文/易利兰 湖南云田园林市政建设集团有限公司 湖南 株洲 412007
公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治
文/易利兰 湖南云田园林市政建设集团有限公司 湖南 株洲 412007
我国最近几年来,公路和桥梁工程一直呈现快速增长的趋势,工程的数量不断增加。不过在公路和桥梁的建设上面仍然还是存在着问题,就比如说对施工温度和裂缝的防治上面就做的不够完善,在这些方面的处理上仍然没有取得完美的效果。基于此,本文针对公路和桥梁混凝土温度裂缝形成原因以及防治措施做出了分析。
公路与桥梁;混凝土施工;防治
在公路以及桥梁工程中,由于混凝土的温度以及裂缝对整个工程的质量和性能都有着非常重要的影响,所以在公路和桥梁的施工过程中,一定要做好这些方面的工作,从而从根源上杜绝这种情况的发生。同时为了更好的了解在公路以及桥梁工程中温度裂缝的发生原因,对温度裂缝的形成原因进行探析也是非常有必要的。
(一)混凝土温度应力的产生和影响
混凝土的自身温度和工程的质量有着密切关系,它对混凝土有着巨大的影响。在混凝土的整个形成过程中,一般来说,要想产生温度应力至少需要经历三个阶段,这三个阶段一直贯穿着混凝土浇筑过程的始终。我们知道混凝土从开始浇筑到浇筑完成大概需要经历一个月的时间,这在个期间,混凝土不断地进行着从液态到固态的转化,将会释放大量的水化热量,这些的热量使得混凝土的表面发生了巨大的变化,进而就产生了应力;在混凝土浇筑的中期,是经历着混凝土从放热结束到性质基本稳定的状态,这个时期是没有很明显的温度应力产生的,不过应力是可以叠加的,即使是再少的温度应力也会给温度应力的提升起到添砖加瓦的作用;经历过中期之后,就到了混凝土浇筑的晚期,这个阶段经历着混凝土的完全冷却,这个阶段所产生的温度应力相对来说比较大的,它一般是因为外界过大的温差所引起的。再补充一点,在这三个阶段尽管各个阶段产生的空气应力有大有小但是这些阶段产生的三个数值到最后会成为一个总的数值,就是说应力是可以共同叠加的[1]。
温度应力会对混凝土有着一定的影响,笼统来说就主要体现在两个方面上面,第一个方面就是由于温度应力的存在会产生约束应力,这种应力之所以产生是由于混凝土的个别结构边界由于受到其他外界因素的干扰,致使其不能发生任意的变形所产生的应力,这种的温度应力需要施工人员能够明确掌握混凝土的温度应力,并且还要对施工的现场的具体情况、施工环境、人员配置各方面都有所掌握才能够产生。另一个影响方面就是自身所具有的应力,混凝土结构即使是在自身缺乏任何外界影响因素的制约,结构一直都是不稳定的状态下,当它的内部分子发生非线性运动的时候,也是会受到自身内部结构的制约的,也会导致温度应力的产生。
(二)裂缝的发生原因
通过分析大量的公路以及桥梁的裂缝现象,本文作者就引起裂缝的因素进行了总结归类,大体可以分为三个方面的影响因素:
第一、施工的准备阶段,对混凝土所要求的各种物料的比没有进行标准的调配,致使混凝土中的水和水泥的比例不协调,材料不均匀,稳定性不足。这种情况甚至会导致在混凝土的浇筑阶段就发生离折现象,进而引起裂缝的产生;此外,在某些的施工场合,本来预先设计某处的混凝土不能受到一点的拉力,但是在施工现场却并没有按照要求进行施工,这样就不可避免的发生裂缝现象。
第二、尤其在混凝土浇筑的时候,当地的气温昼夜变化太大,温差过大,导致混凝土的表面冷却不均匀,很容易产生拉应力,增加了裂缝发生的可能性;混凝土在浇筑完之后,由于需要冷却还会大量释放水化热,结构内外部温差就会加大,在后期的降温阶段内部就会产生拉应力,可见浇筑后的养护工作也会影响裂缝发生的几率[2]。
第三、是由于混凝土调配材料自身的因素所引起的裂缝。在材料选择的时候,没有按照要求,进行材料的选购,导致选择的材料质量不合标准,这种材料浇筑成的混凝土极易发生裂缝。
(一)在设计以及施工前阶段选择合适的原材料和优化材料的配比
由上文可知,混凝土在施工过程中会出现裂缝就是由于原材料以及材料配比上面的不合格所引起的。所以施工人员在准备阶段,对原材料进行选取的时候,一定要采取相应的措施对原材料的质量加以保证。首先我们需要做的就是在购买之前要对工程的大概情况有所了解,知道他们需要什么标准的原材料,在这其中要着重考率水和水泥的比例,此外在选择沙石作为原材料的时候,还需充分考虑各种材料都达到了规定要求。其次,能够根据建筑的具体需求,选择适合建筑工程具体情况的建筑用添加剂,以及建筑施工人员要对补偿收缩技术有一定的了解,保证该技术可以在工程需要的时候得到及时的应用。
(二)对公路与桥梁混凝土的约束条件加以改善
第一、根据公路以及桥梁的结构特点,可以将总的路基分成单独的较为平整几块路基,避免路基起伏程度过大。因为路基如果平整的话,那么混凝土就会有更强的抗裂能力,受到的力也比较均匀,相反如果路基起伏太大的话会极容易引起混凝土裂缝的出现。
第二、要对公路以及桥梁的混凝土进行合理的划块处理。因为随着天气的不同,混凝土会根据气温变化发生相应的热涨冷缩效果,如果在设计施工过程中,有科学的规划,在桥梁以及公路设计上进行了合理的分块,就会很大程度上减少温度应力对混凝土的影响,防止裂变的发生。
第三、对施工的步骤进行合理的安排,避免工程中的混凝土处于长期暴露状态或者是存在过高的高度差,此外除了施工工序要合理之外还需要加强对混凝土的后期养护工作,因为公路与桥梁的裂变防治工作还是以预防为主的,如果养护不合理,很容易出现难以恢复原状的结果[3]。
(三)公路以及桥梁施工过程中施工温度的控制
第一、当在比较炎热的天气进行混凝土浇筑的时候,要尽量分多次对混凝土进行浇筑,减少每次建筑的厚度,利用混凝土表面进行散热。炎热的天气为了避免混凝土表面和内部温差过大,可以在混凝土结构的表面铺一层覆盖物,通过对覆盖物洒水等措施达到控制混凝土表面温度的目的。
第二、在比较寒冷的季节进行混凝土施工的时候,相应的要对混凝土表面采取相应的保温保湿措施,以便控制混凝土的表面温度,减少混凝土结构内外温差。
第三、可以通过对混凝土配料的优化,来减少混凝土中水泥的使用量,进而减少因为水泥硬化所释放的热量,就能够达到控制混凝土施工温度的目的。具体来讲可以采取掺混和料、加引气剂、改善内部配料等的措施来实现。
第四、由于混凝土中的水泥在硬化的时候会释放大量的热量,导致混凝土结构内部温度会非常高。针对这一现象可以通过在公路以及桥梁的内部铺设冷却管道的方法来加以降温,如果冷却管道已经预铺设完成,那么在混凝土建筑完成的时候就可以立即通水,达到降温的效果,从而控制公路与桥梁发生裂变的可能性。
通过以上文字,我们了解到了公路与桥梁混凝土温度裂缝的形成原因以及他们各自的防治措施,尽管针对这些的问题,不同的理论派有着不同的理论观点,但是对于问题的防治方法基本上有了系统性的统一。总之,在工程施工的过程中一定要对工程的各方面做到全方位、立体化的质量监督,保证工程施工质量。
[1]郑彬.公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治探析[J].中华民居(下旬刊),2014,04:205.
[2]云志勇.公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治探讨[J].科技创业家,2014,07:42.
[3]袁思佳.公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治探析[J].黑龙江科技信息,2015,03:119.