鑿一條外口寬20mm,內(nèi)口寬約6mm,深約7mm的梯形槽,修補(bǔ)方法同2;
4、圬工(混凝土路面)表皮剝落或大塊混凝土脫落時(shí),鑿除松散砂漿或混凝土,涂一層厚約0.2mm樹脂涂料,用樹脂砂漿修補(bǔ)平整。
二00五年八月九日
第五篇:瀝青混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及處理
近幾年,城市道路建設(shè)發(fā)展速度。瀝青混凝土路面較之水泥混凝土路面具有行車舒適性好、噪音小、對路基或不均勻沉降適應(yīng)性強(qiáng)、修復(fù)快等優(yōu)點(diǎn),日益被越來越多的應(yīng)用到城市道路建設(shè)中。但在各種因素影響下,瀝砼路面會出現(xiàn)裂痕、車轍、深陷、泛油、擁包等現(xiàn)象,其中裂痕現(xiàn)象最為普遍,如得不到及時(shí)處理,會影響到道路的正常使用功能。為此,筆者就瀝青砼路面裂縫的成因及預(yù)防、治理措施做一探討。
一、瀝青砼路面裂痕的成因:
裂縫是瀝青砼路面最常見的病害之一,它的產(chǎn)生原因主要是路面整體強(qiáng)度不足以適應(yīng)實(shí)際交通負(fù)荷,多在不利水溫狀況的季節(jié)出現(xiàn)。按其形狀又基本分為橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫三種。
1、橫向裂縫:橫向裂縫與路中心線基本垂直,縫寬不一,縫長貫穿部分路幅或整個(gè)路幅。裂縫一般比較規(guī)則,沿路面大致呈均勻分布,裂縫間距的大小取決于當(dāng)?shù)氐臍鉁睾蜑r青面層與半剛性基層材料的抗裂性能。
橫向裂縫成因主要有三個(gè)方面:
(1)地基及基礎(chǔ)沉降差異引起的橫向裂縫。在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處,因地基或路基與構(gòu)造物差異沉降導(dǎo)致基層開裂,并反射到瀝青面層,形成橫向裂縫。
(2)材料收縮引起橫向裂縫。一方面在基層成型過程中,因基層材料失水收縮而形成規(guī)則的橫向裂縫,另一方面基層材料因溫度驟降而發(fā)生低溫收縮開裂。這兩種收縮變形使面層底面承受拉力,當(dāng)拉力超過瀝青面層的抗拉強(qiáng)度時(shí)就使瀝青面層底部拉裂,并隨著溫濕的循環(huán)變化及行車荷載的反復(fù)作用而導(dǎo)致瀝青面層裂縫。
(3)瀝青及混凝土的溫縮引起的裂縫。因?yàn)r青是一種對溫度變化比較敏感的粘彈性材料,溫度下降時(shí),瀝青混合料逐漸變硬變脆,并發(fā)生收縮變形,當(dāng)收縮拉應(yīng)力超過瀝青砼的抗拉強(qiáng)度時(shí),瀝青路面表面就會被拉裂,并逐步向下發(fā)展,形成上寬下窄的橫向裂縫。
2、縱向裂縫:裂縫走向基本與行車方向平行,裂縫長度和寬度不一。縱向裂縫形成的主要原因有以下四個(gè)方面:(1)地基原因。有些路段處于坑槽或出現(xiàn)彈簧土情況,在施工時(shí)處理不到位,在回填土后,由于地基承載能力的差別出現(xiàn)不均勻沉降,造成路面縱向開裂。
(2)路基施工原因。由于土基施工時(shí)路基材料含水量不合適或壓路機(jī)械壓不到位而造成的路基壓實(shí)不均勻。
(3)水的滲透、侵蝕破壞。花壇、路表、邊坡等滲水,使局部路基受水浸泡后承載力值降低,在動靜荷載的作用下,路基滑動產(chǎn)生裂縫。
(4)接茬原因。瀝青面層分路幅攤鋪時(shí),兩幅接茬處未處理好,在車輛荷載及大氣因素作用下逐漸開裂。
3、網(wǎng)狀裂縫:網(wǎng)狀裂縫縱橫交錯(cuò),縫寬1mm以上,縫距40cm以下,1m2以上。它是相互交錯(cuò)的疲勞裂縫,形成一系列多邊形小塊組成的網(wǎng)狀開裂,它的初始形態(tài)是沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行的縱縫,而后在縱縫間出現(xiàn)橫向和斜向連接縫,形成縫網(wǎng)。
網(wǎng)裂主要是由于路面的整體強(qiáng)度不足而引起的。其產(chǎn)生原因主要有下列三種:
(1)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,路基路面壓實(shí)度不足,路面材料配合不當(dāng)或未拌和均勻等使瀝青與石料粘結(jié)性差。
(2)路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫后未及時(shí)封填,致使水份滲入下層,使基層表面被泡軟,在汽車荷載反復(fù)作用下,粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產(chǎn)生唧漿,基層表面被逐步淘空,產(chǎn)生網(wǎng)裂。
(3)瀝青老化和汽車嚴(yán)重超載,使基層產(chǎn)生疲勞破壞也是導(dǎo)致瀝青面層形成網(wǎng)裂的重要原因。
二、裂縫的預(yù)防措施:
1、產(chǎn)品生產(chǎn)前對原材料特別是瀝青做試驗(yàn),根據(jù)《瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》要求,按本地區(qū)氣候條件和道路等級選取適用的瀝青類型。以減少或消除瀝青面層溫度收縮裂縫。采用優(yōu)質(zhì)瀝青更有效。
2、合理組織施工,盡量避免冷接縫。對于冷接縫的處理,應(yīng)先將接縫處沿邊緣切割整齊、清除碎料,然后預(yù)熱軟化接縫處,涂刷乳化瀝青,再鋪筑新混合料。碾壓時(shí),壓路機(jī)在已壓實(shí)的橫幅上,鋼輪伸入新鋪層15cm左右,每壓一遍向新鋪層移動15-20cm,直到壓路機(jī)全部在新鋪層為止。對于縱向裂縫,如分幅攤鋪時(shí),前后幅應(yīng)緊跟,上、下層的施工縱縫應(yīng)錯(cuò)開15cm以上,攤鋪時(shí)控制好松鋪系數(shù),使壓實(shí)后的接縫結(jié)合緊密、平整。
3、瀝青路面攤鋪前,對下臥層需認(rèn)真檢查,及時(shí)清除泥灰,處理好軟弱層,保證下臥層穩(wěn)定。在舊路面上加鋪瀝青路面結(jié)構(gòu)層前,須銑削原路面后再加鋪,以延緩反射裂縫的形成。
4、處理好地基。路基應(yīng)分層填筑和壓實(shí)合格,使路基盡可能均勻,特別在預(yù)先采取措施防止地表面水滲入地基的情況下,可以大幅度減+少縱向裂縫的數(shù)量,同時(shí)顯著延緩縱向裂縫出現(xiàn)的時(shí)間。
三、裂縫的治理措施:在瀝青路面出現(xiàn)微小裂縫時(shí)就必須及時(shí)處理整治。
1、對于橫向裂縫的處治方法
(1)對于基層開裂、瀝青混凝土溫縮等引起的橫向裂縫,如縫寬較小可不予處理,如寬度在3mm以上,可將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹凈塵土后,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。如縫寬在5mm以上,可將縫口雜物清除,或沿裂縫開槽后用壓縮空氣吹凈,采用瀝青砂或細(xì)粒式熱拌瀝青混合料填充搗實(shí)、封口。(2)對于由路基破損或沉降引起的橫向裂縫,如出現(xiàn)錯(cuò)臺、啃邊、裂縫寬度大于5mm以上的,則需沿橫縫兩側(cè)各50cm~100cm范圍開槽,將破損或沉降結(jié)構(gòu)層鏟除,更換水穩(wěn)定性好、收縮性小的半剛性材料進(jìn)行基層的處理,然后進(jìn)行瀝青面層的恢復(fù)。
2、對于縱向裂縫的處治方法主要有以下幾種:
(1)對于細(xì)裂縫(2-5mm)可用改性乳化瀝青灌縫。對大于5mm的粗裂縫,可用改性瀝青(如sbs改性瀝青)灌縫。灌縫前,必須清除縫內(nèi)、縫邊碎粒、垃圾,并使縫內(nèi)干燥。灌縫后,表面撒上粗砂或3-5mm石屑。
(2)如縱縫進(jìn)一步發(fā)展,出現(xiàn)啃邊、錯(cuò)臺且裂縫寬大于5mm,則需銑刨上面層和中面層(銑刨寬度為裂縫兩側(cè)各1m),將軟弱層或不穩(wěn)結(jié)構(gòu)層鏟除,更換水穩(wěn)定性好、收縮性小的半剛性材料進(jìn)行基層的處理,然后進(jìn)行瀝青面層的恢復(fù)。(3)對于尚未穩(wěn)定的縱向裂縫,除按方法(1)處治外,還應(yīng)根據(jù)裂縫成因,采取排水、邊坡加固等措施,以使裂縫穩(wěn)定不繼續(xù)發(fā)展。
3、網(wǎng)裂的處治方法如下:對于輕微網(wǎng)裂可用玻璃纖維布罩面,對于大面積的網(wǎng)裂、常加鋪乳化瀝青封層或在補(bǔ)強(qiáng)基層后,再重新罩面,修復(fù)路面。瀝青混凝土路面裂縫問題不容忽視,應(yīng)仔細(xì)分析瀝青混凝土路面裂縫的成因,采取積極的預(yù)防措施和相應(yīng)的治理措施,以提高瀝青混凝土的質(zhì)量,保證其良好的服務(wù)能力。