【摘 要】水泥混凝土路面裂縫的產(chǎn)生是多種因素綜合作用的結(jié)果,防止混凝土路面開裂,要求基礎(chǔ)穩(wěn)固,基層堅(jiān)固,采用先進(jìn)的機(jī)械化施工工藝,良好的施工組織。施工過程中以預(yù)防為主,從施工材料選擇、基層強(qiáng)度控制、施工及養(yǎng)護(hù)等多方面控制;嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),控制好每個(gè)環(huán)節(jié)每道工序,從根本上進(jìn)行綜合治理,才能保證水泥混凝土路面的施工質(zhì)量,避免裂縫的產(chǎn)生,這樣才能延長水泥混凝土路面的使用壽命。
【關(guān)鍵詞】水泥混凝土路面;裂縫;成因;防治措施
0 引言
裂縫是水泥混凝土路面問題中極易發(fā)生的一種常見病害,其甚至可造成板塊斷裂。一般情況下,水泥混凝土路面在建造之初若形成微裂縫,道路投入使用后,由于荷載作用,微裂縫變成宏觀裂縫,宏觀裂縫繼續(xù)發(fā)展,最后造成混凝土路面斷板。致使地表水滲漏,導(dǎo)致路面基層承載力降低,進(jìn)而引起錯(cuò)板、積泥和混凝土路面板面破碎,嚴(yán)重影響水泥混凝土路面的使用性能和使用年限,增加了行車的不安全因素。水泥混凝土路面破壞后,修復(fù)難度大、養(yǎng)生期長、影響交通,而且維修費(fèi)用高。因此,防止水泥混凝土路面裂縫的出現(xiàn)有著極其重要的意義。導(dǎo)致水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因很多,也比較復(fù)雜。
1 裂縫原因分析
1.1 產(chǎn)生龜裂的原因
混凝土路面龜裂亦稱塑性收縮裂縫,是指混凝土澆注后仍處于塑性狀態(tài)時(shí),由于表面水分蒸發(fā)過快而產(chǎn)生的裂縫。這類裂縫縫隙多在表面出現(xiàn),形成不規(guī)則長短寬窄不一,呈龜裂狀,肉眼可見,深度一般不超過50mm,這種裂縫對結(jié)構(gòu)性能影響不大,但外觀難看。產(chǎn)生的原因主要是混凝土澆注完畢后表面沒有及時(shí)覆蓋,特別是在炎熱或大風(fēng)天氣混凝土表面水分蒸發(fā)過快,或者是被基礎(chǔ)吸水過快等原因,造成混凝土產(chǎn)生急劇收縮,此時(shí)混凝土強(qiáng)度趨近于零,不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂。龜裂指混凝土路面表面產(chǎn)生網(wǎng)狀、淺而細(xì)的發(fā)絲裂縫,呈小的六角形花紋,深度為5―10mm。其原因如下:①混凝土澆筑后,表面沒有及時(shí)覆蓋,在炎熱或大風(fēng)天氣,表面游離水分蒸發(fā)過快,混凝土體積急劇收縮,導(dǎo)致開裂。②混凝土在拌制時(shí)水灰比過大,模板與基層過于干燥,吸水大。③混凝土配合比不合理,水泥用量、砂率過大。④混凝土表面過度振搗,使水泥和細(xì)骨料過多上浮至表面,導(dǎo)致縮裂。
1.2 產(chǎn)生橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫和交叉裂縫的原因
以上幾種裂縫在外觀和產(chǎn)生原因上具有相似性,嚴(yán)格區(qū)分原因有一定困難,故綜合談?wù)劰P者的認(rèn)識(shí):①重復(fù)荷載應(yīng)力、翹曲應(yīng)力及收縮應(yīng)力等綜合作用。其具體情況有高溫下澆筑混凝土,水泥水化速度快,水分蒸發(fā)快,使板面產(chǎn)生拉應(yīng)力,溫度降低后,板底產(chǎn)生拉應(yīng)力,溫度梯度作用使路面板翹曲變形;或嚴(yán)重失水,造成干縮縫;或養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、中斷,使頂面水分喪失快,收縮迅速,板底則水分喪失慢,收縮慢,導(dǎo)致翹曲產(chǎn)生裂縫等等。②由于施工間隙、延誤等原因造成水泥混凝土路面板的搭接、銜接接縫。③未按規(guī)范要求切縫,切縫時(shí)間太遲、切縫深度不夠、切縫縫間距過長或澆筑延續(xù)時(shí)間長,導(dǎo)致混凝土收縮產(chǎn)生的實(shí)際拉應(yīng)力大于混凝土的容許值,而在切縫附近開裂。④施工中單塊板長、寬值未按設(shè)計(jì)和規(guī)范執(zhí)行,選用不合理;在設(shè)計(jì)縫中不能及時(shí)填充料或填充材料選用不當(dāng),造成滲漏到路基中的水結(jié)冰膨脹或落入石子等硬物導(dǎo)致路面起拱開裂而破壞。⑤施工中只按配合比設(shè)計(jì)值拌制混凝土,未結(jié)合實(shí)際找出正確的施工配合比,使混凝土標(biāo)號失控,水灰比不能嚴(yán)格控制,而產(chǎn)生裂縫。⑥使用質(zhì)量不合格的原材料或混合料;不同性質(zhì)的水泥或不同廠家的水泥混用;不同型號、規(guī)格、性能的鋼筋混用,使得縱橫向鋼筋直徑差異過大等等。
2 水泥混凝土路面裂縫的防治措施
2.1 認(rèn)真把好原材料檢驗(yàn)關(guān)
合格的原材料是保證水泥混凝土質(zhì)量的必要條件。路面混凝土使用的水泥應(yīng)選用強(qiáng)度較高、收縮性小、耐磨性強(qiáng)、抗凍性好的水泥。盡量采用同一廠家同一牌號的水泥,對水泥的各項(xiàng)性能指標(biāo)要抽樣檢驗(yàn),合格后方可使用。選擇性質(zhì)優(yōu)良和合格的集料,這是保證混凝土具有良好的耐久性和強(qiáng)度等重要性能的先決條件。細(xì)集料要用潔凈、堅(jiān)硬、耐久、級配良好的中、粗砂,且細(xì)度模數(shù)不宜小于2.5,粗集料應(yīng)滿足堅(jiān)固性、耐磨性等指標(biāo)要求,并嚴(yán)格控制集料的含泥量。
2.2 嚴(yán)格控制水泥混凝土配合比
混凝土的配合比應(yīng)根據(jù)混凝土所需要的強(qiáng)度、和易性及路面的耐磨性、抗凍融等耐久性要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。嚴(yán)格控制水灰比,路面混凝土的水灰比應(yīng)不大于0.5,冬季施工不應(yīng)大于0.45。在滿足施工要求的前提下,盡量減少混凝土的用水量。現(xiàn)場施工時(shí),按照現(xiàn)場測試的粗細(xì)集料的含水量,將設(shè)計(jì)的混凝土配合比換算為施工配合比。
2.3 抓好路基和基層的施工
路基是混凝土路面的基礎(chǔ),必須有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,路基的壓實(shí)度應(yīng)符合《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求,路基驗(yàn)收合格后才可鋪筑基層。基層應(yīng)具有足夠的抗沖刷能力和一定的剛度,基層標(biāo)高要準(zhǔn)確控制,鋪設(shè)要堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定、均勻、平整、整體性好,特別是局部低凹補(bǔ)料的部位,要認(rèn)真壓實(shí),基層施工完畢要嚴(yán)格驗(yàn)收,不符合要求堅(jiān)決不能進(jìn)行混凝土面板施工。
2.4 加強(qiáng)減摩層(混凝土板體底面和基層頂面間)施工質(zhì)量
板體在剛澆筑后,混凝土強(qiáng)度不足,當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí),混凝土產(chǎn)生伸縮變形,過大的粘結(jié)力會(huì)導(dǎo)致板塊早期開裂。因此在混凝土板體底面與基層頂面間設(shè)置滑動(dòng)層,以減少板體與基層間的摩阻力。在施工過程中,可采用瀝青噴涂層或設(shè)置砂子墊層等層間減摩的技術(shù)措施,減摩層一定要按設(shè)計(jì)要求的厚度鋪設(shè)均勻。
2.5 重視混凝土板體接縫的施工
混凝土板體接縫的施工,直接影響著路面的平整度,也是影響路面壽命的重要環(huán)節(jié),必須精心設(shè)計(jì)、精心施工,切實(shí)保證接縫的質(zhì)量與作用。按照設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定,合理布置脹縫、縮縫及施工縫。脹縫可根據(jù)構(gòu)造物設(shè)置情況布設(shè),特別是橋涵及路面集水井等結(jié)構(gòu)物處兩端須設(shè)置脹縫,避免因結(jié)構(gòu)物不均勻沉降而引起板塊裂縫。橫向縮縫每隔5m設(shè)置一道,縱縫每隔一個(gè)車道寬度設(shè)一道,板塊面積一般不超20平方米。而切縫質(zhì)量的好壞也直接影響著混凝土板體的質(zhì)量,切縫深度要符合規(guī)范要求,切縫時(shí)間不宜過早或過遲,應(yīng)根據(jù)氣溫的不同掌握適宜的切縫時(shí)間。
2.6 做好路面混凝土的養(yǎng)護(hù)
混凝土的合理養(yǎng)護(hù),是確保其質(zhì)量的關(guān)鍵;炷谅访鏉仓,經(jīng)過抹面、拉毛完畢,要及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。當(dāng)混凝土表面已有相當(dāng)硬度,用手指輕壓沒有痕跡時(shí),隨即開始養(yǎng)護(hù)。高溫施工時(shí),混凝土要嚴(yán)防暴曬,以免水分損失過快而產(chǎn)生過量的收縮,低溫施工時(shí)要做好保溫工作。一般是采取上面蓋濕草簾、濕麻袋,每天灑水,經(jīng)常保持潮濕狀態(tài),以避免混凝土受到溫度、濕度的不同變形而引起的冷縮和干縮。
3 結(jié)語
及時(shí)養(yǎng)生不但有利于強(qiáng)度的形成,而且可以防止裂縫和斷板的發(fā)生;炷羶(nèi)部的水化反應(yīng)需要一定的水分,并且放出大量的熱,其它水分迅速蒸發(fā),而熱量卻不宜散失,如不及時(shí)以濕麻袋等養(yǎng)生則難以保證水化反應(yīng)所需的水分難以使混凝土內(nèi)外溫差減少,因此出現(xiàn)裂縫和斷板。傳統(tǒng)的方法是采用麻袋遮蓋,灑水養(yǎng)護(hù),麻袋不能漏蓋并且灑水要均勻養(yǎng)生期不能低于兩周。采用新型的養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù),工藝簡單操作方便,有利于文明施工節(jié)省養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。使用時(shí)注意噴灑均勻,控制好噴灑時(shí)間。只要采取正確的預(yù)防措施,混凝土路面的裂縫和斷板就會(huì)大大減少。這對保證混凝土路面施工質(zhì)量,延長混凝土路面的使用壽命將是十分有利的。
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