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摘 要：高寒地区受气温、降水、日照、辐射等气候环境因素的影响，造成桥墩混凝土开裂的原因是非常多的。本文将会就我国高寒去桥墩混凝土的开裂原因以及我国高寒地区桥墩混凝土开裂修补技术应用两个问题展开较为全面的阐述，希望能够达到从而提高工程的服务质量，延长桥梁结构的服务寿命，减少维修及重建费用的目的。
关键词：高寒地区 桥墩混凝土 开裂原因 修补技术
一、我国高寒地区桥墩混凝土的开裂原因
在我国，造成混凝土开裂的原因是较为复杂的，可以说施工工艺、气候环境条件、混凝土构造配筋、日常养护等都有可能是造成混凝土开裂的主要因素。在众多因素中，能够影响混凝土开裂的重要外部因素是气候环境因素，工作人员需要对混凝土结构裂缝的种类、状态以及分布有全面的把握并且要做好日常的分类工作，这样在面对混凝土开裂的问题时我们才能在第一时间做出防治措施。
1.环境湿度会给混凝土的干燥收缩带来影响。为了更加清晰、明了地分析混凝土干缩对实体结构拉应力的影响，我们需要以青藏铁路和平原地区环境湿度作为最基本的依据，认真地对比这两种环境条件下桥梁墩台混凝土产生的拉应力有哪些差异。按照通常的环境条件来讲，1.94MPa是桥梁墩台混凝土收缩产生的拉应力，但是在青藏高原环境条件下，这种拉应力竟然可以高达3.88MPa。通过这样的对比，我们清晰地发现高原环境条件下的拉应力基本上是和混凝土极限抗拉强度的上限持平。所以，就可以明确地肯定造成青藏铁路桥梁墩台混凝土开裂的主要原因是低湿的环境。
2.冻融同样是导致高寒地区桥墩混凝土开裂的重要因素。混凝土受冻融影响造成的损伤有不同的类型，以表现形式划分主要分为内部劣化和表面剥蚀两种。内部劣化主要是指在冻融作用的影响下混凝土结构内部水分的冻结会造成体积上的膨胀，如果出现反复冻融的情况，混凝土内部就出现了松弛、微裂纹等情况，而且如果冻融的循环次数不断增加的话，龟裂次数也是会随着不断增加的。表面剥蚀主要是指在冻融循环次数不断增多的情况下，内部劣化裂纹就会不断增多，这时在混凝土的表面就会不断地出现裂缝并进一步出现剥离。
3.保湿养护是影响混凝土收缩变形的重点内容。有相关人士就保湿养护对混凝土早期收缩和硬化收缩的影响做过实验发现，从混凝土成型到终凝前也就是在零到八个小时内，在工作人员没有采取保湿养护措施时混凝土塑性收缩近1000×10-6，而在我们采取保湿养护时混凝土在塑性阶段几乎是不会收缩的。如果我们将一天龄期脱模作为起始零点的话，在我们没有采取保湿养护措施时混凝土到二百四十天的硬化收缩值大约是600×10-6，而在我们采取了保湿养护措施时混凝土硬化收缩值就会下降到300×10-6。通过这些数据我们看到，保湿养护明显减小了混凝土因为失水引起的塑性收缩和长期干燥收缩的问题，如此一来，混凝土在早期抗拉强度相对低的开裂风险就会得到明显地降低。所以，在实际施工期间混凝土保湿养护不到位同样是桥梁墩台混凝土开裂的主要原因。
二、我国高寒地区桥墩混凝土开裂修补技术应用
想要从根本上解决桥墩混凝土开裂问题，做好裂缝缝补工作关键之处在于选择出合理的修补技术和修补方法。在实际工作中解决好混凝土的开裂问题是非常具有现实意义的，因为混凝土开裂的问题能够影响到混凝土结构的强度、安全性以及耐久性。虽然在实际工作中通过运用合理、有效地预防措施能够将裂缝控制好在一定范围之内，但是毕竟混凝土属于脆性材料，其抗压强度是抗拉强度的8-10倍，如果混凝土内部的变形问题受到了一定程度的约束，一旦其产生的拉应力比混凝土抗拉强度大时，混凝土就会出现开裂的问题。但是在高寒地区面临的一个显著问题是混凝土无害裂缝很有可能在极短的时间内发展成为有害裂缝，这个现象和此地区恶劣的环境以及极端气候是分不开的。工作人员要及时地修补处理混凝土无害裂缝的问题，这样才能从根本上避免其更快地发展成为有害裂缝。常见的桥墩混凝土裂缝修补方法主要有：
1.表面封闭法。表面封闭法是一种通过在混凝土表面涂刷防水涂膜来达到封闭细微裂缝的修补方法。在实际工作中注重对混凝土表面微细裂缝的封闭处理是非常有必要的，因为这不不仅能够非常好地避免有害介质进入混凝土表面裂缝，引起混凝土的劣化和钢筋锈蚀而且这还是一种对混凝土注浆材料非常具有保护作用的方式。由于会受到荷载的作用，所以混凝土结构裂缝会产生很大的不稳定性，而且高寒地区本身的温差较大，紫外线还强，这些恶劣的气候环境都会加剧混凝土的结构裂缝，而混凝土材料本身的强延性和耐紫外线老化性是一种避免混凝土出现更多裂缝的重要材料，值得使用并推广。
2.电化学防护法。截止到现在，电化学脱氯、电化学再碱化以及电化学沉积法等都是常见的运用钢筋混凝土的电化学防护技术，实质上这三种常见的电化学防护技术法的基本原理是大致相同的。讲的都是通过一个外部的导体阳极，然后在阳极上加上一个直流电流并通过混凝土最终到达作为电化学电池的阴极钢筋。在实际工作中，电流对钢筋混凝土的修复、修补和防护有不同的方法，常见的方法主要有通过钢筋的极化达到负电位；修复钢筋的碱度；通过钢筋的极化达到负电位；在混凝土裂缝中沉积不溶性化合物。
3.压力注浆法。注浆法主要是一种运用注浆材料固化和粘结作用达到裂缝缝补的方法，常见的化学注浆材料包括环氧树脂、水泥、聚氨酯以及甲基丙烯酸酯，具体的操作过程为在压力的作用下将注浆材料注入裂缝内部，然后注浆材料就会在混凝土的内部形成硬化，并和混凝土结合成一个整体，最终在该材料固化和粘结的作用下达到裂缝修补的效果。压力注浆法对裂缝宽度在零点二到零点五毫米左右的深裂缝的效果更好，并且会对防渗要求或者影响混凝土结构完整性的裂缝进行修复。
4.粘贴碳纤维布法。粘贴碳纤维布加固法在裂缝宽度在零点五毫米以上部分的裂缝中应用范围更广，粘贴碳纤维布能够提高结构的承载力，此方法用结构胶将碳纤维材料粘贴在裂缝处进行裂缝修补。钢材的弹性模量是比碳纤维材料的弹性模量要低，通过比较两者的抗拉强度我们发现，普通钢的抗拉强度其实是碳纤维材料抗拉强度的十分之一，而且其质量密度是碳纤维布的四倍。碳纤维材料本身有非常好的耐久性，而且其明显的优势还在于混凝土结构修补加固时并不会增加结构的重量。除此之外，碳纤维布法本身还具有高强度、延性好、施工速度快以及操作简单等优点。工作人员在处理混凝土裂缝时要分析混凝土的宽度，如果其裂缝宽度在0.5毫米以上，我们就要先对裂缝进行必要的注浆处理，接着在这道工序之后要用碳纤维布对裂缝进行重要的加固，由于碳纤维布本身的价格是比较高的，所以工作人员在确定混凝土裂缝的修补面积时不能马虎，防止出现不必要的资金浪费。
三、结语
因为会受到西伯利亚寒流、多年冻土以及現代冰川的影响，所以高寒地区本身就是干旱少雨的气候，而且年平均气温是比较低的，日温差要比其他地方大很多，人们需要面对紫外线照射强烈的情况并且这里的气候还较为干燥。这些气候因素会在非常大地程度上加剧混凝土塑性收缩、自收缩、干燥收缩以及冷收缩等的问题，特别是受到每日温度、湿度等交替变化的影响，导致混凝土的应力会得到不断地累加，混凝土开裂的可能性大大增加。除此之外，高寒地区桥梁混凝土结构在整个使用的过程中，通常要面临的干湿变化、温度变化、冻融循环以及风蚀等多种自然因素的影响，而且这些影响因素是常见存在的，经过长时间的影响，混凝土结构中可能产生裂缝的机率便会大大增加。所以，我们在实际工作中研究高寒地区桥墩混凝土开裂原因以及修补技术的问题具有非常大的现实意义。同时，希望越来越多的人认识到这个问题的严重性，并加大研究力度，进一步提升我国高寒地区桥墩混凝土的质量，减少安全问题的发生。
参考文献：
[1]蒋平江.西北地区混凝土桥梁开裂原因分析及预防措施[J].价值工程，2011（02）：62-63.
关键词：高寒地区 桥墩混凝土 开裂原因 修补技术
一、我国高寒地区桥墩混凝土的开裂原因
在我国，造成混凝土开裂的原因是较为复杂的，可以说施工工艺、气候环境条件、混凝土构造配筋、日常养护等都有可能是造成混凝土开裂的主要因素。在众多因素中，能够影响混凝土开裂的重要外部因素是气候环境因素，工作人员需要对混凝土结构裂缝的种类、状态以及分布有全面的把握并且要做好日常的分类工作，这样在面对混凝土开裂的问题时我们才能在第一时间做出防治措施。
1.环境湿度会给混凝土的干燥收缩带来影响。为了更加清晰、明了地分析混凝土干缩对实体结构拉应力的影响，我们需要以青藏铁路和平原地区环境湿度作为最基本的依据，认真地对比这两种环境条件下桥梁墩台混凝土产生的拉应力有哪些差异。按照通常的环境条件来讲，1.94MPa是桥梁墩台混凝土收缩产生的拉应力，但是在青藏高原环境条件下，这种拉应力竟然可以高达3.88MPa。通过这样的对比，我们清晰地发现高原环境条件下的拉应力基本上是和混凝土极限抗拉强度的上限持平。所以，就可以明确地肯定造成青藏铁路桥梁墩台混凝土开裂的主要原因是低湿的环境。
2.冻融同样是导致高寒地区桥墩混凝土开裂的重要因素。混凝土受冻融影响造成的损伤有不同的类型，以表现形式划分主要分为内部劣化和表面剥蚀两种。内部劣化主要是指在冻融作用的影响下混凝土结构内部水分的冻结会造成体积上的膨胀，如果出现反复冻融的情况，混凝土内部就出现了松弛、微裂纹等情况，而且如果冻融的循环次数不断增加的话，龟裂次数也是会随着不断增加的。表面剥蚀主要是指在冻融循环次数不断增多的情况下，内部劣化裂纹就会不断增多，这时在混凝土的表面就会不断地出现裂缝并进一步出现剥离。
3.保湿养护是影响混凝土收缩变形的重点内容。有相关人士就保湿养护对混凝土早期收缩和硬化收缩的影响做过实验发现，从混凝土成型到终凝前也就是在零到八个小时内，在工作人员没有采取保湿养护措施时混凝土塑性收缩近1000×10-6，而在我们采取保湿养护时混凝土在塑性阶段几乎是不会收缩的。如果我们将一天龄期脱模作为起始零点的话，在我们没有采取保湿养护措施时混凝土到二百四十天的硬化收缩值大约是600×10-6，而在我们采取了保湿养护措施时混凝土硬化收缩值就会下降到300×10-6。通过这些数据我们看到，保湿养护明显减小了混凝土因为失水引起的塑性收缩和长期干燥收缩的问题，如此一来，混凝土在早期抗拉强度相对低的开裂风险就会得到明显地降低。所以，在实际施工期间混凝土保湿养护不到位同样是桥梁墩台混凝土开裂的主要原因。
二、我国高寒地区桥墩混凝土开裂修补技术应用
想要从根本上解决桥墩混凝土开裂问题，做好裂缝缝补工作关键之处在于选择出合理的修补技术和修补方法。在实际工作中解决好混凝土的开裂问题是非常具有现实意义的，因为混凝土开裂的问题能够影响到混凝土结构的强度、安全性以及耐久性。虽然在实际工作中通过运用合理、有效地预防措施能够将裂缝控制好在一定范围之内，但是毕竟混凝土属于脆性材料，其抗压强度是抗拉强度的8-10倍，如果混凝土内部的变形问题受到了一定程度的约束，一旦其产生的拉应力比混凝土抗拉强度大时，混凝土就会出现开裂的问题。但是在高寒地区面临的一个显著问题是混凝土无害裂缝很有可能在极短的时间内发展成为有害裂缝，这个现象和此地区恶劣的环境以及极端气候是分不开的。工作人员要及时地修补处理混凝土无害裂缝的问题，这样才能从根本上避免其更快地发展成为有害裂缝。常见的桥墩混凝土裂缝修补方法主要有：
1.表面封闭法。表面封闭法是一种通过在混凝土表面涂刷防水涂膜来达到封闭细微裂缝的修补方法。在实际工作中注重对混凝土表面微细裂缝的封闭处理是非常有必要的，因为这不不仅能够非常好地避免有害介质进入混凝土表面裂缝，引起混凝土的劣化和钢筋锈蚀而且这还是一种对混凝土注浆材料非常具有保护作用的方式。由于会受到荷载的作用，所以混凝土结构裂缝会产生很大的不稳定性，而且高寒地区本身的温差较大，紫外线还强，这些恶劣的气候环境都会加剧混凝土的结构裂缝，而混凝土材料本身的强延性和耐紫外线老化性是一种避免混凝土出现更多裂缝的重要材料，值得使用并推广。
2.电化学防护法。截止到现在，电化学脱氯、电化学再碱化以及电化学沉积法等都是常见的运用钢筋混凝土的电化学防护技术，实质上这三种常见的电化学防护技术法的基本原理是大致相同的。讲的都是通过一个外部的导体阳极，然后在阳极上加上一个直流电流并通过混凝土最终到达作为电化学电池的阴极钢筋。在实际工作中，电流对钢筋混凝土的修复、修补和防护有不同的方法，常见的方法主要有通过钢筋的极化达到负电位；修复钢筋的碱度；通过钢筋的极化达到负电位；在混凝土裂缝中沉积不溶性化合物。
3.压力注浆法。注浆法主要是一种运用注浆材料固化和粘结作用达到裂缝缝补的方法，常见的化学注浆材料包括环氧树脂、水泥、聚氨酯以及甲基丙烯酸酯，具体的操作过程为在压力的作用下将注浆材料注入裂缝内部，然后注浆材料就会在混凝土的内部形成硬化，并和混凝土结合成一个整体，最终在该材料固化和粘结的作用下达到裂缝修补的效果。压力注浆法对裂缝宽度在零点二到零点五毫米左右的深裂缝的效果更好，并且会对防渗要求或者影响混凝土结构完整性的裂缝进行修复。
4.粘贴碳纤维布法。粘贴碳纤维布加固法在裂缝宽度在零点五毫米以上部分的裂缝中应用范围更广，粘贴碳纤维布能够提高结构的承载力，此方法用结构胶将碳纤维材料粘贴在裂缝处进行裂缝修补。钢材的弹性模量是比碳纤维材料的弹性模量要低，通过比较两者的抗拉强度我们发现，普通钢的抗拉强度其实是碳纤维材料抗拉强度的十分之一，而且其质量密度是碳纤维布的四倍。碳纤维材料本身有非常好的耐久性，而且其明显的优势还在于混凝土结构修补加固时并不会增加结构的重量。除此之外，碳纤维布法本身还具有高强度、延性好、施工速度快以及操作简单等优点。工作人员在处理混凝土裂缝时要分析混凝土的宽度，如果其裂缝宽度在0.5毫米以上，我们就要先对裂缝进行必要的注浆处理，接着在这道工序之后要用碳纤维布对裂缝进行重要的加固，由于碳纤维布本身的价格是比较高的，所以工作人员在确定混凝土裂缝的修补面积时不能马虎，防止出现不必要的资金浪费。
三、结语
因为会受到西伯利亚寒流、多年冻土以及現代冰川的影响，所以高寒地区本身就是干旱少雨的气候，而且年平均气温是比较低的，日温差要比其他地方大很多，人们需要面对紫外线照射强烈的情况并且这里的气候还较为干燥。这些气候因素会在非常大地程度上加剧混凝土塑性收缩、自收缩、干燥收缩以及冷收缩等的问题，特别是受到每日温度、湿度等交替变化的影响，导致混凝土的应力会得到不断地累加，混凝土开裂的可能性大大增加。除此之外，高寒地区桥梁混凝土结构在整个使用的过程中，通常要面临的干湿变化、温度变化、冻融循环以及风蚀等多种自然因素的影响，而且这些影响因素是常见存在的，经过长时间的影响，混凝土结构中可能产生裂缝的机率便会大大增加。所以，我们在实际工作中研究高寒地区桥墩混凝土开裂原因以及修补技术的问题具有非常大的现实意义。同时，希望越来越多的人认识到这个问题的严重性，并加大研究力度，进一步提升我国高寒地区桥墩混凝土的质量，减少安全问题的发生。
参考文献：
[1]蒋平江.西北地区混凝土桥梁开裂原因分析及预防措施[J].价值工程，2011（02）：62-63.