裂缝自修复混凝土防治混凝土梁桥开裂探讨
裂缝自修复混凝土防治混凝土梁桥开裂探讨
摘要系统介绍桥梁裂缝产生的原因及裂缝自修复混凝土的自修复机理, 并在此基础上, 提出将自修复混凝土应用在混凝土梁桥中以防治混凝土梁桥的开裂问题。
关键词自修复混凝土; 混凝土梁桥; 开裂
1概述
桥梁裂缝产生的原因复杂众多, 甚至有些裂缝很难分析是什么原因造成的, 抑或是几种原因共同引起的, 这就为桥梁裂缝的防治工作带来了极大的困难。而桥梁的开裂却给桥梁具有很大的危害, 目前桥梁中多采用施加预应力以避免开裂, 但是还是有很多裂缝无法避免, 而当前智能混凝土研究中的自修复混凝土具有自行愈合裂缝的能力, 因此本文大胆提出利用自修复混凝土防治桥梁裂缝的设想。
2桥梁裂缝成因
混凝土结构裂缝形成因素较多, 多种因素可能相互影响, 但每一条裂缝的形成均有一种或几种因素占主导作用。混凝土桥梁裂缝的种类, 按其产生的原因分类, 可划分为以下几种:
2.1荷载裂缝
混凝土在正常运营状态下, 由动、静载产生的裂缝称为荷载裂缝, 主要包括直接应力裂缝和次生应力裂缝两种。直接应力裂缝是指由外荷载作用下的直接应力产生的裂缝, 主要是因为设计阶段计算、施工方法与工艺选择及使用阶段养护等阶段不合理。次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生的裂缝。次应力裂缝产生的原因包括:结构物在设计的外荷载作用下, 实际工作状态与计算时采用的方法有出入, 或者在计算中忽略了某些因素, 从而导致在某些部位产生次生内力引起结构开裂; 桥梁结构中很多情况下根据经验设置受力钢筋使得桥梁结构与实际结构有出入。
2.2温度裂缝
同所有的物体一样, 混凝土也具有热胀冷缩的性质, 当外部环境或结构内部环境变化, 混凝土延伸或收缩受到约束时, 在结构内部便会产生内力, 当内力达到混凝土的抗裂强度时, 混凝土发生开裂, 其中主要因素有年月温差引起的裂缝; 日照使得桥梁局部升温不同引起的裂缝; 极端天气造成温度突降引起的裂缝; 施工水化热引起的裂缝等等。
2.3混凝土收缩徐变引起的裂缝