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公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治简述

2021-02-17马进丽

装备维修技术 2021年43期
关键词:分析研究

马进丽

摘 要:目前,公路桥梁建设的范围越来越广,主体工程仍以混凝土施工为主。混凝土是水泥、石料和水的结合体,具有热膨胀和冷缩的特点,施工过程中易受温度的影响,产生后期裂缝,影响混凝土的稳定性,损坏公路或桥梁的主体,它严重影响公路桥梁的整体质量和使用寿命。施工温度是引起混凝土裂缝的重要因素,因此在混凝土施工中必须重视施工温度,消除温度对混凝土质量的影响,保证公路桥梁的稳定。

关键词:公路桥梁混凝土;施工温度;防裂;分析;研究

1路桥混凝土温度应力的产生及其影响

是路桥施工中最重要的材料,但由于混凝土本身具有热膨胀和冷缩的特性,因此其自身的温度将直接影响路桥的质量。混凝土的温度应力可分为三个阶段,贯穿于公路桥梁工程的全过程。第一个是早期阶段,从混凝土浇筑开始到混凝土放热阶段结束,一般持续一个月左右,在此期间混凝土逐渐由液态变为固态,在转变过程中产生大量的水化热,它对混凝土本身的弹性模量有很大的影响,使混凝土内部发生很大的变化,从而导致混凝土的内应力,是指混凝土从放热结束到逐渐升温的过程。在这个阶段,混凝土的弹性模量不会有明显的变化,但由于其内部温度的变化,也会有一定的应力,最后阶段就是最后阶段,是指混凝土完全冷却后发生的所有过程,在这一过程中,由于外界温度的变化而产生温度应力,随着中期、早期应力叠加在混凝土上,一旦温度应力的总和超过混凝土的抗剪强度,就会导致混凝土开裂。温度应力对混凝土路面的影响可分为约束应力和自生温度应力,两者共同作用。

2混凝土裂缝原因

2.1准备不足。

配合比是影响混凝土质量、产生裂缝的主要原因之一。由于施工单位在施工准备阶段没有严格按照混凝土配合比标准施工,水泥或水的用量不合理,在这种情况下,会严重影响混凝土的稳定性,出现水灰相间的现象。此时,混凝土结构将不具有完整性特征,进而出现裂缝。另外,在混凝土配置阶段,由于施工方没有考虑拉力的影响因素,一旦施工人员操作失误,混凝土内部会产生巨大的拉应力,随着拉应力的不断增大,当混凝土达到极限强度时,开裂的概率急剧增加。

2.2影响环境温度的因素。

当混凝土外部温度与内部结构温差较大时,混凝土表面会形成巨大的拉应力,当拉应力值超过混凝土的承载能力时,混凝土表面会出现大面积的裂缝。另外,由于水与水泥发生物理水热反应,在这个过程中,混凝土本身会释放大量热量,使内部结构温度迅速升高,混凝土出现裂缝。另外,在混凝土养护阶段,施工方需要对混凝土进行冷却处理,但是,由于混凝土内部温度总是很高,当冷水遇到高温时,会产生很大的温差,混凝土产生巨大的拉应力,加速了开裂过程。

3混凝土施工中温度和裂缝的防治措施

3.1混凝土原材料和配合比在配制阶段的完善措施。

在整个混凝土施工过程中,裂缝的发生频率较高。裂缝产生的原因是原材料与混凝土的配合比不匹配。因此,必须做好施工前的准备工作。在确定混凝土配合比的过程中,需要充分了解整个混凝土工程,并对内容进行相应的优化调整,充分考虑混凝土的承载力。工作人员应根据有关资料优化选择混凝土配合比,并根据工程的具体需要选择水泥的种类和标号。如果水泥标号过低,会影响混凝土的刚度和强度,不能保证公路桥梁的整体施工质量。如果水泥标号过高,混凝土本身会释放更多的水化热,从而促进混凝土开裂。在选择膨胀剂的过程中,要充分结合公路桥梁混凝土工程的具体情况,选择合理的混凝土配合比,保证膨胀剂的种类能满足工程的施工要求。

3.2严格控制混凝土温度。

施工现场管理人员应合理安排施工时间,避免在热天或冷天施工,防止影响施工效率和施工质量。在恶劣的气候条件下,混凝土结构存在较大的温差,这也是拉压应力增大导致开裂的主要原因。加强引进先进技术和设备,實时监测混凝土结构的温度变化,当温度变化时及时采取有效措施,有效防止裂缝问题的发生。另外,拆模施工要进行合理的监理,防止内外温差过大。

3.3标准结构。

为减少裂缝,控制浇筑温度,应规范混凝土施工,合理使用工艺。公路桥梁混凝土施工面积大,混凝土施工宜采用分段施工,分层浇筑。这种施工方法最大的优点是允许有足够的时间来保证它能得到较好的反应和固化,同时也有助于散热、控制裂缝的作用。夏季气温一般较高,浇筑混凝土时可在模板上安装冷却管,在其发热时打开阀门,这样可以把温度降下来。这里要注意的是,根据水温,控制水的流速。在水温降到10度以下时,流量需要为1500升/月1。这样既不会因为流量过快而对混凝土结构造成影响和损坏,也会带走内部产生的热量。水温在10度以上,根据需要合理提高水流量。混凝土冷却后,冷却管应填满。采用灌浆。

3.4约束力把控。

一般来说,如果水平方向或竖向方向上的地基有一定程度的沉降,就会影响路桥区工程的施工质量。因此,有必要采取相关措施,科学有效地控制粘结力:(1)要在一定程度上削弱混凝土的内约束力,温度影响产生的应力会直接作用于粘结力,有必要合理有效地控制温度,必要时采取保温措施。这样可以引起混凝土结构的内应力,从而起到抑制内约束力的作用(2) 有效控制外基础的粘结力,可通过减小浇筑层厚度来实现。此外,还可以设置运动层,但需要确保设置合理。这两种方法都能在一定程度上削弱结合力。

3.5混凝土工程的早期维护。

混凝土裂缝最常见的原因是早期结构温差,而混凝土工程的早期养护也是避免混凝土裂缝的重要解决方法之一,控制温度条件,可以充分体现在两个方面:第一方面,有效降低温差可以改善因温差对混凝土原材料的影响,避免热膨胀和冷缩现象;水泥的水化作用可以使混凝土的强度达到预期的水平。理论上,混凝土浇筑后的含水量可以满足水泥水化的要求,但由于外界因素,部分水分会蒸发,水泥水化不能充分发挥作用,因此早期养护非常重要。

4结论

目前,我国公路桥梁混凝土施工技术相对成熟,积累了大量的实践经验。人们应进一步加强研究,深入分析混凝土构件裂缝与施工温度的关系,明确施工温度控制的意义。公路桥梁工程施工单位应充分了解工程所在地区的气候特点、气温变化等因素,提高混凝土配合比设计的合理性,按设计标准控制混凝土配合比的性能和用量。在施工过程中,要严格遵守操作规范,科学选择混凝土浇筑工艺,加强施工温度监测。同时,要做好混凝土构件的养护工作,避免裂缝的产生,保证公路桥梁结构的安全稳定。

参考文献:

[1]王君.公路与桥梁混凝土的施工温度控制与裂缝防治[J].北方交通,2017(11):37-39.

[2]任今伟.试析公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治[J].绿色环保建材,2017(10):117.

[3]朱兰霞.公路桥梁混凝土施工温度及裂缝的防治措施浅析[J].建材与装饰,2017(36):273-274.

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