浅析道桥混凝土裂缝成因及预防

安朝鹏

（身份证号：13013019771205001X）

浅析道桥混凝土裂缝成因及预防

安朝鹏

（身份证号：13013019771205001X）

本文通过对道桥混凝土裂缝成因的分析，提出了一些预防措施，并针对这些措施作了进一步探讨。

道桥；混凝土；裂缝

混凝土结构裂缝的产生的原因比较复杂，有可能多种因素相互影响而产生裂缝，因此每一条裂缝均的产生都是由于其中的一个因素或者多个因素的影响。根据裂缝产生的原因，混凝土裂缝大致可划分如下几种：

1 施工中因收缩引起的裂缝

在工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。混凝土收缩有塑性收缩和缩水收缩，另外还有自生收缩和炭化收缩等。

1.1 塑性收缩裂缝

混凝土浇筑后终凝前，此时水泥水化反应激烈，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩但尚未硬化，其本身强度还无法抵抗收缩而产生龟裂称为塑性收缩。成因主要有水灰比、混凝土配合比、混凝土的凝结时间、环境温度、相对湿度以及风速等等。

主要预防措施：

（1）选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。

（2）严格控制水灰比，掺加减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。

（3）浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。

（4）及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。

（5）在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。

1.2 缩水收缩裂缝

混凝土硬化后受环境影响表层水分损失快，内部损失慢，表层与内部收缩不均匀，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表层混凝土受拉，当拉力超过其抗拉强度时，便产生缩水收缩裂缝。

主要预防措施：

（1）选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。

（2）混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大，干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂。

（3）严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。

（4）加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。

（5）在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

2 温度变化引起的裂缝

混凝土水化过程中产生大量热，集聚在内部产生较大内外温差，导致混凝土膨胀不均匀，混凝土表面受拉产生无规则裂缝。另外当收到暴晒或突然降温等外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。

主要预防措施：

（1）尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。

（2）减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。

（3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。

（4）改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热。

（5）改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺，降低混凝土的浇筑温度。

（6）在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。

（7）高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。

（8）大体积混凝土施工要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束，内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减小混凝土的内外温差。

（9）预留温度收缩缝，并加强混凝土温度的监控，及时采取冷却、保护措施。

（10）浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。

（11）加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。

（12）混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。

3 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，混凝土保护层受到侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物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。

主要的预防措施：

（1）选用碱活性小的砂石骨料。

（2）选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。

（3）选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。

（4）要根据环境类别严格保证保护层厚度，施工过程中振捣要密实防止出现蜂窝麻面，保证混凝土密实性防止氧气进入锈蚀钢筋。

4 结语

混凝土因其取材广泛、抗压强度高、可塑性强，并且耐火性好、不易风化、养护费用低等优点使之成为当今道桥建筑结构中使用最广泛的建筑材料。但是混凝土抗拉能力差，容易开裂这是个不容忽视的问题。有些裂缝很细（＜0.05mm），对结构的适用性、安全性和耐久性无危害，可允许其存在；有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下，不断产生和扩展，致使混凝土保护层剥落、钢筋锈蚀，混凝土的强度和刚度受到削弱，耐久性降低，危害结构的正常使用威胁结构安全。本文对混凝土桥梁裂缝的种类进行分析、总结，以求找出控制裂缝的可行办法，达到防范于未然的目的。

[1]徐有邻，顾详林，编著.混凝土结构工程裂缝的判断与处理.中国建筑工业出版社，2010.

[2]徐至均，编著.混凝土结构裂缝预防与修复.中国工业出版社，2011.

[3]张雄.混凝土结构裂缝防治技术.化学工业出版社，2007.

TU755.7

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1673-0038（2015）33-0338-01

2015-7-25