基于桥梁裂缝中钢混的成因分析

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1、基于桥梁裂缝中钢混的成因分析李伟中交路桥建设有限公司第九工程处北京朝阳区100024摘要：混凝土桥梁开裂是工程中常见的病害，本文介绍了钢筋混凝土桥梁粱体裂缝的种类及形成原因。使其处于良好的工作状态。关键词：裂缝；钢筋混凝土；桥梁梁体；种类；成因中图分类号：TU37文献标识码：A随着社会的进步，交通事业的需求，混凝土因价格低廉、抗压强度高、耐火性好、不易风化、养护费用低，成为当今桥梁结构中使用最广泛的建筑材料。混凝土是脆性材料，而钢筋是韧性材料，两者在一起工作，弹性模量相差很大，而且两者的强度差别就更大，因此两种材料在一起共同发挥作用，

2、要是钢筋参加工作，比较多的承受力，混凝土势必开裂，大量的工程和理论分析表明混凝土构件基本上都是带裂缝工作的。通过对混凝土桥梁裂缝的研究，对混凝土桥梁裂缝的种类和产生原因作了较全面的分析、总结，以方便设计、施工找出控制裂缝的可行办法。一、桥梁混凝土裂缝的种类及产生原因（一）、收缩裂缝实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。混凝土中含有大量孔隙、粗孔及毛细孔，孔隙中存在水分，而水分的活动将影响到混凝土的一系列性质，引起混凝土的收缩变形，导致裂缝的产生。混凝土凝固时，由于水泥水化产物的体积比反应前物质的总体积要小，因而产生收缩，称为

3、化学收缩或凝缩；混凝土在硬化过程中随着水分的逐渐蒸发，体积逐渐减小，称为干缩，化学收缩与干缩合称为收缩。混凝土的干燥过程是由表面逐渐扩展到内部的，在混凝土内部呈现含水梯度，因此产生表面收缩大，内部收缩小的不均匀收缩，导致表面混凝土承受拉力，内部混凝土承受压力。当表面混凝土所受的拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩变形。（二）、荷载引起的裂缝此类裂缝是混凝土桥梁在常规动、静荷载及次应力作用下产生的，桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载，会在结构内产生循环变化的应力，不但会引起结构的振动，还会引起结构的累积疲劳损伤。由于桥梁所采用的材料

4、并非是均匀和连续的，实际上存在许多微小的缺陷，在循环荷载作用下，这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤，并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制，极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到，但其带来的后果往往是灾难性的。（三）、钢筋锈蚀引起的裂缝因混凝土质量较差，或保护层厚度不足，或保护层被碳化使钢筋周围混凝土碱度降低，或有氯化物浸入，等等，均可引起钢筋表面氧化膜破坏而发生锈蚀反应；锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2～4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝并有锈

5、迹渗到混凝土表面。钢盘锈蚀使得钢筋有效断面减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降。继而将诱发其它形式的裂缝；而其它裂缝的产生又会加剧钢筋锈蚀，最后可能导致结构破坏。要防止钢筋锈蚀。主要应确保钢筋有足够的保护层厚度(保护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度)；施工时应控制混凝土的水灰比，并应加强振捣，保证混凝土的密实性：还要严格控制含氯盐的外加剂用量，对沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎用含氯盐的外加剂。（四）、冻胀引起的裂缝大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积

6、膨胀，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失很大。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强，骨料中含泥土等杂质过多，混凝土水灰比偏大、振捣不密实，养护不力使混凝土早期受冻等，均可能导致混凝土冻胀裂缝。（五）、施工方法和施工工艺质量的原因在混凝土结构构件制作、运输、安装过程中，施工方法不合理、施工质量较低，容易产生各种形式的裂缝，产生裂缝的原因主要有以下几方面：1、骨料进场控制不严：碎石厂对碎石的

7、分级生产控制不严格，施工单位进场的石子堆积、堆放，导致混凝土拌合物和易性性能差，造成混凝土质量波动，质量差的混凝土容易产生裂缝。2、施工前对支架压实不足或支架刚度不足，浇筑混凝土后支架均匀下沉；施工时模板刚度不足，在浇筑混凝土时，由于混凝土自重和侧向压力的作用使得模板变形。3、混凝土浇筑供料速度不及时，连续性差，搅拌时间控制不好。4、混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低，在硬化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实过大。5、混凝土振捣不密实、不均匀，漏振或过振，出现蜂窝、麻面、空洞，导致截面削弱、钢筋锈蚀或其他荷载裂缝。6、混凝土养护不到位，会使

8、混凝土的水分流失，混凝土失水后表面产生拉应力混凝土开裂，出现不规则的裂缝。7、施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。二、混凝土裂缝的治理方法如果裂缝情况影响到混凝土结构的性能时，就应更慎