浅谈公路桥涵混凝土裂缝种类及原因.pdfVIP

143 浅谈公路桥涵混凝土裂缝种类及原因 李洁冰，潘一强 （河南省公路工程局集团有限公司，河南 郑州 450002） [摘一要] 公路桥涵混凝土由于设计，施工等种种原因往往是带裂缝工作的，每一条裂缝的产生均是有原因的，为此 通过查找裂缝产生的原因，来寻找切实可行的解决办法，预防裂缝的出现，提高混凝土的耐久性。文章就根据公路桥涵混 凝土裂缝产生的原因对裂缝的种类进行简要的概述。 [关键词] 桥涵；混凝土；裂缝；种类 [中图分类号] U445 [文献标识码] A [文章编号] 1009-5489（2010）05-0143-01 1、混凝土桥梁设计原理 扩张或合拢。 我国现行的公路桥涵规范规定：桥梁应根据所在公路的使用 2.4 钢筋锈蚀引起的裂缝。由于混凝土质量较差或保护层厚 任务、性质和将来的发展需要，按照适用、经济、安全和美观的原则 度不足，混凝土保护层受到侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝 进行设计，这些要求基本上包含了人们关心的所有重要问题。混 土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物对周围混凝土产生膨 凝土桥梁具体的设计过程是按承载能力和正常使用两种极限状态 胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有 来进行的。按承载能力极限状态是控制结构在丧失服务能力临界 锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢 状态时的承载能力，其设计的基本原则是要求荷载效应不利组合 筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂 的设计值要小于结构抗力的设计值。同时利用荷载安全系数、材 缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。要防止钢筋锈蚀，设计时应根 料安全系数及工作条件系数来考虑不确定因素作用下的结构总体 据规范要求采用足够的保护层厚度；施工时应控制混凝土的水灰 的安全储备，是一种极限状态设计法。按正常使用极限状态是控 比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入，同时严格控制 制结构在正常使用状态时应力，裂缝和变形小于一个限定值，即使 外加剂用量。 用容许裂缝宽度来控制混凝土构件的结构设计。有关规范规定： 2.5 混凝土材料质量引起的裂缝。混凝土主要由水泥、砂、骨 在一般正常大气条件下，钢筋混凝土受弯构件在荷载组合Ⅰ的作 料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格，可 用下，计算得到的最大裂缝宽度不应超过0.2mm ；在荷载组合Ⅱ 1 能导致结构出现裂缝。（）水泥安定性不合格，水泥中游离的氧化 和Ⅲ作用下，不应超过0.25mm ；处于严重暴露情况（有侵蚀性气体 钙含量超标。水泥出厂时强度不足，水泥受潮或过期，可能使混凝 或海洋大气）下的钢筋混凝土构件，容许裂缝宽度不应超过0.1mm 。 2 土强度不足，从而导致混凝土开裂；（）砂石粒径太小、级配不良、 混凝土构件容许裂缝的存在，是由混凝土抗拉能力差，容易开 空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大，影响混凝土的强度，使 裂的缺点决定的。通过对大量的工程实例的研究发现，几乎所有 混凝土收缩加大，如果使用超出规定的特细砂，后果更严重。砂石 的混凝土构件都是带裂缝工作的，只是有些裂缝很细，一般对结构 中云母的含量较高，将削弱水泥与骨料的粘结力，降低混凝土强度； 和使用无大的影响，可允许其存在；有些裂缝在使用荷载或外界物 3 （）拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较 理、化学因素的作用下，不断产生和扩展，引起混凝土明显的病害， 大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加剂， 如保护层剥落、钢筋腐蚀，从而导致混凝土的强度和刚度受到削弱， 可能对碱骨料反应有影响。 耐久性降低，严重时甚至发生垮塌事故，危害结构的正常使用。 2.6 冻胀引起的裂缝。当