水泥混凝土路面裂縫成因及對策分析工學論文

　　摘要:近幾年,水泥混凝土路面以其抗壓、抗彎、抗磨損、高穩(wěn)定性等諸多優(yōu)勢,在各級路面上得到廣泛應用。仍存在著不少問題,如開裂、斷板、沉陷、錯臺、唧泥、拱起、坑洞、麻面、露骨等病害,影響了路面的使用性能,論文針對水泥混凝土路面裂縫形成的特點和類型,分析裂縫產(chǎn)生的原因,從混凝土材料的選用及混凝土的配合比等方面提出預防措施。

　　關鍵詞:水泥混凝土路面裂縫預防措施

　　近年來,我國高等級公路工程得到迅速發(fā)展,作為其技術關鍵之一的路面工程也得到明顯發(fā)展,其中包含水泥混凝土路面的廣泛推廣使用。但隨著水泥應用的越來越廣泛,在現(xiàn)實的應用過程中產(chǎn)生了許多病害,如開裂、斷板、沉陷、錯臺、唧泥、拱起、坑洞、麻面、露骨等病害,在這些病害中最常見、最普遍、對水泥砼路面性能影響最大的是裂縫,裂縫的處理在道路養(yǎng)護中成為很重要的一個分支。因此,水泥混凝土路面后期的養(yǎng)護、維修工作就顯得尤其重要。

　　1.水泥混凝土路面裂縫形成及原因分析

　　水泥混凝土路面裂縫主要表現(xiàn)為表層裂縫和貫通板厚裂縫(也稱為貫穿裂縫),其產(chǎn)生的原因是不同的。筆者結(jié)合工程實踐中的表層裂縫和斷板現(xiàn)象,

　　1.1表層裂縫

　　1)塑性收縮

　　在水泥混凝土路面施工中發(fā)生的顆粒不均勻分層離析,實際是粗骨料從混合料中分出,集料顆粒下沉,水分向上遷移,從而形成表面泌水,使水泥混凝土路面表面含水量增加,毛細水面形成凹面,產(chǎn)生較大的表面張力,同時固體顆粒間產(chǎn)生毛細管張力,促使顆粒凝集,當混凝土表面尚未充分硬化,不能抵抗這一張力時混凝土表面則出現(xiàn)裂縫。影響混凝土塑性收縮開裂的內(nèi)部原因是水灰比、細摻料、混凝土的溫度、凝結(jié)時間等,外部因素是風速、環(huán)境溫度、相對濕度等。

　　2)溫度引起裂縫

　　裂縫產(chǎn)生的原因是因為混凝土所使用的原材料受到外界的影響而產(chǎn)生的�；炷�土硬化期間水泥放出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,內(nèi)部溫度升高產(chǎn)生膨脹,而外部則因熱量散失而收縮,在混凝土表面引起拉應力,當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時,即會出現(xiàn)裂縫。

　　3)干燥裂縫

　　是在路面養(yǎng)護完畢,經(jīng)過一段時間后在表面出現(xiàn)的裂縫;這種裂縫多沿一個方向分布,裂縫較細,長度一般在2～10Cm、縫寬0.1mm、深1～2cm。這類主要是施工養(yǎng)護不當引起早期開裂�；炷�土結(jié)構(gòu)的耐久性及強度也受到混凝土表面養(yǎng)護狀況的影響。過早開放交通也會破壞混凝土的內(nèi)部水化結(jié)構(gòu),影響強度增長,形成裂縫。

　　1.2貫穿裂縫

　　貫穿裂縫及斷板主要是在施工過程中產(chǎn)生。在混凝土早期裂縫中,可以說沒有一種裂縫不與施工因素有關。施工裂縫主要是指由施工因素產(chǎn)生的裂縫,其成因主要有兩方面:1)振搗不夠,拆模過早,因而引起混凝土表面和邊部開裂。2)在不中斷交通的情況下,分邊施工,先期施工的混凝土板塊通車后,影響新澆筑的板塊,產(chǎn)生振動裂縫。對防止施工裂縫的產(chǎn)生,并非一個純技術問題,在很大程度上是施工管理問題。只要嚴格控制施工質(zhì)量,正確執(zhí)行施工技術操作規(guī)程,因施工因素產(chǎn)生的裂縫是可以防止和避免的�？煞譃闄M向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫、交叉裂縫、板角裂縫等,其明顯特征是裂縫貫通混凝土板全厚。

　　2.混凝土路面裂縫的控制對策

　　2.1認真選擇混凝土原材料

　　1)水泥的選用。通常應選用強度高、干縮性小、抗磨性能及耐久性能奸的水泥,施工時根據(jù)公路等級、工期要求、澆筑方法、路用性能要求、經(jīng)濟性等因素選用合適的水泥品種從標號。

　　2)粗谷料。粗骨料的強度應高于混凝土標號的1.5倍,其壓碎值不宜大于2O%;骨料的強度要符合質(zhì)量要求,通過硫酸鈉溶液浸泡,然后烘干,經(jīng)5次循環(huán)的重量損失不宜大于8%.;粘土、淤泥、塵屑、硫化物和硫酸鹽、有機質(zhì)、云母、輕物質(zhì)及針片壯顆粒等有害雜質(zhì),要采取高壓水沖洗等措施將其控制在3%以內(nèi); 3)細集料。細集料應采用地質(zhì)堅硬、耐久、潔凈的天然砂、機制砂或混合砂,并應符合細集料技術指標的規(guī)定。制砂是由制砂機生產(chǎn)的細集料,粗糙、潔凈、棱角性好,應該推廣使用。

　　4)水。清洗集料、拌和混凝上及養(yǎng)生所用的水,不應含合影響混凝土質(zhì)量的油、酸、堿、鹽類有機物等。飲用水一股均適用于混凝土。

　　2.2混凝土配合比設計

　　1)目標配合比設計階段。應采用工程實際使用的材料計算各種材料的用量比例,配合成的礦料級配應符合規(guī)范要求,并通過馬歇爾試驗確定最佳瀝青用量。對多雨潮濕的南方地區(qū),除應重視車轍問題外,還應該考慮水損害的問題。一方面采用合適的抗剝落措施;另一方面為達到密水效果,應注意設計空隙率。

　　2)生產(chǎn)配合比設計階段。在生產(chǎn)配合比設計階段應結(jié)合工地實際材料情況確定最佳級配,一方面能確保混合料性能,另一方面亦能保證生產(chǎn)需要。

　　3)生產(chǎn)配合比驗證階段。配合比規(guī)定程序?qū)彶榕鷾屎?才能進行試拌試鋪,驗證生產(chǎn)配合比的正確性。由此確定生產(chǎn)用標準配合比,以此配合比作為生產(chǎn)上控制的依據(jù)和質(zhì)量檢驗的標準。

　　2.3水泥混凝土路面平整度指標控制

　　水泥混凝土路面板的平整度是使用質(zhì)量的最重要指標。平整度高的路面,不但可以提高通過能力,提高經(jīng)濟效益,而且還可以減少對面板的沖擊力,從而延緩甚至避免錯臺、卿泥、斷裂現(xiàn)象的發(fā)生,從而延長路面使用壽命。

　　2.4做好養(yǎng)護工作

　　1)建立完整的水泥混凝土路面日常養(yǎng)護方法。為做好水泥混凝土路面的養(yǎng)護工作,延緩混凝土路面的進一步破壞,我們一方面認真總結(jié)過去養(yǎng)護工作中的經(jīng)驗教訓,一方面,不斷積極探索、試驗,初步摸索出一條水泥混凝土路面日常養(yǎng)護的有效方法。注意在入冬和雨季前全面進行一次路面縱橫灌縫或補縫工作,減少路面水下滲。

　　2)破碎板塊修補。對嚴重破碎板、板角斷裂等病害,采取整塊切除原混凝土面板或局部切除原混凝土破碎部分,用普通混凝土或摻加JK24型外摻劑的早強混凝土進行修補。

　　3)板底壓漿。對混凝土板底脫空現(xiàn)象,應及時進行壓漿處理。壓漿技術已使用2～3年,效果良好,目前已成為水泥混凝土路面的一個重要養(yǎng)護措施。

　　3.結(jié)語

　　總之,水泥混凝土路面施工既有水泥混凝土施工特點,也存在路面工程的普遍特性,在施工過程中應首先從原材料開始控制,合理設計,精心施工,規(guī)范養(yǎng)護等,保證施工質(zhì)量,按照行業(yè)規(guī)范標準施工養(yǎng)護,并且結(jié)合工程實際,相信水泥混凝土病害的防治這一問題一定會得到有效控制。

　　參考文獻:

　　[1]鄭玉民,關慶昌,旦小倫.水泥混凝土路面特點分析和施工工藝概述[J].科技信息,2008,(30)

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