浅谈桥梁混凝土裂缝的成因与防治措施

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1、浅谈桥梁混凝土裂缝的成因与防治措施摘要：分析桥梁混凝土裂缝形成的原因，提出预防桥梁混凝土裂缝的措施。关键词：桥梁混凝土裂缝随着混凝土在桥梁结构中的应用越来越多，相应暴露出来的质量问题也越来越多，其中混凝土结构产生的裂缝问题是…个迫切需要解决的技术难题。理论上，结构裂缝是不可避免的现象，但通过施工中的技术管理措施，减少和控制裂缝是完全可以做到的。一、混凝土桥梁裂缝形成的原因（一）水泥水化热混凝土浇筑初期，水泥在水化过程中产牛大量水化热，使混凝土的温度迅速上升。但由于混凝土表面散热条件较好，热量可以向大气中散发，因此温度上升较少；而混凝上内部由于散热条件较差，热量散发慢，导

2、致温度上升较多。水泥水化热引起的温度变化与混凝土的品质有关，如水泥和粉煤灰的用量，单位体积水泥水化放热量，并随混凝土的龄期按指数关系增长，一般在3-5天达到最高温度。随着龄期的增长，弹性模量的增高，对混凝土内部降温收缩的约束也愈来愈大，以至产生了很大的拉应力，当混凝土抗拉强度不足以抵抗这种拉应力时，便开始出现温度裂缝。（二）温斧变化混凝土在施T期间，外界气温变化的影响很大。混凝土的内部温度是浇筑温度、水化热的绝热温升和结构散热降温等各种温度的叠加之和，外界气温愈高，混凝土的结构温度也愈高，如外界温度下降，会增加混凝土的降温幅度，特别是在外界气温骤降时，会增加外层混凝土与

3、内部混凝土的温差。温度应力是由温差引起的变形造成的，温差愈大，温度应力也愈大。混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度吋即产生温度裂缝。（三）混凝土收缩变形在工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。混凝土中含有大量空隙、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。混凝土的收缩变形主要有以下儿种形式：1.自市收缩:它是混凝土硬化过程中由于化学作用引起的收缩，是化学结合水与水泥的化合结果。2.塑性收缩:混凝土浇筑初

4、期，水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现水分急剧蒸发现象，引起混凝土失水收缩，此时骨料与胶合料之间产生不均匀的收缩变形。3.碳化收缩:它是指大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。4.干缩:混凝土在干燥和水湿的环境屮要产生干缩和湿胀作用，最大的收缩发生在第一次干燥之后。（四）钢筋锈蚀引起的裂缝由于保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长几倍，从而产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂，沿钢筋纵向产生裂

5、缝，并有锈迹渗到混凝土表面。（五）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，体积膨胀，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔小的过冷水在微观结构中迁移和重分布引起渗透压力，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。（六）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

6、形式的裂缝，产生裂缝的原因主要有以下儿方面：1.骨料进场控制不严:碎石厂对碎石的分级生产控制不严格，进场的石了混堆、混放，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。1.混凝土浇筑供料速度不及时，连续性差，搅拌时间控制不好。2.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。4•混凝土养护不到位，会使混凝土的水分流失，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。1.施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在口重或施工荷载作用下产生裂缝。二、桥梁混凝土裂缝的控制与预防措施针对以

7、上提及的儿种原因，应该采取以下儿种措施來控制与预防桥梁混凝土裂缝的产生。(-)设计措施1.采取合理的结构形式和合理的分块。混凝土工程施工中如果允许设置水平施工缝，应根据温度裂缝的要求进行分块，且设置必要的连接方式。2.合理布置分布钢筋:尽量采用小直径、密间距布筋，结构边缘处或变截面处需要加强分布筋，表面可以设置钢筋网片。3.为防止钢筋产生锈蚀裂缝，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度。(%1)优选混凝土原材料优选混凝土原材料、优化混凝土配合比的目的是使混凝土具有较大的抗裂能力。1.采用低水化热的水泥：由于矿物成分及掺加混