(临沂市公路局河东区公路管理局,山东,临沂,276034)
【摘 要】受制于施工条件以及施工工艺等因素的影响,水泥混凝土路面早期施工中经常出现裂缝,给水泥混凝土路面结构的稳定性以及安全性带来了较大的影响。本文就当前水泥混凝土路面早期裂缝出现的原因进行分析,提出了水泥混凝土路面施工中裂缝的预防和控制措施,旨在提升水泥混凝土路面施工质量。
【关键词】水泥混凝土;路面;早期裂缝;预防措施
水泥混凝土路面早期施工中会因为各种不利因素而产生裂缝,如何在现有的施工条件以及技术标准之下,科学有效地预防和控制水泥混凝土路面早期裂缝,这成为摆在工程技术人员的重大研究课题。
一、水泥混凝土路面早期裂缝产生的原因
1.1混凝土干缩导致裂缝
水泥混凝土浇筑成型后,在水分散失的过程中胶凝体不断硬化而发生紧缩变化,这样就会因为混凝土的体积结构的伸缩而产生拉伸应力。当水分散失过程较慢的时候,则拉伸应力小于混凝土的抗拉压强度,混凝土会很好地进行凝固,但是如果混凝土水分散失过快,导致局部拉伸应力大于混凝土的抗拉压强度,那么混凝土就会产生开裂。混凝土表面开裂的主要现象为:混凝土表面出现裂缝,裂缝形状交错排布,裂缝宽度以及长度都较小,无明显排布规律。造成混凝土干缩裂缝主要原因有以下几点:①水泥中的硅酸二钙在干湿作用体积变化较大,同时铝酸三钙水化需要吸收大量的水,体积膨胀值较大,水分散失后会产生较大的收缩;②在夏季施工或者是气候干燥的地区施工,如果在施工过程中没有做好养护工作,那么势必会造成混凝土表面水分大量流失,进而产生干缩裂缝;③当碱骨料颗粒度较大,级配不良好,那么也会造成混凝土空隙率增大,砂浆含量减少,同样也会造成混凝土过量收缩而产生裂缝。
1.2软基处理不当
在软土路基进行填筑施工之前,应该对于地基承载力进行测定,确定地基是否能够承受相关的应力应变作用。在此基础上,采取合理科学的软基处理技术以及工艺方案实现有效的软基填筑。在对软土路基进行处理时,一般常采用土石、沙袋等材料对于较软的路基进行填充处理,从而有效改善路基的状况,提升整体力学性能。当前公路软基处理方法包括注浆加固路基法、换填法、成桩加固法等方法,这些方法各有特点以及适用范围,在解决特殊地段与质量通病地段路基下陷问题时候,如果不能够采取科学有效的施工工艺与施工方案,或者是相关的施工人员工作责任心与工作意识能力较弱,那么对于路基的处理质量也会产生较大影响。
1.3胶凝材料水泥水化引起的收缩
水泥作为常见的建筑材料,在于水、砂石发生反应过程中,其中富含的胶凝材料发生水化反应,导致混凝土体积急剧膨胀,而当水分散失后,混凝土的体积又会急剧减小,这样的混凝土的收缩称为自身收缩,在混凝土内部产生裂缝其成型40d内收缩增加较快,以后逐渐减少并趋于稳定,这种收缩不可恢复,对结构物没有破坏作用。
1.4混凝土配合比不当
对于水泥混凝土来说,不正确的水灰比同样会造成混凝土的裂缝的产生。如果在混凝土配比中未能够采取有效的水灰比,那么就会导致成型后混凝土内部存在较多的气泡。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果水灰比设计过大,那么就会导致水多、水泥少,混凝土处于过饱和状态而产生部分游离水分子,在蒸发作用下,混凝土中的游离水逐渐散失,就会造成混凝土内部残留较多的缝隙;而当水灰比配比过小时,那么就会产生水少、水泥多的情况,导致水泥的水化反应不能够完全进行,使得混凝土整体过于黏稠,这样不仅给混凝土的搅拌带来不利影响,同时也会造成混凝土的成型过程不均匀,影响成型质量。
1.5施工工艺不当引起的裂缝
在混凝土搅拌阶段, 如果搅拌不充分或者过分,那么势必会对混凝土的综合力学性能以及凝结性能造成影响,形成断板;振捣时间如果过长,那么就会造成部分粗骨料沉降到混凝土的底层,而细骨料则留在混凝土的上层,造成整体混凝土成分的分布不均匀,在成型阶段较易造成开裂现象出现;混凝土是阶段,如果因为停电、机电设备突发故障、混合料供应不充足、断料等情况,再次恢复作业后那么就会造成施工缝前后的性能、强度产生较大差异,导致新旧混凝土未能够有效粘合在一起,在温度作用下将会出现收缩不一致,沿着施工缝形成裂缝;尤其是在高温、低湿度、强风力、干冷等环境下进行施工,就会造成混凝土表面水分蒸发速度过快,导致混凝土成型过程中因内部收缩不均匀而产生各种裂缝。
二、水泥混凝土路面早期裂缝的预防措施
2.1软基处理要慎重
软基路面是混凝土路面施工的重要内容,与普通路面施工相比,软基里面施工具有施工难度大、施工周期长等特点,如果不能够谨慎处理软基,那么势必会造成质量问题。在进行软基处理时一定要采取合理的施工方案与施工工艺,在选用混凝土材料的时候尽可能地选用水化热低、缩性小的水泥,这样就可有效避免因为水泥的干缩而产生的裂缝。尽可能地不选用高温水泥,而是应该选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,这样就可以有效提升混凝土软基路面质量。
2.2严格控制混凝土配合比
混凝土的成分决定着混凝土的施工质量,因此对于混凝土的原料质量及原料级配应该按照相关标准,从而使得混合料能够满足实际施工需要。对于混凝土中的粗集料宜采用破碎砾石、矿渣等原料,粗集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,保证水泥混凝土材料的质量。对于混凝土中的细集料可采用自然沙砾、人工砂及石块粉末,这样就可以提高细骨料与粗骨料能够较好地进行匀和,降低细骨料与粗骨料之间的空隙大小。可以采用矿粉、水泥、石灰粉等粉末状物质作为混凝土混合料的填充料,不但实现了废物利用,也提高了混凝土配比质量。
2.3施工工艺的控制措施
根据混凝土施工工艺要求制定详细的施工技术规定,就混凝土的材料的选择、浇筑、质量管理给出相应的工艺控制要求,以实现控制混凝土质量的目的。制定《产品质量标准》,明确混凝土混合物和成型后的性能指标以及验收方法;施工方案中要预留施工缝的位置,在混凝土基本成型之后清除混凝土表面的水泥浮浆以及松动的碎石,清理完成之后使用水进行冲洗作业,采用高标号的水泥泥浆均匀填抹混凝土表面,用混凝土细致捣实使新旧混凝土结合密实;加强对于混凝土振捣的质量控制,加强对于振捣作业人员的技术指导,避免因为振捣方式不达标造成混凝土的质量问题。
2.4基层施工必须按照规范施工
严格按照规范施工可以有效降低施工中的风险因素,改善水泥混凝土施工现状。施工人员应该严格控制基层标高以及路基表面平整度,在进行路基压实的时候要考虑压实度值和弯沉值,充分考虑到地质水文等情况。在排水设施建设中,除了考虑路基坡度、高度之外,还要考虑到路基周围的地质活动情况、地形地貌情况、水文降雨资料等,从而有效降低其对于路基回填材料的侵蚀作用。强化路基的排水设施建设,注重协调路基排水以及周边排水系统,充分利用各种排水设施以及排水系统,及时将水体排出去,从而有效降低水体对于路基的洗刷侵蚀作用,提升路基的稳定性。
三、结语
造成水泥混凝土路面早期裂缝的原因有很多,既包括内在原因,同时也包括外在因素。因此在施工中要认真分析可能造成混凝土路面早期裂缝的原因,采取积极有效的措施,加强施工质量安全监督管理,以达成科学施工的目的。
参考文献:
[1]蒋立政.水泥混凝土路面的病害原因分析及预防养护和病害处治[J].工程与建设,2014,20(04):39.
[2]张磊.水利工程混凝土施工裂缝成因及控制措施[J]. 陕西水利,2013,(6):101-102.
论文作者:赵兰聘
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年12月供稿
论文发表时间:2016/4/15
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