摘要:水泥混凝土路面作为一种极其重要的路面形式,已经应用广泛。但是,使用过程中也存在很多问题,如断板、裂缝、沉陷等,这就对路面使用性能造成了不利影响。本文针对水泥混凝土路面,分析了裂缝的成因,并在此基础上提出预防措施。这对减少或预防水泥混凝土路面裂缝问题具有重大指导作用。
关键词:水泥混凝土;路面裂缝;成因;预防措施分析
1导言
随着我国的水泥混凝土路面发展日益迅猛,逐渐暴露出一些与设计、施工及使用相关的问题而引起的各种病害。水泥混凝土路面的裂缝与断板,是一种结构性破坏现象,对水泥混凝土路面的使用危害很大,也是我国水泥混凝上路面上最主要的破坏现象之一。本文主要针对水泥混凝土路面裂缝的种类和成因做了分析,对处理措施做了阐述。
2水泥混凝土路面裂缝产生的原因
2.1材料质量引起的裂缝
一般来说大多数的裂缝都是因为材料的质量问题引起的,水泥混凝土路面施工中比较重要的材料是砂石水泥。在实际的施工过程中,如果水泥受潮或者是水泥的强度不够,配出来的混凝土的强度就达不到设计方案上所列的要求,容易导致水泥混凝土路面在使用过程中甚至是还未投入使用就发生裂缝。
2.2外力作用引起的裂缝
在弯矩施工中,弯矩界面最大的混凝土受拉区很容易出现裂缝,过度的拉力作用也是导致其出现裂缝的原因;在外力的作用下,比如弯曲、扭曲等共同的作用力下,会导致桥面出现不同程度的裂缝。
2.3热胀冷缩引起的裂缝
热胀冷缩是混凝土的特点之一,所以当外面的气温发生变化时,就会导致内部的体积发生变化,甚至发生变形,在变形过程中如果发生了外力的阻碍,就很容易产生温度裂缝。
2.4温度变化引起的裂缝
当气温低于零度时,混凝土内部如果有足够的水量,就很容易造成冰冻,体积也就会发生膨胀,随着膨胀体积不断增大,混凝土承受重量的能力也将不断降低,最终造成水泥混凝土路面裂缝。
2.5混凝土浇筑过程中引起的裂缝
在水泥混凝土路面浇筑混凝土的过程中,混凝土内部会不断的发生化学反应,水分也随着化学反应的进行不断的蒸发,在这个过程中就很容易造成裂缝;而在混凝土固化的过程中,水分蒸发的速度会更快,这就导致混凝土的体积缩小,内部收缩的速度会明显快于外部收缩的速度,产生裂缝。
3水泥混凝土路面裂缝的预防处理技术措施
3.1合理选择原材料提高水泥自身抗拉性能
从上述分析可知,公路水泥混凝土路面发生收缩裂缝的主要原因是由于混凝土自身的极限拉伸应变值偏小,不能抵抗混凝土在冷能过程中的干缩变形、温度变形等。因此,提高混凝土自身的极限拉伸应变值或抗拉强度值,则可以从原材料环节保障混凝土具有较高质量水平,改善路面的综合抗拉能力。建议可从以下多方面提高混凝土综合抗拉水平,即:(1)优选标号较高的混凝土。公路混凝土路面其极限拉伸随抗压强度的提高而有所增加,因此,在进行公路混凝土路面设计过程中,应从技术、经济等多方面出发,尽量优选高标号混凝土以提高混凝土路面的综合抗裂性能。目前,公路工程中水泥混凝土路面通常推荐采用C30、C35等较高标号的混凝土,确保公路工程具有较高质量水平。(2)采用碎石进行混凝土配置。从大量实践工作经验和理论试验研究成果表明,采用碎石配制的混凝土其极限拉伸值比采用常规卵石配制的混凝土增加30%左右。(3)严格控制混凝土骨料质量,尤其要控制骨料中的最大粒径。采用最大粒径较小的骨料进行混凝土配置,可以有效提高公路混凝土的极限拉伸值。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,在《公路水泥混凝土路面设计规范》中明确规定,在一般公路工程中骨料最大粒径不允许超过40mm,而在高等级公路中则不允许超过35mm,对于一些限制级公路则要求在25mm范围内。
3.2加强公路工程施工现场质量控制
(1)加强路基及基层施工质量控制。公路工程路基压实质量必须要满足相关规定或设计要求的压实度值,尤其对于桥涵、构造物等结构处,必须加强路基及基层的压实施工质量监控,确保公路路基具有足够的、均匀的强度,避免公路在后期使用过程中由于不均匀沉降而引起路面发生裂缝。在进行公路路基填筑过程中,应根据路基土壤种类特性进行分层填筑,避免由于土壤特性不相同而引起路基在后期使用过程中出现沉降不一致发生结构形变裂缝。(2)施工工艺的合理选择和质量监控。在进行混凝土拌制过程中,必须按照要求控制好公路混凝土的拌和时间。混凝土拌和时间不宜太长也不宜太短,要保证最长拌和时间在最短拌和时间的3倍以内,确保公路混凝土具有较好的均匀度。同时,在公路混凝土浇筑过程中,要准确控制混凝土的振捣密实度,建议在施工组织设计中将移动间距控制在振捣器有效作用半径的1.5倍范围内,应严格监控振捣质量,应以表面呈现平坦、泛浆为宜,避免出现超振、漏振等不利工况。要结合施工现场实际情况,定期和不定期的动态检测混凝土的坍落度,确保混凝土具有良好的和易性。
3.3面层施工工艺控制
(1)混凝土在拌和过程中,应该确保拌和时间符合相关要求,而且要振捣均匀,确保不会出现漏振的情况。(2)混凝土在拌和的过程中,应该采取相应的降温措施确保集料拌和温度适中。若采用洒水降温方法,应及时测定含水量,调整拌和水用量,保证水灰比值不变。(3)混凝土路面施工开盘前,要仔细检查发电机、振动梁、运输车辆等机具设备,确保其完好。现场中要有备用机具,严禁故障机具施工,并检查施工运料道路是否畅通,确保施工的连续性。配料、拌和、运输、摊铺作业面要有序配合,对于气候突变、停电、停料等情况,应提前做好准备工作,调整工序,暂停面板施工。重新铺装时应按施工缝处理接缝。(4)重视混凝土面板养生,采用优质养护剂或湿法养护,不要采用没有覆盖物仅洒水的养生方法。(5)及时切缝,根据施工现场气温及水泥品种试验确定最早切缝时间,一般应采用多台切缝机同时作业,以保证切缝及时,切缝深度为混凝土板厚的1/3~1/4。不宜切缝太浅(少于1/4)或太深(多于1/3),剩余断面部分能吸收由于高温产生的内应力。有资料表明,软切缝工艺可提前切缝时间,预防水泥混凝土面板断板。(6)控制交通车辆,避免在混凝土强度不足的条件下,过早开放交通,养护车辆也应尽量避免直接在面板上通行。(7)采用真空吸水工艺时,一定要注意两吸垫之间重叠足够尺寸,避免漏吸。(8)正确安装传力杆,防止上下翘动,可采用双模板控制。浇筑下一混凝土板时要按设计要求安设塑料套管和涂沥青隔层。(9)在昼夜温差较大的季节或地区,混凝土表面修整过程中,要设遮阳棚,避免阳光直射,修整完成后要覆盖养生,以保持温度变化不致太大。
3.4做好施工温度控制
为了减轻公路混凝土内部结构的温度应力效应,预防混凝土路面发生裂缝,在进行混凝土拌和过程中,推荐采用水对碎石进行冷却处理以降低混凝土的浇注温度。在夏天高温作业时,应对骨料堆积场等场所采取遮阳措施进行降温,同时公路混凝土的浇筑温度应控制在30℃范围内为宜。在高温环境下进行修整抹面处理时,应尽早采取完善的覆盖降温措施,以降低混凝土内部水分蒸发量,保持公路混凝土抹面表面具有良好湿度。
4结语
总之,对水泥混凝土路面进行施工时,良好的组织才能保证混凝土的浇筑质量。由于要求连续对水泥混凝土路面进行混凝土浇筑,为了避免出现冷缝,组织施工必须高效,这也包括对机械、人员等各个方面的管理。同时,养护工作也很重要,前提是做好保湿,关键是对降温速度进行控制。
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论文作者:刘建国
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/3
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