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哪些原因会造成防腐枕木出现裂缝?

文章出处:www.jiaankuangshan.com  发表时间: 2016-12-7 16:07:10
能够铺设在过道下方的防腐枕木都经过严格的处理,一般情况下很少出现裂缝的现象,但是在一些外界环境的影响之下也不能确保不会有类似的情况发生。防腐枕木裂缝的生成可以从结构、工艺、材料等方面探讨,也可从设计、制造、铺设、使用等方面研究。在此,仅从物理、化学、力学的角度进行分析。


1、力学因素

防腐枕木所受弯矩的大小不仅与枕上动压力有关,而且与枕下道碴支承状态有关。原先设计规定铺设和养护时应使木枕中间部分掏空400mm,掏空部分道碴顶面应低于枕底30mm,避免负弯矩过大而产生枕中上部横裂。近年来要求中间不掏空,即中间应垫满浮碴。设计时假设中间部分的支承反力应为轨下部分的3/4(掏空时为0)。与一般的预应力混凝土制品不同的是木枕的支承状态随着列车的运行及养护维修条件而不断变化,一旦当支承状态与枕上垂直动压力联合作用引起的弯矩超过设计限值时,则木枕的相应部分就会产生裂缝。


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2、物理因素

物理因素系指木枕制造和铺设、运营过程中受冷热、干湿、冻融等的作用。当蒸汽养护过程中升温很快,恒温温度很高时,由于混凝土中气、水、水泥、沙石等不同材料热膨胀系数不同,而混凝土初期结构强度又很低时,高温使气、水大大膨胀,造成混凝土内部结构缺陷,容易引起木枕表面特别是端头表面的混凝土龟裂,疏松。

有一段时间,不少工厂木枕生产中蒸汽养护没有预养时间,升温很快,恒温温度高于95℃,脱模时木枕端部混凝土肿胀、疏松情况常有发生。而且放张时混凝土强度很多低于35N/mm2(70%fcu),造成防腐枕木纵裂、龟裂现象较多。

当出厂时仅有细微裂缝或仅有隐性微裂(肉眼看不见)的木枕,在运营过程中,受到振动、冲击、疲劳荷载的作用,以及外界环境不断变化着的干湿循环,冻融循环作用,也会使裂缝的宽度和长度发展。


3、化学因素

化学因素指钢筋锈蚀、混凝土腐蚀、碳酸化、碱集料反应等。对中国防腐枕木而言,其中碱集料反应(AAR)引起的破坏不容忽视。碱集料反应的三个条件是:活性集料、高碱水泥和水,其破坏机理是以上三种物质进行化学反应,在混凝土内集料与水泥石的界面上生成硅酸盐凝胶,体积膨胀,引起混凝土开裂。


从多次调查结果可看出,宽度和长度都不大的裂缝对木枕承载能力几乎没有影响。因此可以采用修补办法将裂缝封闭,以提高结构耐久性。中国铁科院等单位研制的补缝胶、修补胶等用来修补裂缝木枕,施工简单易行,造价低廉,对提高木枕结构耐久性,具有良好效果。

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