桥梁高性能混凝土裂缝的产生和控制

桥梁高性能混凝土裂缝的产生和控制

王 兴

（中铁十二局集团第四工程有限公司，陕西 西安 710000）

摘 要：城市的发展是需要交通事业作为基础的，桥梁作为交通事业的重要组成部分，所发挥的作用也是十分巨大的。在对桥梁进行建设的过程中往往会选用混凝土作为施工的主要材料，而高性能混凝土由于其优良的特性成为桥梁建设的首选。高性能混凝土不仅具有较高的抗离析性，还具有高度的抗压性以及稳定性，不仅如此，通过与普通混凝土相比较的话，还具备优良的抗渗性以及抗冻性。因此，在桥梁建设中得到了广泛的应用。尽管高性能混凝土拥有如此之多的优点，但是，其最大的缺点就是极其容易产生裂缝，这将会对混凝土的使用成效以及桥梁的质量带来直接的影响。因此，文章主要针对桥梁建设中高性能混凝土产生裂缝的原因以及控制的对策展开论述，仅供参考。

关键词：桥梁；高性能混凝土；裂缝；控制

高性能混凝土是当前研发的一种较为新颖的混凝土，随着科学技术的持续发展，混凝土的性能也得到了明显的提升，更是提高其耐久性。除此之外，高性能混凝土还具备各方面的良好性能，比如，不易干缩、体积稳定等。在桥梁建设中进行高性能混凝土运用的时候，最突出的问题便是混凝土裂缝，这也是影响桥梁质量以及混凝土使用效果的最主要因素。因此，在进行高性能混凝土施工的过程中，一定要加强对混凝土裂缝的控制，并做好防止措施，以此来对高性能混凝土裂缝进行有效的防止与控制。

1 高性能混凝土裂缝类别分析

桥梁建设中高性能混凝土裂缝的类别主要分为以下方面：①温度裂缝。高性能混凝土裂缝中的温度裂缝主要分为表面裂缝及内部裂缝，温度裂缝产生的原因主要是与混凝土温度、降温的速度等有关联；②结构裂缝。在桥梁工程中最常遇到的结构裂缝便是水泥石裂缝、粘着裂缝以及集料裂缝，对于裂缝宽度的界限主要是以0.05mm为界；③收缩裂缝。收缩裂缝产生的主要原因是由于相邻部分材料的牵引力所引起的，相邻的材料或多或少都会对混凝土起到一定的约束作用，尤其是在混凝土收缩的过程中，由于受到相邻材料的影响，就会产生一定的拉力，倘若这种拉力超出混凝土自身抗拉强度的时候，就会产生裂缝。

2 桥梁高性能混凝土产生裂缝的原因

2.1 施工不当

进行桥梁高性能混凝土施工的过程中，往往会由于施工操作的不合理性导致混凝土裂缝现象的发生。比如，在对混凝土进行浇筑之后没有及时的进行二次抹面、振捣时间过长以及没有进行及时的混凝土养护等都会致使混凝土产生裂缝。

2.2 施工材料的影响

水泥、砂、骨料、水以及添加剂是高性能混凝土配置的主要材料，在进行配置的过程中，倘若砂的含泥量较高或者是骨料碎石级配不理想的话都会引起混凝土裂缝。除此之外，桥梁建设中钢筋出现锈蚀的话也是会引起混凝土裂缝的。

2.3 干缩湿胀裂缝

在对高性能混凝土进行施工的过程中往往会受到周边环境温度的影响，从而产生干缩湿胀裂缝，出现这种现象的主要原因是由于混凝土中的水分产生变化所导致的。混凝土中的水分主要分为吸附水、自由水以及毛细管水，倘若吸附水以及毛细管水产生变化的话，就会致使混凝土出现干湿变形，从而产生一种附加压力，当这种应力超过混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝。

2.4 浇筑时温度的影响

在对混凝土进行浇筑的时候会经常受到温度的影响，在实际的桥梁工程中，对温度比较高的构件进行浇筑时。由于温度较高，就会加快水泥水化，在这一过程中就会进行放热，从而使混凝土出现快速升温的现象。倘若环境的温度比较低的话，就会对混凝土起到一定的影响作用，混凝土的温度会快速的下降，并形成温降收缩，从而使混凝土出现收缩变形，最终引发混凝土出现裂缝。

2.5 外加剂影响

关于高性能混凝土的配置往往需要添加一些外加剂来对某种材料的缺陷进行补救，例如，添加减水剂来对混凝土的强度进行提升，还可以起到节省水泥的目的。但是，在添加外加剂的时候，会对混凝土的性质产生直接的影响，从而导致裂缝现象的发生。

2.6 矿物掺合料的影响

为了能够有效的对混凝土的性质进行改善以及对混凝土的强度等级进行调节，会经常加入一些矿物掺合料，这对于混凝土的抗渗性具有明显的提升作用。粉灰煤是矿物掺合料中经常用到的一种材料，把粉灰煤添加到混凝土中会出现填充效应，对于混凝土的性能可以起到较大的改善作用。在对高性能混凝土进行配置的时候常用到方式便是低水比，所以就会添加一些外加剂或者是矿物掺合料来对混凝土开裂进行有效的预防。但是，倘若外加剂添加过多的话就会导致混凝土处于缺水状态，使混凝土的裂缝面积进行不断的扩张，从而致使混凝土出现裂缝，所以，在添加外加剂的时候一定要对添加量进行严格的控制。

2.7 骨料的影响

骨料的膨胀系数也会对高性能混凝土产生一定的影响，低热膨胀系数的骨料对于混凝土的变形能够起到一定的缩减作用，能够减小收缩的约束力，有效的防止混凝土开裂现象。除此之外，在对碎骨料进行使用的过程中会使混凝土变得更加粗糙，从而提高其粘着力，在很大程度上能够提升混凝土的抗拉强度，避免混凝土过多的开裂。大颗粒骨料能够有效的缩减水泥的使用量，还可以使水泥的水化热得到一定的下降，从而达到混凝土温升控制的目的。但是大颗粒骨料对于混凝土的抗拉强度会起到一定的降低作用，严重时会导致混凝土裂缝现象的发生，因此，在使用的过程中一定要加以注意。

3 桥梁高性能混凝土裂缝的控制对策

3.1 对混凝土进行及时的养护

混凝土的养护工作是非常重要的，特别是凝固阶段更是关键，所以，就需要进行表面的湿养护。混凝土在刚开始凝固的时候，水分会逐渐的缩减，与此同时，收缩的体积也会开始变小，这种情况下会导致混凝土的表面产生孔隙，倘若没有进行及时供水的话，混凝土就会进一步的进行水化，从而产生拉力。不仅如此，这个阶段的混凝土抗拉力度是特别弱的，就会导致混凝土表面出现裂缝以及内部出现断裂问题。所以，在混凝土收缩变形的过程中一定要加强供水养护，只有这样才可以提升混凝土的抗拉力，防止混凝土裂缝问题的出现。特别是在冬季进行桥梁建设的时候，混凝土的内部温度是比较高的，而外部温度由于受到环境温度的影响就会处于低状态，倘若这个时候没有进行及时养护的话，会致使混凝土出现冷缩裂缝。

3.2 加强对施工过程的管理

桥梁高性能混凝土的控制管理一定要贯穿于施工的整个过程，在对模板进行使用的过程中要保证其具备较高的刚度，混凝土的振捣要注意振捣的时间、振捣的力度以及每次振捣的间隔，以此对混凝土裂缝进行有效的控制。不仅如此，对于骨料下沉现象也要进行防止工作，否则会引起混凝土的内部结构出现裂缝问题。

3.3 对温度进行有效的控制

温度是引起混凝土裂缝的主要因素，所以，一定要对温度进行有效的控制。首先，在对水泥进行选择的时候一定要选用中低热水泥；其次，保证骨料级配的合理性，对于混凝土中添加的粉煤灰或者是减水剂要进行严格的控制，以此来达到缩减水泥用量的作用，从而使水化热能够得到有效的下降；再次，在对混凝土进行浇筑的时候要尽量的选择低温季节或者是高温阶段，只有这样才可以对混凝土的浇筑温度进行降低；然后，在对混凝土进行配置的过程中，可以通过添加具有增塑以及缓凝等作用的外加剂来对混凝土拌合物的流动性以及保水性进行有效的改善，以此来达到降低水化热的目的；最后，混凝土保温阶段可以采用保温措施来进行保温，例如，覆盖草袋、天气较冷的时候可以延迟拆模的时间等。

3.4 施工工艺的管控

施工工艺的管控对于防止高效混凝土裂缝问题是非常重要的，可以通过以下方面进行：首先，对于高效混凝土的配置问题一定要结合施工配比配料标准来进行，保证计量的精确性，尤其是对于用水量的控制以及抗拉材料的使用一定要加以重视，此外，在混凝土中加入膨胀剂之后必须要延长搅拌的时间；其次，由于高效混凝土的用水敏感度比较高，所以对于用水量方面一定要严加控制，其中需要注意的一点就是绝对不可以在混凝土使用的过程中加水。

3.5 对配合比进行优化

在对水泥材料进行选择的时候一定要保证与高性能混凝土性质的相互适应，只有这样才可以保证融合的有效性，可以选用较高强度的水泥。矿物掺合料的使用必须要对使用量进行严格的控制，倘若矿物掺合料添加太多的话，就会导致混凝土的裂缝扩大，从而影响混凝土的质量。

3.6 保证施工材料的质量

施工材料质量的控制是防止高性能混凝土裂缝产生的最关键手段。因此，一定要严格把握材料关，不可以使用级配不达标的骨料，或者是质量没有达到标准的水泥以及外加剂等。此外，对于钢筋出现的锈蚀现象也要进行有效预防，之后便是对混凝土水灰比的控制以及振捣的加强。在加入外加剂的时候必须要对具有含氯盐的外加剂用量进行严格的控制。

4 桥梁高效能混凝土裂缝修补方式

桥梁高性能混凝土裂缝可以分为静止裂缝、活动裂缝以及处于扩大阶段的裂缝。因此，结合裂缝类别的不同，来进行裂缝的修补工作。

4.1 表面封闭法

表面封闭法主要适用于混凝土裂缝的宽度小于0.2mm的裂缝，采用具有优良渗透性的修补胶液来进行裂缝的修补。

4.2 注射法

注射法适用于混凝土裂缝宽度在0.1～1.5mm的裂缝处理，通过一定的压力来把具有高强度以及低粘度的修补胶液注射到裂缝内。

4.3 压力注浆法

压力注浆法适用于结构裂缝较大以及具有一定深度并且延伸性较大的裂缝处理，通过压力来把注浆液压如到裂缝内部。

4.4 填充密封法

填充密封法适用于混凝土裂缝大于0.5mm的裂缝处理，要沿着裂缝的走向来凿出大于20合材来对表面进行封闭，在完成填充之后，要对表明进行防护层保护。

5 结束语

总而言之，当前我国城市的发展一直处于直线上升阶段，在一定程度上也促进了桥梁工程的迅速崛起，随着桥梁工程项目的不断增多，为了能够保证工程的整体质量一般都会采用具有优良特性的高性能混凝土来进行施工，而裂缝问题自然也是随之出现。为了能够有效的防止桥梁高效能混凝土裂缝的产生，就必须要进行一系列的防止措施，尤其是对温度以及施工材料的控制更是至关重要，只有这样才可以确保裂缝控制的有效性。

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中图分类号：TU528.31

文献标志码：A

文章编号：2096-2789（2017）11-0171-02

作者简介：王兴（1988-），男，工程师，研究方向：高性能混凝土在工程施工中的应用。