桥梁大体积混凝土防止裂缝的方法探讨__期刊目录网,论文发表,发表论
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时间：2011-02-25 14:43
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【摘 要】目前,对于大体积混凝土裂缝控制的研究多集中在水工结构的大坝、高层建筑基础上。而对于桥梁中大体积混凝土裂缝的研究并未得到足够的重视。本文通过介绍了桥梁大体积混凝土的特点,分析了桥梁工程中大体积混凝土裂缝产生的机理和主要原因,提出桥梁大体积混凝土裂缝控制技术和裂缝修补措施,从而保证桥梁大体积混凝土的施工质量。
【关键词】桥梁工程 大体积混凝土 裂缝机理 裂缝控制
目前,对于大体积混凝土裂缝控制的研究多集中在水工结构的大坝、高层建筑基础上。而对于桥梁中大体积混凝土裂缝的研究并未得到足够的重视。随着我国桥梁事业飞跃发展,修建了许多大跨度的桥梁。随着跨度的不断增加,桥梁中的基础、锚锭、桥墩、承台、主塔等构件的体积相应增大。这些桥梁构件亦属于大体积混凝土范畴。大体积混凝土如果施工处理不当,极易产生裂缝,混凝土结构更容易受侵蚀,控制裂缝对桥梁结构的耐久性具有非常重要的意义。
一、桥梁大体积混凝土特点
桥梁大体积混凝土与水工大体积混凝土都属于大体积混凝土范畴,有着大体积混凝土所共有的属性。与水工大体积混凝土相比,桥梁大体积混凝土有以下特点:
1、单位体积的混凝土水泥用量较大,水泥水化产生的热量较多,绝热温升较大,温度峰值较高,内外温差和温度梯度较大,升温和降温速度较快。
2、体积相对较小,部分结构为薄壁型结构,中心最高温度位置距表面距离较小,受外界气温的影响更明显。
3、混凝土设计标号高,按受力情况配筋且配筋率较高,其温度应力受钢筋的影响较明显。
二、大体积混凝土裂缝形成机理和原因
混凝土温度破坏机理主要是:混凝土中由于水泥砂浆与骨料热膨胀系数的不同,在升温过程中温度荷载作用下水泥砂浆与骨料所形成的界面首先产生损伤,并随温度增加而发展,因此形成界面裂纹,当温差继续增加达到某一数值后,界面裂纹便向水泥砂浆中延伸。在以后的降温过程中界面裂纹与水泥砂浆中的微裂纹继续发展,以致发展成宏观裂缝,并可能导致混凝土结构发生断裂破坏，界面是混凝土中最薄弱的环节,温度损伤首先在界面上出现微裂缝,造成结构裂缝的原因是复杂的,综合性的。现将产生裂缝的主要原因分述如下。
1、水化过程是大体积混凝土中的主要温度因素
水泥水化过程中要放出一定的热量,而大体积混凝土结构物一般断面较厚,水泥放出的热量聚集在结构物内部不易散发。由于混凝土的导热性能差,浇筑初期混凝土的强度和弹性模量都很低,对水化热引起的急剧温升约束不大,相应的温度应力也较小。随着混凝土龄期的增长,弹性模量的增高,对混凝土内部降温收缩的约束也就愈来愈大,以致产生很大的拉应力。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种拉应力时,便开始出现温度裂缝。
2、外界气温变化的影响
大体积混凝土在施工阶段,外界气温的变化影响是显而易见的,因为外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也愈高，而外界温度下降,又增加混凝土的降温幅度,特别是气温骤降,会大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度,这对大体积混凝土是极为不利的。
3、约束条件与温度裂缝的关系
各种结构物在变形变化过程中,必然会受到一定的约束或抑制而阻碍变形。大体积混凝土由于温度变化会产生变形,而这种变形又受到约束,便产生了应力,这就是温度变化引起的应力状态,而当应力超过某一数值时便引起裂缝。
4、混凝土的收缩变形
混凝土水化作用产生的体积变形,大多
