桥梁工程大体积混凝土裂缝成因分析及控制措施
2019-12-21陈策
商品与质量 2019年41期
陈策
浙江正方交通建设有限公司 浙江金华 321000
1 桥梁裂缝成因分析
1.1 内部水泥水化热反应
混凝土在凝结过程中,以水泥为主的组成物与约20%的拌和水会发生水化热反应,其中铝酸三钙(3CaO·Al2O3)和硅酸三钙(3CaO·SiO3)为组成物中的主要水化放热化合物,化学能转化为大量热能,形成粘结砂石材料的可塑性浆体,最后凝结硬化成为石状体。在一定的环境温度下,断面厚、表面系数和导热效率较低,使得大体积混凝土结构水化放热速度显著高于自发散热速度,并形成由芯部至表面的温度梯度,大温差将产生较大的温度应力,该应力受外部及外层混凝土约束[1]。
1.2 外界温度变化
环境温度随时间呈周期性变化,且变温幅度一般较大。混凝土表层温度受内部传热等因素影响,其变化速率相对缓慢。当浇筑体表层与环境温度温差较大时,热传导速率增高,将加剧混凝土内外温度梯度,加剧裂缝发育。混凝土结构在试验室绝热、恒温环境及现场施工环境下应力随龄期的发展曲线如图1所示。从图1可以看出,温差控制对降低混凝土受拉开裂风险影响显著。
1.3 外部约束作用
在水化热反应末期,混凝土由内至外开始逐渐导热降温,非水化热反应水分散失,其叠加作用导致混凝土体积逐渐收缩。收缩趋势受到原浇筑基础等的外部约束作用(嵌固或摩擦),将会产生较大的局部拉应力。
1.4 混凝土收缩变形
在养护阶段,混凝土若遭受风吹日晒,则会加剧毛细孔道失水,从而加剧混凝土收缩。……
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