文/易利蘭 湖南云田園林市政建設(shè)集團有限公司 湖南 株洲 412007
公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫防治
文/易利蘭 湖南云田園林市政建設(shè)集團有限公司 湖南 株洲 412007
我國最近幾年來,公路和橋梁工程一直呈現(xiàn)快速增長的趨勢,工程的數(shù)量不斷增加。不過在公路和橋梁的建設(shè)上面仍然還是存在著問題,就比如說對施工溫度和裂縫的防治上面就做的不夠完善,在這些方面的處理上仍然沒有取得完美的效果?;诖?,本文針對公路和橋梁混凝土溫度裂縫形成原因以及防治措施做出了分析。
公路與橋梁;混凝土施工;防治
在公路以及橋梁工程中,由于混凝土的溫度以及裂縫對整個工程的質(zhì)量和性能都有著非常重要的影響,所以在公路和橋梁的施工過程中,一定要做好這些方面的工作,從而從根源上杜絕這種情況的發(fā)生。同時為了更好的了解在公路以及橋梁工程中溫度裂縫的發(fā)生原因,對溫度裂縫的形成原因進行探析也是非常有必要的。
(一)混凝土溫度應力的產(chǎn)生和影響
混凝土的自身溫度和工程的質(zhì)量有著密切關(guān)系,它對混凝土有著巨大的影響。在混凝土的整個形成過程中,一般來說,要想產(chǎn)生溫度應力至少需要經(jīng)歷三個階段,這三個階段一直貫穿著混凝土澆筑過程的始終。我們知道混凝土從開始澆筑到澆筑完成大概需要經(jīng)歷一個月的時間,這在個期間,混凝土不斷地進行著從液態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)化,將會釋放大量的水化熱量,這些的熱量使得混凝土的表面發(fā)生了巨大的變化,進而就產(chǎn)生了應力;在混凝土澆筑的中期,是經(jīng)歷著混凝土從放熱結(jié)束到性質(zhì)基本穩(wěn)定的狀態(tài),這個時期是沒有很明顯的溫度應力產(chǎn)生的,不過應力是可以疊加的,即使是再少的溫度應力也會給溫度應力的提升起到添磚加瓦的作用;經(jīng)歷過中期之后,就到了混凝土澆筑的晚期,這個階段經(jīng)歷著混凝土的完全冷卻,這個階段所產(chǎn)生的溫度應力相對來說比較大的,它一般是因為外界過大的溫差所引起的。再補充一點,在這三個階段盡管各個階段產(chǎn)生的空氣應力有大有小但是這些階段產(chǎn)生的三個數(shù)值到最后會成為一個總的數(shù)值,就是說應力是可以共同疊加的[1]。
溫度應力會對混凝土有著一定的影響,籠統(tǒng)來說就主要體現(xiàn)在兩個方面上面,第一個方面就是由于溫度應力的存在會產(chǎn)生約束應力,這種應力之所以產(chǎn)生是由于混凝土的個別結(jié)構(gòu)邊界由于受到其他外界因素的干擾,致使其不能發(fā)生任意的變形所產(chǎn)生的應力,這種的溫度應力需要施工人員能夠明確掌握混凝土的溫度應力,并且還要對施工的現(xiàn)場的具體情況、施工環(huán)境、人員配置各方面都有所掌握才能夠產(chǎn)生。另一個影響方面就是自身所具有的應力,混凝土結(jié)構(gòu)即使是在自身缺乏任何外界影響因素的制約,結(jié)構(gòu)一直都是不穩(wěn)定的狀態(tài)下,當它的內(nèi)部分子發(fā)生非線性運動的時候,也是會受到自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)的制約的,也會導致溫度應力的產(chǎn)生。
(二)裂縫的發(fā)生原因
通過分析大量的公路以及橋梁的裂縫現(xiàn)象,本文作者就引起裂縫的因素進行了總結(jié)歸類,大體可以分為三個方面的影響因素:
第一、施工的準備階段,對混凝土所要求的各種物料的比沒有進行標準的調(diào)配,致使混凝土中的水和水泥的比例不協(xié)調(diào),材料不均勻,穩(wěn)定性不足。這種情況甚至會導致在混凝土的澆筑階段就發(fā)生離折現(xiàn)象,進而引起裂縫的產(chǎn)生;此外,在某些的施工場合,本來預先設(shè)計某處的混凝土不能受到一點的拉力,但是在施工現(xiàn)場卻并沒有按照要求進行施工,這樣就不可避免的發(fā)生裂縫現(xiàn)象。
第二、尤其在混凝土澆筑的時候,當?shù)氐臍鉁貢円棺兓?,溫差過大,導致混凝土的表面冷卻不均勻,很容易產(chǎn)生拉應力,增加了裂縫發(fā)生的可能性;混凝土在澆筑完之后,由于需要冷卻還會大量釋放水化熱,結(jié)構(gòu)內(nèi)外部溫差就會加大,在后期的降溫階段內(nèi)部就會產(chǎn)生拉應力,可見澆筑后的養(yǎng)護工作也會影響裂縫發(fā)生的幾率[2]。
第三、是由于混凝土調(diào)配材料自身的因素所引起的裂縫。在材料選擇的時候,沒有按照要求,進行材料的選購,導致選擇的材料質(zhì)量不合標準,這種材料澆筑成的混凝土極易發(fā)生裂縫。
(一)在設(shè)計以及施工前階段選擇合適的原材料和優(yōu)化材料的配比
由上文可知,混凝土在施工過程中會出現(xiàn)裂縫就是由于原材料以及材料配比上面的不合格所引起的。所以施工人員在準備階段,對原材料進行選取的時候,一定要采取相應的措施對原材料的質(zhì)量加以保證。首先我們需要做的就是在購買之前要對工程的大概情況有所了解,知道他們需要什么標準的原材料,在這其中要著重考率水和水泥的比例,此外在選擇沙石作為原材料的時候,還需充分考慮各種材料都達到了規(guī)定要求。其次,能夠根據(jù)建筑的具體需求,選擇適合建筑工程具體情況的建筑用添加劑,以及建筑施工人員要對補償收縮技術(shù)有一定的了解,保證該技術(shù)可以在工程需要的時候得到及時的應用。
(二)對公路與橋梁混凝土的約束條件加以改善
第一、根據(jù)公路以及橋梁的結(jié)構(gòu)特點,可以將總的路基分成單獨的較為平整幾塊路基,避免路基起伏程度過大。因為路基如果平整的話,那么混凝土就會有更強的抗裂能力,受到的力也比較均勻,相反如果路基起伏太大的話會極容易引起混凝土裂縫的出現(xiàn)。
第二、要對公路以及橋梁的混凝土進行合理的劃塊處理。因為隨著天氣的不同,混凝土會根據(jù)氣溫變化發(fā)生相應的熱漲冷縮效果,如果在設(shè)計施工過程中,有科學的規(guī)劃,在橋梁以及公路設(shè)計上進行了合理的分塊,就會很大程度上減少溫度應力對混凝土的影響,防止裂變的發(fā)生。
第三、對施工的步驟進行合理的安排,避免工程中的混凝土處于長期暴露狀態(tài)或者是存在過高的高度差,此外除了施工工序要合理之外還需要加強對混凝土的后期養(yǎng)護工作,因為公路與橋梁的裂變防治工作還是以預防為主的,如果養(yǎng)護不合理,很容易出現(xiàn)難以恢復原狀的結(jié)果[3]。
(三)公路以及橋梁施工過程中施工溫度的控制
第一、當在比較炎熱的天氣進行混凝土澆筑的時候,要盡量分多次對混凝土進行澆筑,減少每次建筑的厚度,利用混凝土表面進行散熱。炎熱的天氣為了避免混凝土表面和內(nèi)部溫差過大,可以在混凝土結(jié)構(gòu)的表面鋪一層覆蓋物,通過對覆蓋物灑水等措施達到控制混凝土表面溫度的目的。
第二、在比較寒冷的季節(jié)進行混凝土施工的時候,相應的要對混凝土表面采取相應的保溫保濕措施,以便控制混凝土的表面溫度,減少混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差。
第三、可以通過對混凝土配料的優(yōu)化,來減少混凝土中水泥的使用量,進而減少因為水泥硬化所釋放的熱量,就能夠達到控制混凝土施工溫度的目的。具體來講可以采取摻混和料、加引氣劑、改善內(nèi)部配料等的措施來實現(xiàn)。
第四、由于混凝土中的水泥在硬化的時候會釋放大量的熱量,導致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度會非常高。針對這一現(xiàn)象可以通過在公路以及橋梁的內(nèi)部鋪設(shè)冷卻管道的方法來加以降溫,如果冷卻管道已經(jīng)預鋪設(shè)完成,那么在混凝土建筑完成的時候就可以立即通水,達到降溫的效果,從而控制公路與橋梁發(fā)生裂變的可能性。
通過以上文字,我們了解到了公路與橋梁混凝土溫度裂縫的形成原因以及他們各自的防治措施,盡管針對這些的問題,不同的理論派有著不同的理論觀點,但是對于問題的防治方法基本上有了系統(tǒng)性的統(tǒng)一??傊?,在工程施工的過程中一定要對工程的各方面做到全方位、立體化的質(zhì)量監(jiān)督,保證工程施工質(zhì)量。
[1]鄭彬.公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫防治探析[J].中華民居(下旬刊),2014,04:205.
[2]云志勇.公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫防治探討[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2014,07:42.
[3]袁思佳.公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫防治探析[J].黑龍江科技信息,2015,03:119.