干缩裂缝一般会在桥梁使用过程中混凝土逐渐失去水分时出现,具体涵盖以下几个阶段:
养护结束初期
在桥面混凝土浇筑完成后,需要进行一定时间的养护,以保证混凝土充分水化,减少水分过早散失。然而,当养护期结束,混凝土与外界环境的接触面积增大,水分蒸发速度加快。此时,如果环境湿度较低、温度较高或者风速较大,混凝土表面的水分会迅速蒸发,而内部水分向表面迁移的速度相对较慢,导致混凝土表面收缩,内部收缩相对较小,从而在表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会在混凝土表面出现干缩裂缝。例如,在夏季高温天气下,如果桥面混凝土养护结束后没有及时采取保湿措施,可能在几天内就会出现表面干缩裂缝。
桥梁运营早期
桥梁开始运营后,会受到车辆荷载、环境温度变化等多种因素的影响。在运营早期,混凝土的水化反应仍在继续,但速度逐渐减慢。同时,由于桥梁所处的环境湿度可能不稳定,混凝土会继续失去水分。特别是在一些干燥地区或者通风良好的桥梁位置,混凝土的水分蒸发较为明显。此外,车辆荷载的反复作用会使混凝土内部产生微小的变形,这些变形与干缩变形相互叠加,进一步增加了混凝土内部产生裂缝的风险。例如,一座新建桥梁在通车后的前几个月内,由于车辆荷载的反复作用和环境因素的影响,桥面混凝土结合板可能会出现干缩裂缝。
桥梁长期使用阶段
在桥梁的长期使用过程中,混凝土会持续受到环境因素的影响而逐渐失去水分。随着时间的推移,混凝土中的毛细孔和凝胶孔中的水分不断减少,导致混凝土的干缩变形不断积累。同时,由于桥梁结构的自然老化,混凝土的强度和弹性模量可能会发生变化,其抵抗干缩应力的能力也会下降。此外,一些外部因素,如化学腐蚀、冻融循环等,可能会破坏混凝土的结构,加速水分的散失,从而促进干缩裂缝的产生和发展。例如,一座使用多年的桥梁,在长期受到环境因素和车辆荷载的作用下,桥面混凝土结合板可能会出现多条干缩裂缝,并且裂缝宽度可能会逐渐增大。