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【摘 要】铁路工程是我国混凝土工程之中,比较复杂以及系统的一种,应该确保混凝土工程的质量才可以确保铁路工程的质量,基于此,本文论述了我国铁路工程施工之中混凝土裂缝的成因以及相关预防措施。
【关键词】铁路工程;混凝土裂缝;成因;措施
引言:
近年来,铁路工程建设发展迅速,混凝土的应用也越来越普遍,混凝土结构的裂缝问题一直备受人们关注。许多混凝土结构在建设与使用过程中出现的不同程度、不同形式的裂缝,不但会影响到铁路工程结构的美观、整体性、耐久性,而且会对钢筋产生腐蚀。当裂缝宽度达到一定数值时,还会危及铁路工程结构的安全。因此在施工中应当尽量在各个环节进行重视,结合铁路工程施工的实际情况,探讨分析裂缝的种类,分析其成因,并提出相应的防治技术。
1、混凝土裂缝分析
我国经济的快速发展,在促进国民生产总值增加的同时,也带动了铁路交通业的发展。目前,我国的铁路建设出现了较多的工程问题,其中最重要的问题之一就是混凝土裂缝。铁路建设工程中造成混凝土裂缝产生的原因有很多,例如铁路建设修建的年代久远、地质地形条件复杂、常年高温多雨、混凝土材料质量不达标、施工存在技术上的漏洞、设计不合理等,所有这些原因在铁路建设高负荷运作的影响下,都会造成铁路建设混凝土的严重裂缝。
裂缝的存在不仅会影响混凝土的耐久性和强度,还会在一定程度上改变混凝土的结构,造成结构失稳,严重的还会造成混凝土结构大面积塌陷,影响正常的铁路建设运输。造成铁路建设混凝土裂缝的原因主要有四种,第一种是碱骨料反应引起的裂缝,具体来讲就是混凝土加水后造成水泥中的碱不断溶解,碱液与活性骨科中的硅酸盐物质发生化学反应产生的凝胶会吸附大量的水分,在吸水的过程中,体积会增至原来的四倍,这就导致了混凝土内部结构的破坏。第二种是收缩引起的裂缝,混凝土在一般情况下会发生形变,如果受到钢筋等外部约束力的作用,将会在混凝土内部产生拉应力,表现在混凝土外部就是结构上的裂缝。第三种是温度变化引起的裂缝,在具体的铁路建设施工过程中,如果施工的外部气温环境与混凝土的内部结构存在很大的温差,混凝土就会在热胀冷缩的情况下,造成结构上的变形。第四种是载荷引起的应力裂缝,这主要跟铁路的承载力大小有关。
2、铁路工程施工之中混凝土裂缝的成因分析
2.1、忽视原材料质量控制
施工单位为提高效益,选用质量较低或不合格材料,没有采购优质混凝土原材料,或者采购的材料质量不合格,忽视材料试验检测和进场验收检查,不合格原材料被运用到铁路工程混凝土施工中,不仅不能保障工程质量,还容易引发混凝土裂缝问题。
2.2、混凝土配合比不严格
忽视混凝土配合比设计,水泥用量过多,导致混凝土收缩,或者用水量过大,增大混凝土干缩性,容易形成收缩裂缝。此外,混凝土配合比设计不准确,施工计量不合理,没有按照集料的实际含水量进行配合比,也容易出现裂缝现象。
2.3、施工不规范
在进行混凝土施工之时,没有严格按照规定进行,出现质量不合格等等现象。在进行铁路工程施工中没有严格执行施工规范。混凝土强度不均匀,容易引起开裂现象。如果是在高温季节施工,水分蒸发快,混凝土表面容易干燥,或者昼夜温差大,就会使得混凝土应力集中,导致裂缝出现。
2.4、对混凝土养护意识的缺乏
在铁路的施工过程当中,完成对混凝土的浇注之后,对于混凝土的养护是十分重要的,由于目前养护工作没有得到重视,养护工作做得不到位,致使混凝土中的水分散失,影响水泥水化反应的正常进行,影响混凝土后期强度甚至使混凝土开裂。
3、混凝土裂缝控制措施
3.1、选择合适的原材料
水泥温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥,由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数,要降低水泥的水化热。为了减少水泥的水化热,必须降低熟料中Ca3IA和Ca3Si的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。
骨料:粗骨料尽量扩大粗骨料的粒径,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利;
细骨料:细骨料宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少。另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重,因此细骨料尽量用干净的中粗沙。
外加剂:加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会,外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响:①减水剂对混凝土开裂的影响,减水剂的主要作用改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量,而水灰比的降低,水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的;②引气剂对混凝土开裂的影响。引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。
3.2、选材和配合比设计方面
依照结构需要,选取适合的混凝土强度和水泥的种类、级别,最好避免采用早强高的水泥。选取级配优良的砂、石原材料,含泥量应当按照规范来要求。积极采取使用优质混凝外加剂。利用正确的方法掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方式。对于膨胀剂,应当积极充分考虑其种类的差异、不同掺量所起到的不同膨胀效果,应当经过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。
3.3、做好养护工作
完成对混凝土的设计和施工后,一个重要的环节就是对混凝土进行养护,并且就新浇的混凝土而言,其养护工作开展得越早,就越能延长混凝土的使用寿命,其主要原因就在于越早进行防护,就越能减少混凝土早期的收缩,也就最大程度地减少了混凝土的变形。在进行具体的养护工作时,最重要的就是要控制好对构件的湿润性养护,另外如果是针对大体积的混凝土,可以采用流水或蓄水养护的方法。 3.4、科学安排施工工艺
保证混凝土质量设置全封闭料仓粗细骨料提前检验进仓,设置地下水箱外加剂,设置外加剂房,避免阳光直接曝晒。混凝土泵设置遮档措施避免阳光、风雨的直接危害模板设计加强刚度设计,保证模板能承受混凝土浇筑时的侧向压力。避免产生变形裂缝控制搅拌机生产速度,免出机时间过长而造成的混凝土坍落度损失,从而影响可泵性合理安排浇筑时间。在夏季尽可能安排在傍晚开始液间完成或清晨开始止午完成浇筑。按计划分层浇筑后理安排浇注速度使混凝土内部热量尽可能散发,保混凝土成形密实均匀,避免混凝土因不密实而产生的收缩裂缝。严格科学安排蒸汽养护,使用计算机自动系统控制养护过程,设置梁内、梁外、养护室内、外多点控制严密监控混凝土温度的上升、下降速率拆除模板后及时使用土工膜进行覆盖,按规定对混凝土进行养护保持混凝土表面的温度、湿度达到要求。
3.5、其他保护工作
当环境昼夜平均气温连续3天低于5℃或最低气温低于-3℃时,混凝土工程应按冬期施工规定进行施工。如果温度低于5摄氏度,要避免在混凝土的表面喷水,可以对其采用喷涂养护液的方式,这些措施都有利于混凝土的保养。
4、结语
根据铁路混凝土裂缝的成因不同,其采取的处理措施也存在差异性,利用有效的解决措施,目的在于保障铁路混凝土的稳定和安全,推进铁路事业的发展。虽然铁路混凝土裂缝的预防和防治措施非常复杂,但是其对铁路混凝土工程的发展具备较大的价值,一方面可提高混凝土在铁路工程中的稳定性,另一方面保障混凝土在铁路工程中的可持续发展。因此,在未来的发展过程中,应当注重铁路混凝土裂缝控制,分析原因,采取应对措施,以确保铁路工程施工质量的提升,更好地满足铁路交通事业发展需求,促进我国的社会主义现代化建设。
参考文献:
[1]于洋.铁路工程中混凝土裂缝成因及防治措施探讨[D].济南大学,2010.
[2]刘江涛.铁路工程施工中混凝土裂缝的成因与防治研究[J].经济研究导刊,2011,13:314-315.
[3]毛传东.浅谈混凝土裂缝的成因及预防措施[J].科技资讯,2010,02:83-84.
[4]陆斌.工程施工中混凝土裂缝的成因及控制[J].硅酸盐通报,2013,01:85-88.
【关键词】铁路工程;混凝土裂缝;成因;措施
引言:
近年来,铁路工程建设发展迅速,混凝土的应用也越来越普遍,混凝土结构的裂缝问题一直备受人们关注。许多混凝土结构在建设与使用过程中出现的不同程度、不同形式的裂缝,不但会影响到铁路工程结构的美观、整体性、耐久性,而且会对钢筋产生腐蚀。当裂缝宽度达到一定数值时,还会危及铁路工程结构的安全。因此在施工中应当尽量在各个环节进行重视,结合铁路工程施工的实际情况,探讨分析裂缝的种类,分析其成因,并提出相应的防治技术。
1、混凝土裂缝分析
我国经济的快速发展,在促进国民生产总值增加的同时,也带动了铁路交通业的发展。目前,我国的铁路建设出现了较多的工程问题,其中最重要的问题之一就是混凝土裂缝。铁路建设工程中造成混凝土裂缝产生的原因有很多,例如铁路建设修建的年代久远、地质地形条件复杂、常年高温多雨、混凝土材料质量不达标、施工存在技术上的漏洞、设计不合理等,所有这些原因在铁路建设高负荷运作的影响下,都会造成铁路建设混凝土的严重裂缝。
裂缝的存在不仅会影响混凝土的耐久性和强度,还会在一定程度上改变混凝土的结构,造成结构失稳,严重的还会造成混凝土结构大面积塌陷,影响正常的铁路建设运输。造成铁路建设混凝土裂缝的原因主要有四种,第一种是碱骨料反应引起的裂缝,具体来讲就是混凝土加水后造成水泥中的碱不断溶解,碱液与活性骨科中的硅酸盐物质发生化学反应产生的凝胶会吸附大量的水分,在吸水的过程中,体积会增至原来的四倍,这就导致了混凝土内部结构的破坏。第二种是收缩引起的裂缝,混凝土在一般情况下会发生形变,如果受到钢筋等外部约束力的作用,将会在混凝土内部产生拉应力,表现在混凝土外部就是结构上的裂缝。第三种是温度变化引起的裂缝,在具体的铁路建设施工过程中,如果施工的外部气温环境与混凝土的内部结构存在很大的温差,混凝土就会在热胀冷缩的情况下,造成结构上的变形。第四种是载荷引起的应力裂缝,这主要跟铁路的承载力大小有关。
2、铁路工程施工之中混凝土裂缝的成因分析
2.1、忽视原材料质量控制
施工单位为提高效益,选用质量较低或不合格材料,没有采购优质混凝土原材料,或者采购的材料质量不合格,忽视材料试验检测和进场验收检查,不合格原材料被运用到铁路工程混凝土施工中,不仅不能保障工程质量,还容易引发混凝土裂缝问题。
2.2、混凝土配合比不严格
忽视混凝土配合比设计,水泥用量过多,导致混凝土收缩,或者用水量过大,增大混凝土干缩性,容易形成收缩裂缝。此外,混凝土配合比设计不准确,施工计量不合理,没有按照集料的实际含水量进行配合比,也容易出现裂缝现象。
2.3、施工不规范
在进行混凝土施工之时,没有严格按照规定进行,出现质量不合格等等现象。在进行铁路工程施工中没有严格执行施工规范。混凝土强度不均匀,容易引起开裂现象。如果是在高温季节施工,水分蒸发快,混凝土表面容易干燥,或者昼夜温差大,就会使得混凝土应力集中,导致裂缝出现。
2.4、对混凝土养护意识的缺乏
在铁路的施工过程当中,完成对混凝土的浇注之后,对于混凝土的养护是十分重要的,由于目前养护工作没有得到重视,养护工作做得不到位,致使混凝土中的水分散失,影响水泥水化反应的正常进行,影响混凝土后期强度甚至使混凝土开裂。
3、混凝土裂缝控制措施
3.1、选择合适的原材料
水泥温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥,由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数,要降低水泥的水化热。为了减少水泥的水化热,必须降低熟料中Ca3IA和Ca3Si的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。
骨料:粗骨料尽量扩大粗骨料的粒径,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利;
细骨料:细骨料宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少。另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重,因此细骨料尽量用干净的中粗沙。
外加剂:加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会,外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响:①减水剂对混凝土开裂的影响,减水剂的主要作用改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量,而水灰比的降低,水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的;②引气剂对混凝土开裂的影响。引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。
3.2、选材和配合比设计方面
依照结构需要,选取适合的混凝土强度和水泥的种类、级别,最好避免采用早强高的水泥。选取级配优良的砂、石原材料,含泥量应当按照规范来要求。积极采取使用优质混凝外加剂。利用正确的方法掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方式。对于膨胀剂,应当积极充分考虑其种类的差异、不同掺量所起到的不同膨胀效果,应当经过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。
3.3、做好养护工作
完成对混凝土的设计和施工后,一个重要的环节就是对混凝土进行养护,并且就新浇的混凝土而言,其养护工作开展得越早,就越能延长混凝土的使用寿命,其主要原因就在于越早进行防护,就越能减少混凝土早期的收缩,也就最大程度地减少了混凝土的变形。在进行具体的养护工作时,最重要的就是要控制好对构件的湿润性养护,另外如果是针对大体积的混凝土,可以采用流水或蓄水养护的方法。 3.4、科学安排施工工艺
保证混凝土质量设置全封闭料仓粗细骨料提前检验进仓,设置地下水箱外加剂,设置外加剂房,避免阳光直接曝晒。混凝土泵设置遮档措施避免阳光、风雨的直接危害模板设计加强刚度设计,保证模板能承受混凝土浇筑时的侧向压力。避免产生变形裂缝控制搅拌机生产速度,免出机时间过长而造成的混凝土坍落度损失,从而影响可泵性合理安排浇筑时间。在夏季尽可能安排在傍晚开始液间完成或清晨开始止午完成浇筑。按计划分层浇筑后理安排浇注速度使混凝土内部热量尽可能散发,保混凝土成形密实均匀,避免混凝土因不密实而产生的收缩裂缝。严格科学安排蒸汽养护,使用计算机自动系统控制养护过程,设置梁内、梁外、养护室内、外多点控制严密监控混凝土温度的上升、下降速率拆除模板后及时使用土工膜进行覆盖,按规定对混凝土进行养护保持混凝土表面的温度、湿度达到要求。
3.5、其他保护工作
当环境昼夜平均气温连续3天低于5℃或最低气温低于-3℃时,混凝土工程应按冬期施工规定进行施工。如果温度低于5摄氏度,要避免在混凝土的表面喷水,可以对其采用喷涂养护液的方式,这些措施都有利于混凝土的保养。
4、结语
根据铁路混凝土裂缝的成因不同,其采取的处理措施也存在差异性,利用有效的解决措施,目的在于保障铁路混凝土的稳定和安全,推进铁路事业的发展。虽然铁路混凝土裂缝的预防和防治措施非常复杂,但是其对铁路混凝土工程的发展具备较大的价值,一方面可提高混凝土在铁路工程中的稳定性,另一方面保障混凝土在铁路工程中的可持续发展。因此,在未来的发展过程中,应当注重铁路混凝土裂缝控制,分析原因,采取应对措施,以确保铁路工程施工质量的提升,更好地满足铁路交通事业发展需求,促进我国的社会主义现代化建设。
参考文献:
[1]于洋.铁路工程中混凝土裂缝成因及防治措施探讨[D].济南大学,2010.
[2]刘江涛.铁路工程施工中混凝土裂缝的成因与防治研究[J].经济研究导刊,2011,13:314-315.
[3]毛传东.浅谈混凝土裂缝的成因及预防措施[J].科技资讯,2010,02:83-84.
[4]陆斌.工程施工中混凝土裂缝的成因及控制[J].硅酸盐通报,2013,01:85-88.