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摘 要:铁路工程中混凝土产生裂缝是工程中存在的一种比较常见的现象,这种现象在影响建筑物外观的同时,还会降低抗震能力与使用功能。针对混凝土裂缝出现的原因不止一个,文章专门分析了铁路工程中混凝土裂缝产生的原因,并针提出了相应的防治对策。
关键词:铁路工程,混凝土,裂缝,成因分析,防治措施
一、引言
混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。是当代最主要的土木工程材料之一。由于混凝土具有较为优秀的使用范围与特点,使得其使用范围十分广泛。但由于混凝土在使用过程中硬化产生的裂缝不仅会影响到建筑物的外观,而且还会降低抗震能力及使用的持久性。因此,一些科学的技术方法就需要被应用于工程中,已达到将混凝土的裂缝数量和宽度控制在的安全范围之内。
二、混凝土裂缝产生的主要原因
1.客观原因
1.1收缩引起裂缝
1.1.1在混凝土的硬化过程中产生的自身收缩现象,引起变形,产生裂缝。此时的裂缝可能会有很大的宽度,破坏性较强。
1.1.2在燥热并且风大的气候下,就会加速挥发存在于混凝土表面的水分。这样就会造成混凝土内部水化热过高。因此铁路被混凝土浇 筑的数小时后的仍处于塑性状态。就容易产生塑性收缩裂缝。
1.2 负荷载重引起裂缝
在铁路工程中,由于钢筋混凝土结构构件常常处于负荷载重的工作状态下,长此以往,因强力而变形产生裂缝。因为部件的自身结构不同,每次受力的强度方向速度等都各不相同,最后作用的混凝土产生的变形裂缝的长度、宽带与深度都不同。
1.3 材料质量引起裂缝
因用于铁路工程的混凝土中的水泥砂石等质量不好而引起的混凝土裂缝。比如,若水泥的抗破坏性不强,有水分子侵入或者过期,就会使得混凝土的自身抗破坏性达不到标准规格,就可能会导致混凝土产生裂缝。
2.人为原因
2.1施工工艺设计不当引起裂缝
在铁路工程中,因为铁路的自身特点有时存在一定程度的弯曲度,在混凝土用料时容易产生凹角应力集中导致出现裂缝。同时,有一些不在规范长度规模的建筑物,很易出现此类伸缩裂缝。另外,因为承重板的厚度被设计的太小,刚度就会因此而相对减弱,板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大,致使板件出现穿透性裂缝。
2.2追求施工进度引起裂缝
有时因为盲目追求施工进度,就会不合常规的提前混凝土的脱模时间,因为脱模时间短,强度就会低于正常规格的混凝土所以所能承受荷载就小,那么就会过量承受荷载;同时,脱模后没有对混凝土进行湿润的保养护理也是造成混凝土裂缝的其中一个人为原因。
2.3配比设计不当引起裂缝。
造成混凝土出现裂缝的其中一个关键性原因是配合比例的不恰当,因为配合比会直接影响到混凝土的抵抗破坏力的强度。配合比不当,导致抗拉强度降低,很容易产生裂缝。这里提到的混凝土配合比不当是指水泥用量过大,品种选择不当,安定性无保障,水灰比大,含泥量超标,针、片状物过多,影响了水泥与骨料的正常胶结。
2.4现场操作不规范引起裂缝
在铁路工程施工中,操作人员对于混凝土浇筑時没有合理的振动或搅拌,致使混凝土不均匀而造成混凝土中出现气孔等空隙,密实度差,这样就会降低铁路工程结构的整体强度。当有以上不规范操作后,在铁路工程自有的特殊性下,钢筋若受到火车的过多振动, 就会轻易产生一定长度与深度的混凝土裂缝。
三、混凝土裂缝防治对策
1.严格混凝土施工工艺流程
1.1混凝土的搅拌工艺
1.1.1为了防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,可采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石等工艺,可以规避混凝土结构密度大,粘合力差的弊端,使得部件结构更加致密、粘结力增大,从而提高混凝土的利用效率或者达到节约水泥的效果,以防止部件结构产生裂缝现象。
1.1.2改善混凝土的搅拌加工技艺,加强材料的含水分子比率的检测,并按照实际情况确定搅拌时的用水量。采用新制冷工艺,降低混凝土的浇筑温度。
1.2混凝土的浇筑流程
严格控制浇筑流程。合理安排施工工序,要保证混凝土在运输和泵送过程中严禁加水。对已浇筑铁路工程专用混凝土,需要在终凝前再一次进行振捣测试,这是为了排除混凝土因泌水,以及存在的缝隙和水的含量,以至于提高粘合力和抗扯拉强度,进而使得内部裂缝与气孔尽量减少,增强抗开裂性能。如果是在气温较高的夏季,最好应用温热的草编制成的袋子把管道覆盖以便降温,达到控制混凝土的入模温度的目的。
1.3混凝土的脱模与养护
1.3.1混凝土的脱离模具过程一定要按照设计或规范要求,要严格杜绝没有通过专业试验人员的批准而提前脱离模具的现象;同时,在进行脱模时也要小心,注意不要损伤混凝土。
1.3.2浇筑完毕后的混凝土一定要进行适当的养护。要保持一定的温度和湿度条件。其中,保持温度能够控制混凝土表层的热量扩散,减少表面的温度差值,控制裂缝的出现产生。浇筑混凝土之后,需及时用潮湿物将其进行遮盖,并注意使用传统的养护方法进行养护。
2.控制材料的配合比
实际施工配合比的确定,应当从当时的具体情况出发作出适当调整。第一,应根据水泥的个性功能,比如水化热、泌水性、收缩率、比表面积等合理选用水泥及用量;其次,在配制混凝土的过程中要严格把关用水的含量,提高水泥的粘合度、减少集料的沉降,尽可能发挥砂、石等材料的骨架作用;再次,优化混凝土中骨料的配级也是一道严格工序;最后,如果在高温季节施工,就要注重控制各种原材料的温度,尤其是水泥的温度,这对防止混凝土产生裂缝也很重要。
四、结语
根据以上分析,混凝土在铁路工程中产生裂缝是一个主客观原因共同构成的结果。由于混凝土产生的裂缝会造成诸多不良的后果,因此对于工程中混凝土裂缝的产生与发展的控制,是建筑工程中不可缺少的一个重要环节,目前,学术界对混凝土裂缝产生的原因与计算方法有不同的理论,但对具体的防治措施意见还是比较统一。控制裂缝不是消灭裂缝的产生,而是要求将裂缝控制在被允许的范围之内,关键在于防治裂缝的出现,并从各种方面共同努力,结合多种防治措施。如果严格执行相关规范与规定,混凝土的裂缝是完全可以存在与我们能够控制的范围内的。
参考文献
[1] 梁福彬.对混凝土裂缝产生的原因、防治与处理方法的探讨[J].中小企业管理与科技,2007,(27):241-241
[2] 蒋新强.最新水利水电工程质量监控与通病防治实施手册瞰[M].光明日报出版社,2006.5.
[3] 白建勇.常见混凝土裂缝的成因与防治[J].山西建筑,2009,(25):171-171.
[4] 皋德馨.浅析混凝土裂缝成因和防控处理[J].人力资源管理,2009,(06):193-193.
关键词:铁路工程,混凝土,裂缝,成因分析,防治措施
一、引言
混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。是当代最主要的土木工程材料之一。由于混凝土具有较为优秀的使用范围与特点,使得其使用范围十分广泛。但由于混凝土在使用过程中硬化产生的裂缝不仅会影响到建筑物的外观,而且还会降低抗震能力及使用的持久性。因此,一些科学的技术方法就需要被应用于工程中,已达到将混凝土的裂缝数量和宽度控制在的安全范围之内。
二、混凝土裂缝产生的主要原因
1.客观原因
1.1收缩引起裂缝
1.1.1在混凝土的硬化过程中产生的自身收缩现象,引起变形,产生裂缝。此时的裂缝可能会有很大的宽度,破坏性较强。
1.1.2在燥热并且风大的气候下,就会加速挥发存在于混凝土表面的水分。这样就会造成混凝土内部水化热过高。因此铁路被混凝土浇 筑的数小时后的仍处于塑性状态。就容易产生塑性收缩裂缝。
1.2 负荷载重引起裂缝
在铁路工程中,由于钢筋混凝土结构构件常常处于负荷载重的工作状态下,长此以往,因强力而变形产生裂缝。因为部件的自身结构不同,每次受力的强度方向速度等都各不相同,最后作用的混凝土产生的变形裂缝的长度、宽带与深度都不同。
1.3 材料质量引起裂缝
因用于铁路工程的混凝土中的水泥砂石等质量不好而引起的混凝土裂缝。比如,若水泥的抗破坏性不强,有水分子侵入或者过期,就会使得混凝土的自身抗破坏性达不到标准规格,就可能会导致混凝土产生裂缝。
2.人为原因
2.1施工工艺设计不当引起裂缝
在铁路工程中,因为铁路的自身特点有时存在一定程度的弯曲度,在混凝土用料时容易产生凹角应力集中导致出现裂缝。同时,有一些不在规范长度规模的建筑物,很易出现此类伸缩裂缝。另外,因为承重板的厚度被设计的太小,刚度就会因此而相对减弱,板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大,致使板件出现穿透性裂缝。
2.2追求施工进度引起裂缝
有时因为盲目追求施工进度,就会不合常规的提前混凝土的脱模时间,因为脱模时间短,强度就会低于正常规格的混凝土所以所能承受荷载就小,那么就会过量承受荷载;同时,脱模后没有对混凝土进行湿润的保养护理也是造成混凝土裂缝的其中一个人为原因。
2.3配比设计不当引起裂缝。
造成混凝土出现裂缝的其中一个关键性原因是配合比例的不恰当,因为配合比会直接影响到混凝土的抵抗破坏力的强度。配合比不当,导致抗拉强度降低,很容易产生裂缝。这里提到的混凝土配合比不当是指水泥用量过大,品种选择不当,安定性无保障,水灰比大,含泥量超标,针、片状物过多,影响了水泥与骨料的正常胶结。
2.4现场操作不规范引起裂缝
在铁路工程施工中,操作人员对于混凝土浇筑時没有合理的振动或搅拌,致使混凝土不均匀而造成混凝土中出现气孔等空隙,密实度差,这样就会降低铁路工程结构的整体强度。当有以上不规范操作后,在铁路工程自有的特殊性下,钢筋若受到火车的过多振动, 就会轻易产生一定长度与深度的混凝土裂缝。
三、混凝土裂缝防治对策
1.严格混凝土施工工艺流程
1.1混凝土的搅拌工艺
1.1.1为了防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,可采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石等工艺,可以规避混凝土结构密度大,粘合力差的弊端,使得部件结构更加致密、粘结力增大,从而提高混凝土的利用效率或者达到节约水泥的效果,以防止部件结构产生裂缝现象。
1.1.2改善混凝土的搅拌加工技艺,加强材料的含水分子比率的检测,并按照实际情况确定搅拌时的用水量。采用新制冷工艺,降低混凝土的浇筑温度。
1.2混凝土的浇筑流程
严格控制浇筑流程。合理安排施工工序,要保证混凝土在运输和泵送过程中严禁加水。对已浇筑铁路工程专用混凝土,需要在终凝前再一次进行振捣测试,这是为了排除混凝土因泌水,以及存在的缝隙和水的含量,以至于提高粘合力和抗扯拉强度,进而使得内部裂缝与气孔尽量减少,增强抗开裂性能。如果是在气温较高的夏季,最好应用温热的草编制成的袋子把管道覆盖以便降温,达到控制混凝土的入模温度的目的。
1.3混凝土的脱模与养护
1.3.1混凝土的脱离模具过程一定要按照设计或规范要求,要严格杜绝没有通过专业试验人员的批准而提前脱离模具的现象;同时,在进行脱模时也要小心,注意不要损伤混凝土。
1.3.2浇筑完毕后的混凝土一定要进行适当的养护。要保持一定的温度和湿度条件。其中,保持温度能够控制混凝土表层的热量扩散,减少表面的温度差值,控制裂缝的出现产生。浇筑混凝土之后,需及时用潮湿物将其进行遮盖,并注意使用传统的养护方法进行养护。
2.控制材料的配合比
实际施工配合比的确定,应当从当时的具体情况出发作出适当调整。第一,应根据水泥的个性功能,比如水化热、泌水性、收缩率、比表面积等合理选用水泥及用量;其次,在配制混凝土的过程中要严格把关用水的含量,提高水泥的粘合度、减少集料的沉降,尽可能发挥砂、石等材料的骨架作用;再次,优化混凝土中骨料的配级也是一道严格工序;最后,如果在高温季节施工,就要注重控制各种原材料的温度,尤其是水泥的温度,这对防止混凝土产生裂缝也很重要。
四、结语
根据以上分析,混凝土在铁路工程中产生裂缝是一个主客观原因共同构成的结果。由于混凝土产生的裂缝会造成诸多不良的后果,因此对于工程中混凝土裂缝的产生与发展的控制,是建筑工程中不可缺少的一个重要环节,目前,学术界对混凝土裂缝产生的原因与计算方法有不同的理论,但对具体的防治措施意见还是比较统一。控制裂缝不是消灭裂缝的产生,而是要求将裂缝控制在被允许的范围之内,关键在于防治裂缝的出现,并从各种方面共同努力,结合多种防治措施。如果严格执行相关规范与规定,混凝土的裂缝是完全可以存在与我们能够控制的范围内的。
参考文献
[1] 梁福彬.对混凝土裂缝产生的原因、防治与处理方法的探讨[J].中小企业管理与科技,2007,(27):241-241
[2] 蒋新强.最新水利水电工程质量监控与通病防治实施手册瞰[M].光明日报出版社,2006.5.
[3] 白建勇.常见混凝土裂缝的成因与防治[J].山西建筑,2009,(25):171-171.
[4] 皋德馨.浅析混凝土裂缝成因和防控处理[J].人力资源管理,2009,(06):193-193.