中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
在混凝土橋梁中,如果裂紋寬度較大,會(huì)出現(xiàn)很大危害.文章介紹了混凝土裂紋的檢測(cè)方法,分析了裂紋產(chǎn)生的原因,結(jié)合理論和相關(guān)實(shí)踐工作,給出了相應(yīng)的處理對(duì)策.
關(guān)鍵詞：混凝土；橋梁裂紋；檢測(cè)方法
1. 橋梁中混凝土裂紋的危害性
在混凝土橋梁中,如果裂紋寬度較小,對(duì)使用沒有重大危害,但是當(dāng)裂紋寬度較大時(shí),則會(huì)出現(xiàn)很大危害.危害主要表現(xiàn)如下：
1..1 進(jìn)一步加速混凝土碳化
一旦橋梁混凝土中出現(xiàn)了裂紋,當(dāng)遇到潮濕的環(huán)境,裂紋中的二氧化碳與水泥中的氫氧化鈣、硅酸三鈣、硅酸二鈣會(huì)在相互作用下轉(zhuǎn)化為碳酸鹽,進(jìn)而中和水泥的堿性,使混凝土的堿度降低,最終導(dǎo)致鋼筋的純化膜破壞,引起銹蝕和橋梁結(jié)構(gòu)的破壞.
1..2 冰凍的影響
混凝土裂紋當(dāng)遇到冰凍災(zāi)害時(shí),裂紋會(huì)加寬,直接影響了混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命.
1..3 混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性遭到破壞
混凝土裂紋對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性有重大影響.根據(jù)嚴(yán)重程度的區(qū)分,會(huì)影響橋梁結(jié)構(gòu)的外觀、正常使用和耐久性.
2. 混凝土橋梁中裂紋的檢測(cè)方法
2..1 長(zhǎng)度檢測(cè)
具體檢測(cè)方法是在裂紋的首尾劃線,并涂上油漆,等過(guò)段時(shí)間來(lái)檢查,如果油漆上出現(xiàn)了明顯的細(xì)裂紋,則說(shuō)明裂紋長(zhǎng)度有繼續(xù)發(fā)展和增大的跡象,對(duì)這樣的裂紋需要引起高度重視.
2..2 寬度檢測(cè)
對(duì)混凝土的裂紋檢測(cè)的寬度檢測(cè)一般采用裂紋測(cè)寬儀,在安裝的時(shí)候要非常細(xì)致小心,確保一千分表正垂直于裂縫布置,且要保證表腳的牢固.可以在中部畫有V形槽的細(xì)條玻璃,用膠凝材料垂直于裂縫粘貼,保證槽日斷而與裂縫相齊,由于槽門處玻璃斷而較小,而且玻璃是小抗拉的脆性材料；只要裂縫有發(fā)展,玻璃就會(huì)斷裂.檢測(cè)裂縫寬度是否增大.
2..3 深度觀測(cè)
測(cè)量其深度的方法是：在裂紋中注入0.1%的含水酒精配制的紅色酚酞溶液,然后小心鑿至不顯紅色為止,再測(cè)量其深度,做好記錄.
通過(guò)這三種方法能夠得出裂紋的三維數(shù)據(jù),為綜合評(píng)價(jià)裂紋性質(zhì)提供數(shù)據(jù).
3. 混凝土產(chǎn)生裂紋的種類
3..1 荷載裂紋
荷載裂紋主要是指混凝土橋梁在靜、動(dòng)荷載和次應(yīng)力共同作用下產(chǎn)生的.表現(xiàn)為直接裂紋和次應(yīng)力裂紋兩種類型.
3..2 由于溫度變化產(chǎn)生的裂紋
由于混凝土本身有熱脹冷縮的性質(zhì),當(dāng)內(nèi)外溫度發(fā)生變化時(shí),混凝土?xí)a(chǎn)生變形,一旦這種變形遭到約束,在混凝土的結(jié)構(gòu)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫度裂紋.同時(shí)溫度裂紋會(huì)隨溫度變化出現(xiàn)擴(kuò)張或者合攏的現(xiàn)象.
3..3 收縮引起的裂紋
在實(shí)際工程中,混凝土因收縮所引起的裂紋是最常見的.其中塑性收縮和縮水收縮是混凝土體積變形的主要原因.通過(guò)研究分析,影響混凝土收縮裂紋的主要因素有：水泥品種、外摻劑、用量、水灰比、養(yǎng)護(hù)方法、骨料品種、外界環(huán)境等.
3..4 由地基變形產(chǎn)生的裂紋
地基變形產(chǎn)生的裂紋大部分是由于基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降,加之水平方向出現(xiàn)唯一,在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力超出結(jié)構(gòu)的抗拉能力時(shí),開裂就隨之出現(xiàn).
3..5 鋼筋銹蝕引起的裂紋
為了防止鋼筋銹蝕,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用足夠的保護(hù)層厚度來(lái)控制裂紋寬度,同時(shí)施工時(shí)嚴(yán)格按照混凝土的水灰配比,做好混凝土的密實(shí)性工作,控制含氯鹽的外加劑的使用量.在存在腐蝕性強(qiáng)的空氣、地下水的地區(qū)尤其要注意這些因素.
3..6 凍脹引起的裂紋
當(dāng)氣溫低于零度時(shí),游離的水轉(zhuǎn)變成冰,混凝土就容易出現(xiàn)冰凍,體積膨脹.當(dāng)產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力和重分布引起滲透壓,混凝土中膨脹力會(huì)進(jìn)一步加大,此時(shí)混凝土強(qiáng)度會(huì)降低,裂紋就開始出現(xiàn).因此,在冬季施工時(shí),尤其要注意采取保溫措施以防沿管道方向的凍脹裂紋產(chǎn)生.
3..7 施工工藝質(zhì)量引起的裂紋
在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過(guò)程中,若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣,容易產(chǎn)生縱向的、橫向等各種裂紋,特別是細(xì)長(zhǎng)薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn).
4. 橋梁裂紋產(chǎn)生原因分析
4..1 橋梁工程施工的缺陷
由于橋梁工程在施工中施工質(zhì)量低劣,施工工藝不合理、保護(hù)層嚴(yán)重不足,從梁體表面就可以看到雜物、空洞、泥土等原因的存在,橋梁就很容易產(chǎn)生各種方向和深度不一的裂紋,特別是細(xì)長(zhǎng)薄壁結(jié)構(gòu)更容易產(chǎn)生裂紋.同時(shí)裂紋出現(xiàn)的部位、走向、寬度會(huì)因原因不同而有所差異.常常我們很容易在新舊混凝土和施工縫之間發(fā)現(xiàn)裂紋.
4..2 碳化作用
碳化作用主要表現(xiàn)為在大氣中的二氧化碳與混凝土中的可溶堿性氫氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成了碳酸鈣,由于碳酸鈣不溶于水,因此使混凝土的堿性降低.當(dāng)混凝土的堿性值降到10以下時(shí),鈍化能力就會(huì)消失.這時(shí)如果與暴露在大氣或濕度較大的空氣中鋼筋發(fā)生接觸,就會(huì)發(fā)生化學(xué)氧化反應(yīng).
4..3 氯離子的侵蝕
當(dāng)鋼筋周圍的混凝土孔隙中的氯離子的濃度達(dá)到0.1時(shí),氯離子滲入鈍化膜與鐵離子結(jié)合便會(huì)產(chǎn)生綠銹,造成電化學(xué)的腐蝕.當(dāng)銹蝕進(jìn)一步加大,保護(hù)層承受不住鋼筋銹蝕產(chǎn)生的體積膨脹,就會(huì)產(chǎn)生巨大的壓力,出現(xiàn)裂紋、脫落、露筋,混凝土保護(hù)層隨之遭到破壞.
5. 針對(duì)橋梁混凝土的裂紋的處理方法
5..1 控制好混凝土原材料質(zhì)量,對(duì)水泥材料的選擇和配比要慎重
在混凝土材料的選擇上,要采用摻用纖維、緩凝型減水劑、低熱高性能混凝土、中低熱水泥.對(duì)于砂石材料需按照規(guī)范嚴(yán)格控制在允許的范圍內(nèi),根據(jù)材料的特性充分考慮對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐久性的不利影響.同時(shí)按照設(shè)計(jì)圖紙以及指揮部批復(fù)的施工配合比進(jìn)行備料,全部都檢驗(yàn)合格才能投入施工.
5..2 在混凝土基面涂刷阻銹劑
遇到輕微侵蝕的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),在橋梁基面涂刷阻銹劑,當(dāng)阻銹劑滲透到混凝土中,方可對(duì)鋼筋起到保護(hù)作用,阻止鋼筋進(jìn)一步銹蝕.對(duì)于那些侵蝕比較嚴(yán)重的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)先剔除表層松動(dòng)的混凝土,檢查銹蝕程度后再在鋼筋上涂刷阻銹劑.同時(shí)在混凝土補(bǔ)強(qiáng)后,在結(jié)構(gòu)表面需再噴涂阻銹劑,這樣起到了雙重保護(hù)的作用.
5..3 對(duì)繼續(xù)發(fā)展的受力裂紋進(jìn)行加固處理
一般出現(xiàn)明顯張合現(xiàn)象的受力裂紋會(huì)有繼續(xù)擴(kuò)張的趨勢(shì),需用拉桿和包箍來(lái)進(jìn)行加固.可以使用和橋臺(tái)填土的拉桿加固已開裂的橋臺(tái)側(cè)墻.同時(shí)用鋼軌或工字梁及拉桿組成的骨架加固橋臺(tái)的前墻,通過(guò)拉桿上的緊箍螺套施力于安裝在橋臺(tái)前墻上的骨架上,達(dá)到加固的目的.對(duì)中間墩進(jìn)行加固時(shí)可以用到鋼軌箍,帶緊箍螺套的圓鋼拉桿或扁鋼拉條.
5..4 采用灌槳法來(lái)處理
針對(duì)裂紋,采用灌漿法時(shí)要先將結(jié)構(gòu)物的裂紋或孔隙封閉,僅留出一個(gè)進(jìn)漿口和排氣孔,把較低粘度的漿液通過(guò)壓漿泵壓入縫隙內(nèi),慢慢使其擴(kuò)散、膠凝固化,最終達(dá)到恢復(fù)其強(qiáng)度和抗?jié)B性的目的.用到的強(qiáng)度高效果好的漿液主要有：水泥漿、水玻璃、環(huán)氧糠酮、聚氨脂、丙凝和甲凝等.
6. 結(jié)語(yǔ)
橋梁工程作為我國(guó)民生的百年工程,關(guān)系到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全.遇到橋梁施工以及后期養(yǎng)護(hù)中出現(xiàn)的混凝土裂紋問(wèn)題,應(yīng)及時(shí)采取有效的控制措施,最大力度地控制裂紋的繼續(xù)擴(kuò)張,及時(shí)有效修復(fù),確保民生安全.
