摘要:水泥混凝土路面在使用过程中,往往会由于各种原因引起裂缝,接缝处的施工工艺显得格外重要。本文主要针对水泥混凝路面施工裂缝的存在特征,对其产生原因进行深入分析,并针对由不同原因引起施工裂缝提出了相应的技术防治措施。
关键词:水泥混凝土;路面裂缝;产生原因;预防处理措施
随着国民经济的发展,公路运输在国民经济中发挥的作用越来越明显。水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好、耐久性强、使用寿命长等特点,因此近年来水泥混凝土路面在我国的公路建设中得到了广泛的应用。但随着水泥混凝土路面的修建数量的逐年增加,在建设和使用过程中也出现了不少问题,混凝土板的裂缝就是其中主要病害之一。如何预防混凝土板裂缝的产生,提高水泥混凝土路面的使用寿命也就成为了大家共同关注的问题。本篇文章详细阐述了混凝土路面裂缝产生的原因及防治措施。
一、水泥混凝土路面裂缝产生的类型
(一)沉降裂缝
可分为2种情况:一是混凝土浇筑后,水泥和骨料自然下沉,同时产生泌水,在沉降过程中发生的裂缝;二是混凝土浇筑后,水泥和骨料在下沉阶段,如受到钢筋和其它预埋件的局部阻碍及模板移动,使该处混凝土产生拉应力和剪应力时,该处就会产生沉降裂缝。
(二)温度裂缝
混凝土浇筑后,表面没有及时覆盖,在炎热或大风天气,表面游离水分蒸发过快,混凝土体积急剧收缩,导致开裂。
(三)干缩裂缝
水泥混凝土浇筑后,在硬化的过程中,由于水泥水化生成物的体积比原来物质的体积小,加上游离水在空气中蒸发及凝胶体失水而紧缩,随着混凝土体积收缩产生拉应力,当拉应力大于当时混凝土的抗拉强度,而产生干缩裂缝。
(四)超载裂缝
由于交通运输业的迅速发展,超载车辆越来越多,造成水泥混凝土路面损坏,致使路面开裂断板。
二、水泥混凝土路面裂缝产生的原因
(一)基层施工质量的影响
基层能够给水泥混凝土板提供均匀稳定的支承且能防治冻胀,保证整体强度和良好的平整度,延长混凝土板的使用寿命。如果基层强度不均匀,平整度不好,会造成混凝土板底承载力不均匀以及板厚不一致,混凝土板块受荷载作用后在强弱分界部位就会发生断裂。[1]
(二)水泥品质的影响
水泥的品质不符合要求,安定性差,引起混凝土的裂缝,水泥熟料的锻烧不充分会产生较多的游离氧化钙,因它的水化过程很慢,导致水泥已凝结硬化后继续水化而产生体积膨胀,体积变化不均匀,使路面出现龟裂、断板,还有氧化镁及石膏的后果,与氧化钙类似。为防治水泥安定性不良引起的裂缝,应加强检验,选用低碱性水泥。
(三)骨料质量的影响
骨料是混凝土的主要组成部分,起骨架作用,所以骨料质量的好坏将影响混凝土的性能。骨料级配良好时,空隙率小,砂浆含量减少,收缩值相对减少。使用偏细砂时,会使混凝土收缩值增大,容易产生裂缝,骨料中针片状石子含量过高,针片状石子在混凝土中易出现架空现象,空隙率较大,受压易折断,从而碱性氧化物发生反应,生成碱一硅酸凝胶,这种凝胶体吸水后产生膨胀。导致混凝土的开裂和破坏,这种现象称为碱-集料反应。因此选择骨料时应选用连续级配、干净、含活性氧化硅少的材料。
(四)水泥混凝土配合比的影响
(1)水灰比问题
混凝土中的拌和水分自由水和化合水两部分。化合水的作用是使水泥水解和水化,剩余的皆为自由水,它是为了满足操作的要求。自由水在混凝土硬化过程中逐渐蒸发,使混凝土内部形成空隙。如水灰比偏大,使混凝土密实度降低,强度也就降低,但水灰比偏小时,和易性差,影响施工操作,也难也振捣密实,使混凝土强度降低。因此要严格控制水灰比。
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(2)计量不准确
混凝土配合比是根据混凝土的强度、耐久性、耐磨性、和易性来确定。根据规定计量误差:水泥1,,粗骨料3,,水l,,外加剂2,如果计量不准确会影响石材料的级配,没有一个好的级配,混凝土的密度就难以保证。因此,混凝土施工的工程应采用拌和站并必须配置一定数量的自动计量设备,禁止用体积法计量。
(五)外部环境的影响
(1)温度的影响
混凝土因温度升降而产生的变形称为温度变形,它对大体积和大面积混凝土极为不利。在混凝土硬化初期,水泥水化放出较多的水化热,
而混凝土是热的不良导体,散热较慢。于是内部温度升高,产生膨胀,而外部则因热量散失而收缩,内胀外缩的结果必将产生温度应力,严重时会使混凝土出现裂缝。因此可见温度的影响是至关重要的,温差应力是不可避免的,因此对大体积混凝土工程施工中应控制混凝土的温度。
(2)养护条件的影响
混凝土浇筑初期,一般要在表面洒水覆盖,目的是防治表面裂缝。但试验结果表明,延长初期潮湿养护时间仅能推迟干缩的开始,不能减少短期的干缩。但当混凝的抗拉强度大于干缩的应力时,就可以停止潮湿养护了,混凝土也不会开裂。
三、水泥混凝土路面裂缝预防处理措施
早期的塑裂由于产生在混凝土的塑性状态,如果能在施工中安排专人对新浇筑的混凝土面板进行看护,及时观察、及时进行抹面处理即可解决。而缩裂,应该做为控制水泥混凝土路面的主要质量通病进行治理,主要应采取以下技术措施:
(一)减小施工现场温度差、湿度差,抑制收缩。
(1)合理地安排作业时间,尽量避免在中午气温高峰时间进行施工,尽可能地把施工时间安排在早上或傍晚。周围环境的气温变化相对较小。
(2)保证施工用水的温度。必要时还要对碎石适当洒水降温,以降低拌和物与周围环境的温度差。尽量避免在裂日下作业,无法避免时可设置遮阳棚。
(3)因为大风对拌和物的水分蒸发量比高气温还要大,所以大风天气应停止水泥混凝土路面的施工。如不可避免,则要采取必要的防风措施。
(4)注意养护环节。应在混凝土筑完成,收浆后即开始进行养护,同时覆盖并及时洒水保持湿润状态。[2]
(二)严格按照规范施工,确保正确的配合比。
(1)对砂子中夹杂的泥团要筛出,包裹有粘土的碎石要清洗或剔除。
(2)保证水泥的质量,特别是必须保证水泥的安定性。水泥中的游离氧化钙在凝结过程中水化很慢,水泥凝结硬化后还在继续起水化作用,当超过一定限量时,就会破坏已经硬化的水泥石或使抗拉强度下降。
(3)控制好施工水灰比,严格按配合比投料。水泥混凝土的强度主要取决于其内部起胶结作用的水泥石的质量,水泥石的质量取决于水泥的特性和水灰比。水灰比对强度的影响是很大的。
(三)及时进行切缝,引导裂缝在切缝位置开裂。
(1)及时、尽早锯切横缩缝,缝深必须严格达到设计要求深度,在缩裂发生前及早形成弱断面,使裂缝在薄弱环节展开。
(2)路面有各种检查井处,为了避免井框部位形成不规则早期收缩裂缝,要沿井框周围规则地切开横向缩缝。[3]
结语
本文从施工的角度分析了水泥混凝土路面裂缝产生的原因,对裂缝的防治措施进行了探讨,提出了对施工人员进行专业培训、加强施工材料质量控制、加强对路面的维护和保养等措施,以最大程度的延长道路的使用寿命。
参考文献:
[1]郑树庭,杨月萍.水泥混凝土路面裂缝产生原因及防治措施[J].内蒙古公路与运输,2012,(5)
[2]王步好.水泥混凝土路面裂缝原因与控制探析[J].江西建材,2014,(10)
[3]宋青燕.水泥混凝土路面裂缝产生的原因及解决方案[J].山西建筑,2014,(31)
论文作者:林文香
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/7/23
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 水泥论文; 路面论文; 骨料论文; 水灰比论文; 水化论文; 《基层建设》2018年第17期论文;