关键词:交通基础设施;水泥混凝土;路面裂缝;防治措施
水泥混凝土路面是应用最广泛的一种路面结构,其强度高,稳定性和耐久性好。现实工程中,由于设计、施工、运营条件和气候等多种因素,不可避免出现裂缝,使得水泥混凝土路面道板出现了早期损坏,严重时甚至出现断板,降低了路面使用性能和正常使用年限,不能发挥道路建设的经济效益。因此,需要对路面出现的裂缝原因进行分析,制定切实可行的预防及修补措施,满足正常使用功能。
1 水泥混凝土路面容易出现裂缝的原因
1.1 温度变化引起的裂缝
水泥混凝土具有热胀冷缩的特性,温度的变化使混凝土板体极易发生体积变化,尤其是白天的温度和晚上的温度差别较大,白天温度的高致使板体中部翘起,晚上温度的低导致板体尾部隆起,由于混凝土路面上下的温度差别,会使路面上下层之间产生一种拉应力,长期如此就会形成温缩裂缝。
1.2 干缩引起的裂缝
在夏季天气比较炎热时段施工,水泥混凝土的表面水分蒸发的比较快,混凝土路面容易干缩,干缩变形会也导致表面裂缝的产生,需及时洒水养生,减少干缩裂缝出现。
1.3 由路基沉降引起的裂缝
由于路基强度和稳定性的不够,会导致路基产生不均匀的沉陷,致使路面基层对混凝土板失去了整体的支撑能力。素混凝土面板具有抗拉性能差,容易裂的特性,致使车辆在长久行驶中的荷载作用下,板体因基层脱空产生过大的拉应力而造成破坏,产生裂缝。
1.4 材料质量的不合格引起的裂缝
水泥的质量差是引起混凝土路面出现裂缝的又一原因。如使用的水泥安定性不符合要求,如水灰比过大等因素,会使混凝土路面达不到标准的要求,一旦将不合格的原材料投入到施工中,将会给后期的工作带来巨大的损失,导致路面质量不过关导致返工。如果没有及时发现,那么这样混凝土路面在使用过程中也会极易出现裂缝。
1.5 因切缝不及时而造成裂缝问题
为了避免路面出现收缩性裂缝,通常采取将路面分块切缝的措施。施工完成后应当进行严格的切缝处理,由于施工人员需对切缝时间进行严格的把控,在切缝后也应该及时释放混凝土的温度收缩力。
1.6 基层施工质量差引起的裂缝
基层坚实平整且抗变形能力好是减少混凝土路面出现裂缝的有效手段。当基层施工出现平整度控制差,进而造成浇筑面层混凝土面层厚薄不均,使得板体不能够自由的收缩,最后导致的结果无疑是路面出现裂缝,因此做好路面基层是减少裂缝又一重要的一步。
1.7 养护条件的影响
混凝土浇筑的前期,应对路面进行洒水养护,在路面初建成的时候,一般先撒一层水在路面上,宜采用透水无纺土工布覆盖进行养生,减少干缩裂缝的产生。
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2 裂缝的预防措施
裂缝的产生的原因有设计方面的、施工方面的和使用维护方面的,但是最主要还在施工方面的原因。结合以往现场施工的经验和教训,施工过程中可以采取下列预防措施。
2.1 严格把控原材料
正确选择原材料,合理配置混凝土配合比,对预防混凝土路面十分有效,现场施工应注意以下几个方面:第一,原材料的含泥量过大会降低骨料界面的粘结强度,降低混凝土的的抗拉强度,对控制裂缝十分不利;因此严格控制混凝土原材料的含泥量,特别是粗细骨料的
含泥量。第二,在满足配合比设计要求的情况下,水泥尽量采用 32.5/42.5 级的普通硅酸盐和矿渣水泥,以降低水化热,谨慎选择水化热较高的硅酸盐水泥。第三,提倡加大外掺合料粉煤灰或矿渣粉量,替代水泥,降低水泥用量,降低水化热的同时降低经济成本。第四,混凝土的强度主要来自于粗骨料,同时粗骨料对混凝土的膨胀收缩起限制作用。粗骨料应采用连续级配,必要时进行筛分并遵循最紧堆积密度理论进行配比。第五,外加剂最好选用同时有减水作用和提高抗折强度作用的道路混凝土外加剂,这样可大幅度降低水泥用量和增强混凝土抗裂性。第六,混凝土配合比应根据气候条件分别配制,试配试验合格后方可用于施工;混凝搅拌时原材料精确计量,搅拌充分均匀。
2.2 规范施工过程
第一,混凝土浇筑前应当对基层洒水湿润,确保没有明水时再进行面层混凝土浇筑,严禁将混凝土浇筑在干燥的基层上,否则将加大塑性收缩裂缝产生的几率。第二,混凝土运输到现场后,不得对其随意加水,影响和易性的情况可以采用二次搅拌;严禁采用撒干水泥对路面进行找平的错误做法。第三,保证混凝土模板拼接密实牢靠,防止沁水,影响混凝土的配合比。第四,合理组织安排混凝土运输与施工。保证作业连续,尽量减少施工缝,施工缝应设在胀缝和缩缝的位置。第五,严格控制切缝时间和切缝深度。根据昼夜温差确定切缝方式(硬切缝、软硬切缝和软切缝),如温差小于 10℃,最长时间不超过 24h。另外,一定要严格控制水泥混凝土配合比。混凝土的配合要严格控制好水灰比,要根据混凝土所需要的特性,例如:强度合适,耐磨性好等特性来对混凝土进行配合设计。并且在配混凝土的时候应尽量的减少混凝土的水量,避免后期铺设好的公路长久使用后出现裂缝。
2.3 加强养护
第一,混凝土终凝后应立即进行养护,干硬性混凝土应于浇筑完毕后立即进行养护,养护至混凝土强度不宜少于弯拉强度的 80%,一般宜为 14~21d,应特别注意前 7d 的前期养护。第二,一般情况下采用薄膜、土工布、麻袋和草袋等覆盖洒水保湿养护;昼夜温差大于 10℃或者日平均温度低于 5℃施工的混凝土板应采用保温养护措施。第三,混凝土达到设计弯拉强度的 40%后方可让行人通行。达到设计弯拉强度的 100%且密封灌缝完成后方可开放交通。
结论
通过本文的分析,对水泥混凝土路面裂缝产生的原因有了深刻认识,在施工时采取可行的预防措施,严格执行,可以有效减少裂缝的产生;一旦发现裂缝,及时处理,防止裂缝进一步发展,可以有效降低建造和运营成本,发挥一定的经济效益。如何避免混凝土路面发生裂缝是道路设计和施工人员需要共同解决的难题。以目前的施工技术和管理水平来看,彻底的解决此项问题还是有一定难度,现阶段只能从保障原材料的质量、严格执行施工操作规范和技术要求、严格要求施工工艺等每一个环节入手,在每一个环节都做到恪尽职守,来减少水泥混凝土路面出现裂缝。
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论文作者:王长青
论文发表刊物:《建筑实践》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/27
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 路面论文; 水泥论文; 原因论文; 强度论文; 骨料论文; 《建筑实践》2020年第1期论文;