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在公路交通发展的过程中,桥梁的发展也更趋向于大型化和复杂化,桥梁的质量相比于原来也有了更高的要求,自桥梁工程发展这么多年以来,裂缝问题一直是混凝土桥梁的一项通病。
建德14米路桥检测车租赁为大家介绍混凝土桥梁的裂缝形成机理:
1、荷载原因。所谓的荷载裂缝就是因荷载作用而产生的,该荷载主要指的是动荷载以及静荷载的作用。无论是勘察、设计、施工以及运营阶段都有可能会导致桥体裂缝的产生。在设计阶段,可能会存在荷载计算错误、模型不合理、配筋有误等方面原因使得实际的受力与理论的受力之间存在着一定的误差,一旦应力超过了混凝土所能承受的极限值,就会引发混凝土结构的开裂。在施工过程中导致桥梁开裂的因素较多,其中最主要的施工过程不合规,施工机械随意摆放、施工顺序存在颠倒的情况,致使结构的受力模式发生了改变,进而导致结构开裂。在使用的过程中,车辆以及船只的撞击,天气、地震等因素也是造成混凝土开裂的一项重要因素。荷载大小和形式的不同,会导致荷载裂缝出现不同的分布特征,但是通常来讲这些裂缝一般会出现在受拉区、受剪区以及强振动区。
2、温度变化原因。温度的变化会引发混凝土内部的应力发生变化,在大气作用以及水化热的作用之下,混凝土桥梁内部的温度会显著升高,但是在温度下降的过程,垫层会对混凝土产生一定的约束作用,在混凝土的内部会产生较大的拉应力,一旦其拉应力超过了混凝土的抗拉强度,就会致使裂缝的产生。其中年温差、日照、骤然降温、水化热、火灾以及局部的升温都是导致温度变化的重要因素。
3、收缩原因。收缩是导致桥梁出现裂隙的一项重要因素,施工的过程中,水泥通过水化反应形成分子链,水分遭到蒸发,骨料也会遭到下沉,但此时混凝土未能够达到硬化状态。待混凝土硬结之后主要会发生干缩,水分继续蒸发、温度继续降低,其体积得到进一步的收缩。水泥与空气中的二氧化碳发生碳化反应,引起收缩变形。
4、地基变形原因。如果地基发生了竖向的不均匀沉降或者是水平方向上的位移,在结构中就会产生附加应力,一旦所产生的附加应力超过为了混凝土的抗拉能力,结构就会产生裂缝。之所以会让地基产生变形,其中主要原因包括了在勘察过程中精度未能够达到要求,所做的实验准确度不足,不同区域的地质差异过大,桥体结构不同部位所承受的荷载差异过大以及地基冻胀的因素。
5、钢筋锈蚀原因。如果混凝土的质量相对而言较差,或者是钢筋保护层的厚度过小,经过风化作用以及桥梁日常的运营,钢筋就会更容易出现锈蚀。钢筋发生锈蚀,会导致钢筋的有效断面面积大大缩减,其与混凝土的握裹力也会随之降低,随之就会降低桥体结构的承载力,久而久之就会引发桥体开裂。
6、混凝土冻胀原因。一旦桥梁所处的环境低于0度,混凝土的饱和水就会被冰冻,会从液态水而变化为固体冰,体积会逐渐的变大,混凝土中会产生膨胀应力,且膨胀应力也会逐渐增强,一旦膨胀应力超过了混凝土的强度,就会产生裂缝。为了防止由于冻胀而引起的裂缝,通常在冬季施工时还会采用电气加热法、暖棚法、蒸汽加热法、或者将防冻剂掺入水中。
7、材料质量原因。混凝土材料也是影响裂缝的一项重要因素,混凝土中水泥、骨料、外加剂等是影响裂隙发育的关键,其中任何一项材料的问题,都会造成裂缝的发育。对于混凝土,尤其需要注意碱骨料反应,防止其因吸水膨胀而产生的内用力。在工程中通常会通过选用低碱水泥、掺粉煤灰等来削弱或者预防碱骨料反应。
8、施工工艺原因。施工过程中存在着较多的不确定因素,混凝土的浇筑、拆模、运输、堆放、拼装、调运,每个阶段都需要根据规范进行,如若其中有某个过程施工过程不合理,均会造成混凝土构件的开裂。而且裂缝的走向以及发育程度均与其生成的原因有关。