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公路工程混凝土裂缝成因与防治技术

2019/12/04 阅读:

摘要:以公路工程中大体积混凝土为研究对象,阐述其基本定义,对其裂缝的成因进行分析,包括外加剂不足、水泥过热以及养护工作不到位等,并根据上述问题提出针对性的解决措施,包括合理添加外加剂、冷水降温与制订合理的养护方案,可为相关工程提供参考。

关键词:大体积混凝土;裂缝;外加剂;养护

引言

随着工程技术的日益发展,公路工程中开始大面积使用混凝土,混凝土具有易成型的特点,但由于外部因素制约或人为操作不当容易产生很多技术问题,导致混凝土产生裂缝,严重缩短道路工程的使用寿命,造成整个工程质量下降,本文将针对混凝土产生裂缝的原因及相应的控制措施展开深入的探讨。

1建筑工程大体积混凝土简介

一般来说,混凝土的实体结构最小尺寸≥2m、浇筑量超出1000m3都属于大体积混凝土,在浇筑过程中必须有效控制其温度。大体积混凝土的外观相对较大,相应的结构断面也较大,在进行浇筑时为了保证其质量,一般采用单次浇筑逐渐增量的方式[1]。大体积混凝土在施工过程中经常会受到湿度、温度等方面的影响,所以必须对其表面温度进行严格把控,不断完善养护工作。一般混凝土内部均有配筋、构造筋。在具体施工中,大体积混凝土施工比较普遍,为了使其施工得到有效保证,通常采用无缝施工技术。为了避免公路工程大体积混凝土产生裂缝,相应的防治措施至关重要。

2公路工程中大体积混凝土产生裂缝的原因

2.1外加剂不足

外加剂是一种具有特殊性能的材料,能有效提高混凝土性能,使材料的抗拉能力得到提升,同时能有效控制材料的水灰比例。但是在具体施工过程中,如果没有加入足量的外加剂,可能无法有效消除混凝土裂缝隐患,从而导致混凝土产生破裂。

2.2水泥过热

在公路工程施工时最常用到的一种材料就是水泥,水泥有时产生的热量过高,自身不能尽快化解,若水泥体积较小,其所释放出的热量会快速被空气分解。如果其体积较大,所需水泥量也会较多,形成大体积混凝土。由于水泥材料自身极易产生热量,随着水泥数量的增加,热量也会逐渐累积,在累积的过程中又被另一层水泥封闭,导致不能及时散发热量,热量便会逐步累积,导致其内外部温度差很大,造成建筑物出现问题[2]。大体积混凝土的浇筑必须重点关注其热量散发情况,一般在浇筑约3d后混凝土内部会出现高温现象,这种情况会导致混凝土出现裂缝,如果不能恰当处理就会导致路面坑洼、粗糙不平甚至出现较大裂缝现象。

2.3养护工作

一般而言,在公路工程大体积混凝土完工后,都要根据具体情况对公路进行养护,如公路的保湿、保温等工作。某种意义上,公路养护是混凝土施工的最后阶段,也是最为关键的一步。若养护不到位,则会大大影响之前的施工质量。目前来看,大体积混凝土裂缝的形成,其中一个重要因素就是养护工作不到位。比如,不重视施工养护,对某些细节方面的养护有所忽略;养护方案不够完善,与实际施工情况有所出入,从而导致养护不当,造成大体积混凝土结构出现裂缝。

3公路工程大体积混凝土裂缝防治措施

3.1合理使用外加剂

外加剂被普遍用于公路工程大体积混凝土施工中,具有提高施工效率的效果。根据一些大体积混凝土工程施工案例,外加剂添加不当,在大体积混凝土施工时很容易造成严重的安全隐患,导致施工裂缝的产生,降低公路工程整体施工质量。工程施工应把外加剂的作用最大限度地发挥出来,最终提高工程质量。基于此,应结合公路工程大体积混凝土施工的实际情况,合理添加外加剂,有效发挥外加剂的作用,提高公路工程大体积混凝土的质量。最常见的预防公路裂缝的措施就是运用碱水防裂外加剂。水灰比会对混凝土的收缩产生影响,碱水防裂外加剂的添加,比不添加外加剂的混凝土减少25%的用水量,从而大大降低了水灰比率。在确保混凝土的标准强度下,适当使用碱水防裂外加剂,与不使用外加剂的混凝土相比可减少使用15%的水泥,其他体积可以利用骨料补充,这样既保证了工程质量,也节省了材料。合理使用外加剂对于混凝土泌水和改善其稠度具有显著效果,可减少裂缝。在公路工程中使用外加剂可以大幅提高骨料与水泥浆之间的黏度和抗拉强度,外加剂的使用不仅改善了混凝土的性能,也使其具备较好的和易性。在具体施工时,工人能够把混凝土表面轻松抹平,混凝土表层会产生一层微膜,此微膜可有效地减少水分流失,避免混凝土因干燥缺水产生裂缝。

3.2冷水降温,防止混凝土破裂

高温是导致混凝土出现破裂的一大因素,可采用冷却水进行降温处理。在混凝土的内部插入φ25mm的管子用作冷水的输入端,如图1所示。在安装冷却水管道的过程中,一定要保证钢筋骨架和其支撑架的稳定和牢固,以防在混凝土的浇筑中造成管道的损坏、变形等,出现漏水和水流不通等情况,同时对水管进行试水。在添加完混凝土后,其内部会进行冷却水的循环,混凝土的内外温差也会降低,同时要在混凝土的内部科学合理地设置测温点,从而可以实时监控混凝土内部的温度变化,确保混凝土内外的温度差值在25℃以内。混凝土冷却水的扩散有其固有规律,即由热的部分向四周扩散,中心地区会有进水口,周围设出水口,出水口和进水口均设置在混凝土的上面[4]。在混凝土凝固后通水循环,同时需要实时监控进出口管的温度,确保温差在10℃以内,混凝土内外的温度差值在20℃以内,温度控制好后需要对冷却水管采用泥浆封口。

3.3注重公路工程养护,谨防混凝土破损

在公路工程的施工中,许多不稳定的因素导致混凝土破损问题,影响工程质量。经过大量的研究得知,养护工作不到位是导致公路混凝土破损的一大因素。针对此种情况,公路养护人员应高度重视,特别是在公路工程交工时,应根据实际情况制订公路工程养护工作方案,同时严格落实,才能有效控制道路混凝土的破裂情况。温度控制是关键,道路工程完工后受温度等不确定因素的影响,在温差较大时,外加混凝土的水分过多流失,可能导致混凝土破裂,道路养护工作就是通过控制混凝土的湿度和温度,确保其结构稳定,避免因温度和湿度导致破损[5]。道路工程完工季节不同也会使道路养护的内容稍有不同,如夏季完工的工程主要是确保混凝土的湿度适中,避免其干裂,可以采取混凝土表面覆膜的方法,同时对其喷水保持湿度,从而有效控制其破裂。

4结语

为防止混凝土的破裂,在温度控制上,一方面要实时掌控混凝土内外的温度差,另一方面也要确保混凝土表面的湿度适中。温度的检测尤为重要,在整个的施工过程中都需要实时检测温度变化情况,同时根据具体情况调节温度,保证路面不出现破损。合理使用外加剂,及时进行养护,可有效避免混凝土裂缝的产生。

参考文献:

[1]黄远芳.桥梁基础大体积混凝土施工裂缝控制[J].铁道建筑,2009(8):104-106.

[2]吴清梅.大体积混凝土温度裂缝控制措施[J].交通世界,2009(8):91-93.

[3]蒋成杰.跳仓法施工对大体积混凝土裂缝控制的效果研究[J].建筑施工,2018(8):132-134.

[4]郭一男.公路桥梁大体积混凝土施工裂缝的控制要点[J].交通世界,2018(31):118-119.

[5]潘珑云.大体积混凝土裂缝成因及控制措施[J].广东建材,2018(11):50-52.

作者:张弛 单位:中国港湾工程有限责任公司

公路工程混凝土裂缝成因与防治技术

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