水泥混凝土路面的常见裂缝与防治措施
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水泥混凝土路面的常见裂缝与防治措施
【摘要】从施工方面分析水泥混凝土路面常见裂缝产生原因,并提出了相应防治措施工。
【关键词】水泥混凝土路面裂缝防治措施
前言
目前,水泥混凝土路面以其强度高、稳定性好、耐久性好、养护费用少、经济效益高等诸多优点,在许多省市被广泛应用。
但随着水泥混凝土路面的发展,水泥混凝土路面经常出现裂缝,有些路面还是使用高品质的商品混凝土之后出现了裂缝,不光外观难看,甚至影响使用性能,不得不把混凝土板块打掉重来,造成不必要的材料浪费和经济损失,还会引发商品混凝土供应企业与施工企业之间的经济纠纷。
因此,本文试图就混凝土路面常见的几种裂缝进行分析、找出原因、设法防治。
下面仅从施工方面分析裂缝产生的原因及相应的防治措施。
1龟裂
1.1成因
混凝土路面龟裂亦称塑性收缩裂缝,是指混凝土路面表面产生网状、浅而细的发丝裂缝,呈小的六角形花纹,深度为5---10mm.其原因如下:
1.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。
2.混凝土在拌制时水灰比过大,模板于基层过于干燥,吸水大。
3.混凝土配合比不合理,水泥用量、砂率过大。
4.表面过度振捣,使水泥和细骨料过多上浮至表面,导致缩裂。
1.2防治
预防的措施是在浇注混凝土后要及时覆盖养护,增加环境湿度,特别是夏季施工,应尽量选在下午施工或者夜间施工。
商品混凝土公司在满足可泵性、和易性、流动性的前提下尽量减小出机塌落度,使用中砂或者粗砂,降低砂率,严格控制骨料的含泥量,并采取掺加粉煤灰、高效减水剂等措施。
如果已出现裂缝,可在混凝土初凝后终凝前进行二次抹光,然后做下一道工序并及时覆盖洒水养护。
2断板
2.1成因
断板是指混凝土板面出现横向断开条形裂缝。
这种裂缝严重影响结构使用性能,在施工中要严加禁止,一旦出现,须打掉重新浇注混凝土,造成很大的材料浪费。
它的成因主要来自二个方面:一是由于混凝土收缩变形引起的,主要是物理收缩即干燥收缩,通常收缩值高达150×10-6-1000×10-6;一是环境温度变化引起的,在通常情况下,温度每变化1℃,混凝土变形值为7-13×10-6,白昼高温,可使混凝土板体顶面温度高于底面温度,造成板体中间拱起,夜间温度降低,可使混凝土板体顶面温度低于底面温度,造成板体两头翘曲,环境温度变化引起热胀冷缩,从而产生温度应力,使混凝土被拉裂。
这种裂缝常出现在混凝土板块中间、雨水口和检查井等薄弱部位。
2.2防治
对于上述裂缝,可采取以下措施:
1.减少混凝土单位用水量,一般砾石不大于160kg/m3 ,碎石不大于170kg/m3。
2. 严格控制混凝土塌落度,现场搅拌不大于2.5cm,商品混凝土不大于7cm。
3. 严格控制水泥用量,增加骨料含量,水泥用量不宜超过350kg/m3。
4. 使用中砂或粗砂,不宜用细砂。
5. 粗骨料级配良好,一般采用连续级配,且石子最大粒径为40mm。
6. 选择好外加剂,一般不宜掺用普通缓凝减水剂,宜掺用高效减水剂或微膨胀剂,冬天可用早强剂。
7. 合理选用水泥品种品牌,一般选用普硅425®,且收缩变形小的水泥。
8. 精心设计混凝土配合比,注意水灰比不大于0.50,砂率不宜过大。
9. 混凝土搅拌均匀不离析不泌水。
10.施工方面要避免夏天中午施工,要及时覆盖并洒水养护,切缝要及时,防裂钢筋要放好,不能变形移位等。
3开裂
3.1成因
开裂常见现象为横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝,是指沿着道路中线大致相垂直、平行、斜交的方向产生的裂缝,这几种裂缝往往在行车和温度作用下逐渐扩展,最终贯穿板厚、贯通板面,将混凝土板分割成两块或三块;交叉裂缝是指裂缝相互交叉,将板分割为三块以上(又称破碎板)。
以上几种裂缝在外观和产生原因上具有相似性,严格区分原因有一定困难,故综合谈谈我个人的认识:
1.重复荷载应力、翘曲应力及收缩应力等综合作用。
其具体情况有高温下浇筑混凝土,水泥水化速度快,水分蒸发快,使板面产生拉应力,温度降低后,板底产生拉应力,温度梯度作用使路面板翘曲变形;或严重失水,造成干缩缝;或养护不及时、中断,使顶面水分丧失快,收缩迅速,板底则水分丧失慢,收缩慢,导致翘曲产生裂缝;等等。
2.由于施工间隙、延误等原因(如夜间休息、混合料供应不及时使摊铺机械停工等)造成水泥混凝土路面板的搭接、衔接接缝。
3.未按规范要求切缝,切缝时间太迟、切缝深度不够、切缝缝间距过长或浇筑延续时间长,导致混凝土收缩产生的实际拉应力大于混凝土的容许值,而在切缝附近开裂。
4.施工中单块板长、宽值未按设计和规范执行,选用不合理;在设计缝中不能及时填充料或填充材料选用不当,造成渗漏到路基中的水结冰膨胀或落入石子等硬物导致路面起拱开裂而破坏。
以上原因易形成纵、横裂缝。
5.由于基层存在问题造成裂缝。
具体情况有:
1)土基或基层强度不足;
2)基层混合料拌和不均匀,强度差异大,产生不均匀沉降,导致混凝土路面板开裂;
3)基层平整度不符合要求,使水泥混凝土面板厚度不等,强度有差异,造成面板薄弱部位产生裂缝;
4)软弱基础处理不好,基础湿软或碾压不密实,导致混凝土路面脱空,开裂成缝。
6.施工中只按配合比设计值拌制混凝土,未结合实际找出正确的施工配合比,使混凝土标号失控,水灰比不能严格控制,而产生裂缝。
7.使用质量不合格的原材料或混合料;不同性质的水泥或不同厂家的水泥混用;不同型号、规格、性能的钢筋混用,使得纵横向钢筋直径差异过大;等等。
这些因素也是导致裂缝的重要原因。
4.2 防治
1.混凝土路面的结构组合与厚度设计应满足交通需要,特别是重车、超重车的路段。
2.避免高温作业,温度宜控制在35℃以下,注意昼夜温差,并掺减水剂等外加剂以保持水分;避免大风天气施工,防止表面水分丧失过快;水泥混凝土终凝后即覆盖洒水养护,防止水分丧失过快,产生干缩裂缝,养护时间由水泥混凝土强度增长情况而定,不得少于7天。
3.施工缝尽可能设置于构造物外,不可避免时,应保证施工缝接缝处两侧面板混凝土振捣密实,并有足够的间隔时间,以形成强度。
当与原有混凝土路面相接时,应采用机械将原路面连接缝处切割整齐,并清除表面浮尘及松动石子,用水将连接缝处清洗干净后再按规范要求进行接缝。
4.严格控制混凝土的切缝时间和切缝深度。
碎石混凝土一般在抗压强度达到6.0~12.0 Mpa左右即可切缝,以切割整齐、无碎裂为度,尽可能及早进行,尤其是夏季,昼夜温差大,更需注意;当连续浇筑长度较长,而切缝设备不足时,可在二分之一长度处先切,然后再分段切。
切缝深度应至板厚的1/4~1/3处甚至更多一点。
5.水泥混凝土路面为刚性路面,纵横向缝应及时填充材料,填料应与板的粘结力强,适应混凝土板的收缩,如氯丁橡胶、沥青玛蹄脂等。
加强养护管理,防止渗水,避免杂物进入缝内。
6.基层应具有较好的密实度、足够的强度和水稳定性,应采用石灰或水泥稳定基层来满足要求。
填方路基应严格按规范要求进行,分层填筑,分层碾压,分层测试,做到密实、均匀,以保证路基的稳定、无沉陷。
施工还应加强自检,严格控制基层的平整度符合要求,软弱基础应选用合适的加固方法进行处理,并加强碾压质量的控制,保证密实度。
7.通过做试验段取得准确的数据,计算好水泥用量,确定合理的施工配合比。
8.加强原材料及混合料的检验,通过实验严把质量关,不合格的材料严禁使用。
同时施工中必须使用同一厂家、同一标号的水泥拌制混凝土,使用的钢筋也必须性能同一,纵横向钢筋直径尽可能一致。
结束语
由于设计、施工、使用过程中存在缺陷,水泥混凝土路面在使用一定期限后,总难免会出现各种裂缝。
只要我们严格按技术规范施工,切实抓好原材料、配合比、施工工艺和管理、切缝时间和深度、基层强度、养生等各环节,不断总结经
验,深入研究,我想水泥混凝土路面的裂缝是可以有效控制的。