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水泥混凝土路面裂縫成因及對(duì)策分析工學(xué)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(shì),在各級(jí)路面上得到廣泛應(yīng)用。仍存在著不少問(wèn)題,如開(kāi)裂、斷板、沉陷、錯(cuò)臺(tái)、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(duì)水泥混凝土路面裂縫形成的特點(diǎn)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(yù)防措施。
關(guān)鍵詞:水泥混凝土路面裂縫預(yù)防措施
近年來(lái),我國(guó)高等級(jí)公路工程得到迅速發(fā)展,作為其技術(shù)關(guān)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(yīng)用的越來(lái)越廣泛,在現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生了許多病害,如開(kāi)裂、斷板、沉陷、錯(cuò)臺(tái)、唧泥、拱起、坑洞、麻面、露骨等病害,在這些病害中最常見(jiàn)、最普遍、對(duì)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(hù)中成為很重要的一個(gè)分支。因此,水泥混凝土路面后期的養(yǎng)護(hù)、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(shí)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(shí)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(xì)水面形成凹面,產(chǎn)生較大的表面張力,同時(shí)固體顆粒間產(chǎn)生毛細(xì)管張力,促使顆粒凝集,當(dāng)混凝土表面尚未充分硬化,不能抵抗這一張力時(shí)混凝土表面則出現(xiàn)裂縫。影響混凝土塑性收縮開(kāi)裂的內(nèi)部原因是水灰比、細(xì)摻料、混凝土的溫度、凝結(jié)時(shí)間等,外部因素是風(fēng)速、環(huán)境溫度、相對(duì)濕度等。
2)溫度引起裂縫
裂縫產(chǎn)生的原因是因?yàn)榛炷了褂玫脑牧鲜艿酵饨绲挠绊懚a(chǎn)生的�；炷劣不陂g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(yīng)力,當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí),即會(huì)出現(xiàn)裂縫。
3)干燥裂縫
是在路面養(yǎng)護(hù)完畢,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后在表面出現(xiàn)的裂縫;這種裂縫多沿一個(gè)方向分布,裂縫較細(xì),長(zhǎng)度一般在2～10Cm、縫寬0.1mm、深1～2cm。這類主要是施工養(yǎng)護(hù)不當(dāng)引起早期開(kāi)裂�；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性及強(qiáng)度也受到混凝土表面養(yǎng)護(hù)狀況的影響。過(guò)早開(kāi)放交通也會(huì)破壞混凝土的內(nèi)部水化結(jié)構(gòu),影響強(qiáng)度增長(zhǎng),形成裂縫。
1.2貫穿裂縫
貫穿裂縫及斷板主要是在施工過(guò)程中產(chǎn)生。在混凝土早期裂縫中,可以說(shuō)沒(méi)有一種裂縫不與施工因素有關(guān)。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(guò)早,因而引起混凝土表面和邊部開(kāi)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(dòng)裂縫。對(duì)防止施工裂縫的產(chǎn)生,并非一個(gè)純技術(shù)問(wèn)題,在很大程度上是施工管理問(wèn)題。只要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,正確執(zhí)行施工技術(shù)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(duì)策
2.1認(rèn)真選擇混凝土原材料
1)水泥的選用。通常應(yīng)選用強(qiáng)度高、干縮性小、抗磨性能及耐久性能奸的水泥,施工時(shí)根據(jù)公路等級(jí)、工期要求、澆筑方法、路用性能要求、經(jīng)濟(jì)性等因素選用合適的水泥品種從標(biāo)號(hào)。
2)粗谷料。粗骨料的強(qiáng)度應(yīng)高于混凝土標(biāo)號(hào)的1.5倍,其壓碎值不宜大于2O%;骨料的強(qiáng)度要符合質(zhì)量要求,通過(guò)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(jī)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(xì)集料。細(xì)集料應(yīng)采用地質(zhì)堅(jiān)硬、耐久、潔凈的天然砂、機(jī)制砂或混合砂,并應(yīng)符合細(xì)集料技術(shù)指標(biāo)的規(guī)定。制砂是由制砂機(jī)生產(chǎn)的細(xì)集料,粗糙、潔凈、棱角性好,應(yīng)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(yīng)含合影響混凝土質(zhì)量的油、酸、堿、鹽類有機(jī)物等。飲用水一股均適用于混凝土。
2.2混凝土配合比設(shè)計(jì)
1)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段。應(yīng)采用工程實(shí)際使用的材料計(jì)算各種材料的用量比例,配合成的礦料級(jí)配應(yīng)符合規(guī)范要求,并通過(guò)馬歇爾試驗(yàn)確定最佳瀝青用量。對(duì)多雨潮濕的南方地區(qū),除應(yīng)重視車轍問(wèn)題外,還應(yīng)該考慮水損害的問(wèn)題。一方面采用合適的抗剝落措施;另一方面為達(dá)到密水效果,應(yīng)注意設(shè)計(jì)空隙率。
2)生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段。在生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段應(yīng)結(jié)合工地實(shí)際材料情況確定最佳級(jí)配,一方面能確�；旌狭闲阅�,另一方面亦能保證生產(chǎn)需要。
3)生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段。配合比規(guī)定程序?qū)彶榕鷾?zhǔn)后,才能進(jìn)行試拌試鋪,驗(yàn)證生產(chǎn)配合比的正確性。由此確定生產(chǎn)用標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。
2.3水泥混凝土路面平整度指標(biāo)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(biāo)。平整度高的路面,不但可以提高通過(guò)能力,提高經(jīng)濟(jì)效益,而且還可以減少對(duì)面板的沖擊力,從而延緩甚至避免錯(cuò)臺(tái)、卿泥、斷裂現(xiàn)象的發(fā)生,從而延長(zhǎng)路面使用壽命。
2.4做好養(yǎng)護(hù)工作
1)建立完整的水泥混凝土路面日常養(yǎng)護(hù)方法。為做好水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)工作,延緩混凝土路面的進(jìn)一步破壞,我們一方面認(rèn)真總結(jié)過(guò)去養(yǎng)護(hù)工作中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),一方面,不斷積極探索、試驗(yàn),初步摸索出一條水泥混凝土路面日常養(yǎng)護(hù)的有效方法。注意在入冬和雨季前全面進(jìn)行一次路面縱橫灌縫或補(bǔ)縫工作,減少路面水下滲。
2)破碎板塊修補(bǔ)。對(duì)嚴(yán)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(qiáng)混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。
3)板底壓漿。對(duì)混凝土板底脫空現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行壓漿處理。壓漿技術(shù)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(gè)重要養(yǎng)護(hù)措施。
3.結(jié)語(yǔ)
總之,水泥混凝土路面施工既有水泥混凝土施工特點(diǎn),也存在路面工程的普遍特性,在施工過(guò)程中應(yīng)首先從原材料開(kāi)始控制,合理設(shè)計(jì),精心施工,規(guī)范養(yǎng)護(hù)等,保證施工質(zhì)量,按照行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)施工養(yǎng)護(hù),并且結(jié)合工程實(shí)際,相信水泥混凝土病害的防治這一問(wèn)題一定會(huì)得到有效控制。
參考文獻(xiàn):
[1]鄭玉民,關(guān)慶昌,旦小倫.水泥混凝土路面特點(diǎn)分析和施工工藝概述[J].科技信息,2008,(30)
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