公路工程混凝土裂缝的防治研究

1、公路工程混凝土裂缝的防治研究    摘要：对于公路工程而言，混凝土裂缝是一种难以克服的通病。它的出现会使钢筋锈蚀、混凝土发生碳化，结构遭到破坏，耐久性与强度降低。因此，应加强公路工程混凝土裂缝的研究与分析，采取合理的措施预防与治理裂缝的产生。本文，根据笔者多年的工作经验，就工程混凝土裂缝的防治问题展开深入探讨。 关键词：公路工程；混凝土裂缝；防治 中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号： 1公路工程混凝土裂缝的分类 公路工程在自身因素与外部环境的共同作用下易形成不同的裂缝，按产生的形式分为浅层、表层、贯穿、纵深与斜向裂缝等。按时间稳定性划分可分为

2、活裂缝与稳定性裂缝，稳定性裂缝对公路的危害性较小，属于无害裂缝；而活裂缝只能经过相应的稳定处理之后才可按稳定裂缝进行处理。按产生的原因划分，裂缝又分为结构性裂缝与非结构性裂缝。在公路工程混凝土施工过程中常见的裂缝有干缩裂缝、塑性收缩裂缝、沉陷裂缝、温度裂缝、化学反应产生的裂缝等。 2公路工程常见的混凝土裂缝类型与预防措施 2.1干缩裂缝及其预防措施 干缩裂缝多发生在混凝土浇筑完成后的一周左右。当水泥浆中的水分蒸发时会发生干缩，且这种收缩不可逆转。干裂缝的产生是因为混凝土内水分蒸发程度的不同而导致不均匀变形的结果。受外部环境影响，混凝土表面水分损失较快，发生的变形也较大，同时受到内部的约束产生较

3、大的拉应力而发生干裂。 干裂缝的主要预防措施有：(1)尽量选用收缩量较小的水泥，使用粉煤灰水泥与中低热水泥，并降低水泥的用量。(2)混凝土的干缩在很大程度上受到水灰比的影响，因此在配合比设计过程中应控制好水灰比，并加入适量的减水剂。(3)在施工过程中，严格控制混凝土的配合比，用水量不能大于配合比设计所给出的需水量。(4)强化混凝土的早期养护，并尽量延长其养护时间。在冬季施工时，应适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷一定量的养护剂。(5)在混凝土结构设计时，设置相应的收缩缝。 2.2塑性收缩裂缝的产生与预防措施 塑性收缩裂缝是因在混凝土凝结之前表面失水过快而产生的裂缝。该种裂缝在干热或大风天气容易

4、出现，裂缝特点多为中间宽、两端细且长短不一。短裂缝长度多在20cm30 cm之间，长裂缝可达2m3 m，宽度多在1mm5 mm之间。影响塑性收缩缝产生的因素主要包括水灰比、外界温度、风速、相对湿度与混凝土的凝结时间等。当混凝土还没达到相应强度时，受高温与较大风力的影响，混凝土表面失水较快，使混凝土毛细管中产生较大负压而发生急剧收缩，因混凝土强度较低，无法抵抗这种收缩而发生开裂。 该种裂缝的主要预防措施有：(1)尽量选用收缩值较小且早期强度较大的硅酸盐水泥。(2)对混凝土水灰比严格控制，加入适量的高效减水剂来控制混凝土的和易性与坍落度，并减少水泥与水的用量。(3)在开始浇筑之前，应将基层与模板用

5、水均匀湿透。(4)浇筑完成后，及时覆盖塑料薄膜或草垫，保持混凝土表面的湿润。(5)在高温或大风天气作业时，应采取相应的遮阳与挡风措施，并进行及时养护。 2.3沉陷裂缝的产生极其预防措施 当地基土质不匀、松软或回填土不密实时会发生不均匀沉降，从而导致沉陷裂缝的产生。尤其是在冬季，如将模版支撑在冻土上，当冻土开化之后会发生不均匀沉降，进而导致混凝土产生结构裂缝。 该种裂缝的主要预防措施有：(1)在上部结构施工前，应进行必要的夯实处理，以让地基达到设计要求的承载力。(2)确保模版有足够的刚度与强度，并且要支撑牢固，确保地基受力均匀。(3)在混凝土浇筑过程中，应预防地基被水浸泡。(4)不能过早将模版拆

6、除，在拆除时也应控制好先后顺利。(5)当在东涂上设置模版时，应采取必要的预防措施。 2.4温度裂缝的产生与预防措施 混凝土裂缝多发生在大体积与当地温差变化较大的公路工程混凝土结构中。因混凝土体积较大，大量的热量会聚积在混凝土内部，因热量不易散发会造成混凝土温度急剧上升。又因表面温度下降较快，混凝土内外部会产生较大的温差，使其内外部热胀冷缩程度不同，导致混凝土表面产生较大的拉应力。相关实验证明，当混凝土结构内外温差达到26左右时，其内部会产生10MPa左右的拉应力。当拉应力超过抗拉极限时，会使混凝土表面产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土结构施工的中后期。 主要预防措施为：尽量选择中低热水泥，降低水

7、泥用量与水灰比；掺加适量的粉煤灰或高效减水剂来改善骨料级配，改善搅拌工艺，降低混凝土的结构温度；在混凝土中加入具有碱水、缓凝与增塑作用的外加剂，有效改善混凝土拌合物的保水性与轰动性，降低水热化并推迟热峰的出现时间；在高温天气作业时，应采取必要的遮阳措施，防止外界因素造成混凝土温度的上升；改善施工工序，优化施工方案，选择分层、分块的构建措施，以利于混凝土的散热。对于大体积的混凝土结构而言，应在其内部设置相应的冷却管道，以冷气或冷水的流通降低结构在内外部温差。 2.5化学反应产生的裂缝及其预防措施 钢筋锈蚀裂缝与碱骨料裂缝是混凝土结构中常见的化学反应裂缝。对于混凝土而言，在拌合之后会产生一定量的碱

8、性离子，这些离子会与一些活性骨料发生反应吸水而使体积增加，从而造成混凝土松散、膨胀开裂。这种裂缝多发生在混凝土结构的使用期间，这种状况一旦出现会很难弥补，因此应当在施工过程中采取相应的措施加以预防。 该种裂缝的主要预防措施为：尽量选择活性较小的骨料，选用低碱水泥与外加剂；选用合理的掺合料，防止其与碱骨料发生化学反应；在钢筋采购时，应选择抗腐蚀性较强的钢筋。 3公路工程混凝土裂缝的后期处理 上文已经提高，裂缝的出现不仅会影响到混凝土结构的刚度与整体性，还会降低结构的抗渗能力与耐久性，因此应根据裂缝的性质与具体情况来有针对性地加以处理。 2.1表面修补法 此方法是一种操作简单、易行、常用的修补方法

9、，主要用来处理稳定裂缝且对结构承载力不造成影响的裂缝。具体的措施措施为，在混凝土结构表面涂抹适量的水泥浆、环氧胶泥等，或涂刷油漆、沥青及防腐材料等。在防护的同时，为防治其他因素的影响而造成结构的继续开裂，应在裂缝的表面粘贴适量的玻璃纤维。 2.2灌浆法与嵌缝封堵法 灌浆法主要用来处理对混凝土结构有影响或有防渗要求的裂缝，它借助相应的压力设备，将水泥浆、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯等胶结材料压入裂缝中，使其与混凝土成为一个整体，以起到封堵加固的作用。嵌缝法是另外一种常用的裂缝处理方法，它通常是沿裂缝凿槽，在其中嵌入相应的塑性与刚性止水材料，以起到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有塑料油膏、丁基橡

10、胶、聚氯乙烯胶泥等等，聚合物水泥砂浆为常用的刚性止水材料。 2.3结构加固法 当裂缝的存在影响到混凝土的结构性能时，就应考虑用此种方法来对混凝土结构加以处理。在结构加固时常用以下几种方法：增加结构的截面面积，在构建角部包型钢、使用预应力加固方法、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。 2.4混凝土置换法 该方法多用于处理对混凝土破坏较为严重的裂缝，具体操作为先将损坏的混凝土剔除，然后再置换新的混凝土及其他材料。常用的置换材料有普通水泥砂浆、聚合物以及其他改性聚合物混凝土或砂浆。 结语 综上所述，混凝土裂缝的出现会对混凝土的结构、耐久性、渗透性等性能造成严重破坏，从而导致结构质量的严重降低。为此，因加强对于裂缝预防与处理措施的分析与研究，采取合理的措施预防与克服裂缝所造成的不良影响。