桥梁大体积混凝土裂缝控制和防止措施

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1、桥梁大体积混凝土裂缝控制和防止措施　　摘要：桥梁大体积混凝土出现裂缝是一项复杂的系统工程，产生裂缝的原因很多，且工程又千差万别，但只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑各种因素的影响，在施工过程中多观察、总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以控制在允许范围内的。本文探讨了桥梁大体积混凝土裂缝控制与防止措施关键词：桥梁；大体积；混凝土裂缝；控制；措施中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：混凝土桥梁裂缝是桥梁工程施工中容易产生和难以防范的一个重要问题。如处理不当，

2、将直接影响桥梁的工程质量，并有可能导致严重的后果。由于混凝土裂缝产生的原因较为复杂，应根据具体情况和条件，采取其中一种或数种措施。在具体施工中，要靠多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防控制措施，减少混凝土裂缝的出现。一、大体积混凝土裂缝产生的原因大体积混凝土结构通常具有以下特点：混凝土是脆性材料，抗拉强度只有抗压强度的1/107左右。大体积混凝土的断面尺寸较大，由于水泥的水化热会使混凝土内部温度急剧上升；以及在以后的降温过程中，在一定的约束条件下会产生相当大的拉应力。大体积混凝土结构中通

3、常只在表面配置少量钢筋，或者不配钢筋。因此，拉应力要由混凝土本身来承担。1、水泥水化热的影响水泥水化过程中放出大量的热，且主要集中在浇筑后的7d左右，一般每克水泥可以放出500J左右的热量，如果以水泥用量350～550kg/m3来计算，每立方米混凝土将放出17500～27500kJ的热量，从而使混凝土内部升高。（可达70℃左右，甚至更高）。尤其对于大体积混凝土来讲，这种现象更加严重。因为混凝土内部和表面的散热条件不同，因此混凝土中心温度很高，这样就会形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当

4、拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。2、混凝土的收缩混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形，受到外部约束时（支承条件、钢筋等），将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。3、外界气温湿度变化的影响7大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大

5、的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也就会愈高；如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。如果外界温度的下降过快，会造成很大的温度应力，极其容易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响，外界的湿度降低会加速混凝土的干缩，也会导致混凝土裂缝的产生。二、桥梁大体积混凝土裂缝的控制措施1、水泥的品种及用量大体积混凝土产生裂缝的主要原因是水泥水化过程中释放了大

6、量的热量。所以对于桥梁中的大体积混凝土应该选择低热或者中热的水泥。而水泥释放热量的大小及速度的快慢取决于水泥内矿物成分的不同。水泥矿物发热速率最快和发热量最大的是铝酸三钙，其他依次是硅酸三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙。另外，水泥越细发热速率越快，但是不影响最终发热量。因此在大体积混凝土施工中在保证强度的情况下，应控制水泥的品种和用量，尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥从而达到减少裂缝产生的机率。2、外加剂和掺合料7在大体积混凝土中掺入一定量的外加剂和掺合料，可以有效地改善混凝土的施工和易性，减少大体积混凝土的

7、水化热，最终达到控制大体积混凝土裂缝的发生。3、骨料控制粗骨料对混凝土强度有一定的影响，当石质强度相等时，碎石表面比卵石表面粗糙，它与水泥砂浆的粘结性比卵石强，当水灰比相等或者配合比相同时，用两种材料配制的混凝土，碎石混凝土强度比卵石强，相应碎石混凝土比卵石混凝土产生裂缝的机率要低，因此粗骨料的选择是非常重要的。细骨料对混凝土强度影响比粗骨料小，但砂质量对混凝土质量也有一定的影响，因此，砂质量必须符合标准要求。粗、细骨料级配是否连续对混凝土的整体质量有着重要的影响，连续级配很大程度上减少各骨料之间的空隙率

8、，而单一级配的混凝土和易性较差，施工过程中容易产生离析现象，对裂缝的产生很有影响。因此在骨料的选择上应该选取粒径大、强度高、级配好的骨料，这样可以获得较小的空隙率及表面积，从而减少水泥用量，降低水化热，减少干缩，减小混凝土裂缝的开展。4、收缩裂缝的控制7收缩裂缝的控制主要在于控制湿度的变化，使结构具有相对稳定的湿度。加强混凝土的早期养护，混凝土浇注完后，裸露表面应及时用草垫、草袋或塑料薄膜覆盖，并洒水湿润养护。在气温高、湿度低