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?【河南洛阳金元明清2023年债权计划3号政府债定融】
规模:5000万 付息方式:每周二、五成立计息,月度25号付息
期限:12/24月
政信知识:
就其早期出现的裂缝的原因、特点、分类及其危害进行了阐述,对如何防止和减少水泥砼路面早期裂缝提出了有效的对策同时告诫广大施工人员对此病害的内因与外因,不能孤立去研究,而应综合分析,全面考虑,研究制定确保工程质量、减少经济损失的方案
关键词:混凝土路面,裂缝,危害,探讨 水泥砼路面的突出优点是:强度高,使用周期长,正常维护费用低;其突出缺点是:一次性投资大,对损坏难以修复
因此,如何进一步利用水泥砼路面的优点,克服其缺点,延长使用年限,对今后砼路面的修建是有实际意义的
在砼路面的施工中,无论在技术上,在管理上,仍有不少教训,值得我们去反思研讨
水泥砼路面早期裂缝危害的潜在因素及防治就是其中的重要课题
本文所指的早期裂缝是指:凡是在道路开放交通前产生的裂缝,均称作早期裂缝
随着水泥砼路面的发展,其病害也不断增加,特别是在夏季或冬季施工的路面,早期裂缝的现象更为严重
可见,早期裂缝对砼路面的危害十分普遍,对其如何防护和处理显得十分重要
根据“早裂”的潜在成因及外部条件的影响,初步归纳后,可将早期裂缝分为四种,分别是:沉降裂缝;干缩裂缝;温度裂缝;施工裂缝
一、沉降裂缝 砼浇筑后,水泥和骨料自然下沉,同时引起泌水,在沉降过程中发生的裂缝
产生沉降裂缝主要原因,是砼浇筑后,水泥和骨料在下沉阶段,如受到钢筋和其它埋件的局部阻碍、模板移动、基础沉降,使该处砼产生拉应力和剪应力时,该处就会产生沉降裂缝
裂缝一般均在浇筑后1~3小时产生,属硬化前裂缝
发现后迅速进行处理,可重新加压抹平,使裂缝闭合,能达到较好效果
沉降是砼特性之一,完全避免是不可能的
但沉降有一定限度,随着各粒子间的相互接触,水泥浆的逐步凝结,将导致沉降停止
沉降量与单位用水量成正比
即单位用水量愈大,泌水率愈大,沉降量也愈大
为防止和减少沉降裂缝,应从以下三方面着手: (1)在保证砼和易性的条件下,降低砼的单位用水量,使用干硬性砼
(2)选择在沉降结束以前快速硬化,而又不失去粘结力的水泥和外加剂
(3)施工良好震捣,消除因泌水产生的水膜而减少砼沉降
二、干缩裂缝 水泥砼浇筑后,在硬化的过程中,由于水泥水化生成物的体积比原来物质的体积小,加上游离水在空气中蒸发及凝胶体失水而紧缩,随着砼何体积收缩产生拉应力,当拉应力大于当时砼的抗拉强度,而产生干缩裂缝
裂缝的主要特征:表面开裂,纵横交错,没有一定规律;缝宽和长度都很小,与发丝相似,不注意时较难发现
干缩裂缝是砼路面早期裂缝中最常见危害之一
因内外研究资料表明,砼的干燥收缩也是砼特性之一,正是因为这一特征,能使砼密实,提高砼与钢筋之间的粘结力
但是干缩量超过一定程度就会产生裂缝
干缩裂缝的产生与使用材料、配合比、板块尺寸、养护条件、外加剂等有密切关系,根据对干缩裂缝的认识,对其成因分述如下: (1)在冬季或夏季施工,往往由于养护不及时,让砼风吹日晒,造成砼表面水分蒸发速度过快,超过了泌水速度,因而产生干缩裂缝
(2)对于塑性砼来说,从凝结到硬化结束,就是早期收缩期间,也是砼快速失去塑性的过程
此时,如果砂率过大,石料含泥量过多,或是采用干缩量较大的水泥,都会造成砼过量收缩而产生裂缝
多年实践证明:水泥标号越高,收缩越大;矿渣水泥比普通水泥收缩大;级配骨料粒径越小,收缩愈大;生产干缩裂缝危害的机会就越大
为防止干缩裂缝产生,首要任务是消除一切可能诱导“干裂”产生的因素
主要应从以下三方面入手: (1)根据不同气候条件,选用合理级配
正确选用水泥、石料、砂率、用水量、外掺剂等,从减少干缩率,来防止干缩裂缝
(2)严格施工管理,防止水分过量蒸发,捣筑后,及时采用凉棚或其它遮盖物,将砼覆盖起来,避免风吹干燥,日光直接照射,进入养护期后,注意养生
(3)不同外加剂及剂量,对砼干缩率有一定影响
因此,掺配外加剂前应对干缩率作试验后,再确定是否掺配和掺配量
三、温度裂缝 水泥砼具有热胀冷缩的性质
由于水泥水化作用,是伴随发热的化学反应,所以,在硬化的过程中释放大量热能,使温度上升
经参考有关实测资料,在通常温度范围内,砼温度上升1℃,每米膨胀0.01毫米
这种温度变形,对大面积砼板块,极为不利
砼路面板的内部温度增高有时可达到40~60℃,使内部砼产生显著的体积膨胀,而板面砼随着晚上气温降低,湿水养护而冷却收缩
内部膨胀与外部收缩,互相制约,产生很大拉应力,而外部砼所受拉应力一旦超过砼当时的极限抗拉强度时,板块就会产生裂缝
经几年来现场观察温度裂缝的结果是:横向裂缝多于纵向裂缝,板中裂缝多于板边裂缝,缝宽大小不一,受温度影响大
另外,在某些路段,因踞缝不及时,而在靠近设计伸缩缝处,发生了走向较规则的温度裂缝,这种情况在香港大道施工时曾多次出现
对温度裂缝的处理,尚未较成熟的办法
按常规整块打掉,返工重浇,浪费较大
我市常用办法是用切割机垂直切除损坏部分,破除运走,重新浇筑单层钢筋砼,以保证损坏块的强度及稳定性
对于温度裂缝,应该树立以防为主的思想
在施工管理的过程中,我们积累了不少的好经验和预防措施
综合起来,主要有下面三条: (1)砼单位骨料用量愈大,其热膨胀系数愈小
水泥浆含量愈多,则砼膨胀系数愈大
因此,合理选择级配,采用水化热较低水泥,减少水泥及用水量,降低砼膨胀值,是防止温度裂缝的主要途径
(2)施工管理中,应注意人工降温措施,对表层砼采取保温保湿防护措施,减少温度变形
(3)对于大面积砼路面施工,应该做到及时锯缝,这是防止温度裂缝的有效措施
四、施工裂缝 在砼早期裂缝中,可以说没一种裂缝不与施工因素有关
施工裂缝主要是指由施工因素产生的裂缝
从我市市政道路施工中比较常见的施工裂缝,追踪其成因主要有两方面: (1)震捣不够,拆摸过早,因而引起砼表面和边部开裂
(2)在不中断交通的情况下,分边施工,先期施工的砼板块通车后,影响新浇筑的板块,产生震动裂缝
对防止施工裂缝的产生,并非一个纯技术问题,在很大程度上是施工管理问题
只要严格加强施工质量,正确执行施工技术操作规程,因施工因素产生的裂缝是可以防止和避免的
五、结束语 水泥砼路面早期裂缝的产生,其内因与外部条件,非常复杂
既有单一因素,也有综合因素
因此我们对某一种裂缝的产生,也不应看到孤立,应综合进行分析研究,以确保水泥砼路面的工程质量,减少早期裂缝所造成的损失
参考文献: 1、王景峰,路基路面施工与养护技术,人民交通出版社,2005.12 2、江苏省交通厅公路局,水泥混凝土路面技术委员会,公路水泥混凝土路面养护技术规范(JTJ073.1-2001),江苏教育出版社,2001.9 3、张雄主编,混凝土结构裂缝防治技术,化学工业出版社,2007.1 针对混凝土桥梁裂缝产生的原因进行详细阐述
主要分析了混凝土桥梁工程中各种裂缝产生的原因,并对针对各种裂缝,归纳了若干修补裂缝的基本方法,对混凝土结构裂缝修补和旧桥加固、改造具有一定借鉴意义
关键词:混凝土;桥梁;裂缝 目前,在我国很多地方和地区混凝土桥梁在使用过程中出现裂缝,为保证混凝土桥梁有良好的耐久性和结构安全,需要进行裂缝处治和加固的施工工艺
一、混凝土桥梁裂缝的分类
混凝土桥梁结构的裂缝是固体材料中某种不连续的现象,是由材料内部的初始缺陷、细微裂缝扩展引起的
引起裂缝的原因很多,但可归结成两大类
第一类,由变形引起的裂缝,也称为非结构性裂缝
如温度变化、混凝土收缩、地基不均匀沉降等因素引起的变形,当此变形得不到满足,在结构构件内部产生自应力,当这种自应力超过混凝土允许应力时,就会产生混凝土裂缝
第二类,由外部荷载引起的裂缝,也称为结构性裂缝、受力裂缝;其裂缝与荷载相对应,预示结构承载力可能不足或者存在严重问题
二、非结构性裂缝产生的原因
(一)塑性裂缝
混凝土在塑态阶段产生的裂缝通称为塑性裂缝
它是各类现浇钢筋混凝土结构中常见的一种早期裂缝
(二)收缩裂缝
当混凝土成形后,表面水分蒸发,内外干缩量不一样,因而混凝土表面收缩变形受到混凝土内部约束,或受其他约束产生拉应力
而混凝土早期强度较低,因而出现收缩裂缝
(三)温度裂缝
钢筋混凝土结构的温度变形受到约束,在混凝土内部会产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度,混凝土即会出现裂缝,这种裂缝称为温度裂缝
(四)施工缝处理不当引起的裂缝
施工缝如果处理不好,由于混凝土收缩或受力变形后会产生裂缝
如地震作用、钢筋腐蚀、火灾事故等原因同样也会产生裂缝,从而降低结构的受力性能和耐久性能
三、荷载引起的裂缝
桥梁混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种
直接应力裂缝是指外荷载作用下引起的直接应力产生的裂缝
裂缝产生的原因有计算模型不合理结构计算时有些受力部分不计算或漏算;结构受力假设与实际受力不符;超重车辆的增加造成结构物实际受到的荷载远远大于计算的荷载这样就早成内力与配筋计算错误;与实际不符,结构安全系数不够
同时结构设计时不考虑施工的可能性;个别设计断面不足;钢筋设置偏少或布置错误;结构刚度不足;构造处理不当;设计图纸交代不清等
四、收缩引起的裂缝
在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,当水泥与水接触后其矿物成分与水起水化反应生成水化物,水化物的体积是水泥的2倍多
五、地基变形引起的裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂
基础不均匀沉降的主要原因有:(一)地质勘察精度不够、试验资料不准
(二)地基地质差异太大
建造在山区沟谷的桥梁,河沟处的地质与山坡处变化较大,河沟中甚至存在软弱地基,地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降
(三)结构荷载差异太大
(四)分期建造的基础
在原有桥梁基础附近新建桥梁时,如分期修建的高速公路左右半幅桥梁,新建桥梁荷载或基础处理时引起地基土重新固结,均可能对原有桥梁基础造成较大沉降
(五)地基冻胀
六、钢筋锈蚀引起的裂缝
由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,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,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其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,并有锈迹渗到混凝土表面
由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏
施工工艺质量引起的裂缝:在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现
裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异
结语:混凝土桥梁裂缝是一个普遍的技术问题,通过近代混凝土强度理论的亚微观研究和大量工程实践经验,都说明混凝土结构的裂缝是不可避免的,细微裂缝对使用无多大危害
在混凝土桥梁设计计算理论中,构件是允许带裂缝工作的,但应控制裂缝的宽度不能过宽
混凝土桥梁结构出现裂缝也是有方法修补和加固的,在找出裂缝产生的真正原因后,采用正确、合理的修复材料和方法,就能实现桥梁构件的补强、改善结构性能,提高桥梁的承载能力和通行能力,从而延长桥梁的使用寿命,适应现代交通运输的要求
由上述可知,设计疏漏、施工低劣、监理不力,均可能使混凝土桥梁出现裂缝
因此,严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理,是保证结构安全耐用的前提和基础
在运营管理过程中,进一步加强巡查和管理,及时发现和处理问题,也是相当重要的一个环节
参考文献: 【1】蒙云,卢波.桥梁加固与改造【M】.北京.
河南洛阳金元明清2023年债权计划3号政府债定融