孫愛國

(黑河市建設(shè)黑龍江大橋指揮部)

水泥混凝土路面質(zhì)量缺陷分析

孫愛國

(黑河市建設(shè)黑龍江大橋指揮部)

摘 要:就混凝土質(zhì)量缺陷及產(chǎn)生的原因，從原材料、混合料配比、水灰比、施工操作等方面進(jìn)行了比較全面的分析。

關(guān)鍵詞:水泥混凝土路面;質(zhì)量缺陷;原因分析

1 混凝土強(qiáng)度降低

1.1 選用材料不當(dāng)

(1)骨料中針片狀石子含量過高。針片狀石子在混凝土中易出現(xiàn)架空現(xiàn)象，空隙率較大，受壓易折斷，從而影響混凝土強(qiáng)度。

(2)選用較細(xì)的砂、且雜質(zhì)含量過高。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，砂的細(xì)度模數(shù)應(yīng)在2.5以上，含泥量不超過3%。

(3)水泥隨意摻合使用。因不同水泥中混合物質(zhì)量及摻量都不同，摻合后將使水泥性能發(fā)生變化，標(biāo)號降低，從而影響混凝土的強(qiáng)度。

(4)粗骨料采用礫石。礫石因表面光滑、無棱角，與水泥砂漿的粘結(jié)不夠好，使混凝土強(qiáng)度降低。應(yīng)采用機(jī)軋碎石作骨料。

(5)砂、石材料內(nèi)含有雜質(zhì)。根據(jù)規(guī)范規(guī)定:粗骨料含泥量不超過1%，砂含泥量不超過3%。砂、石材料內(nèi)雜質(zhì)的含量對路面塑性收縮開裂和干縮變形影響很大。

(6)對粗骨料最大粒徑控制不嚴(yán)。根據(jù)規(guī)范規(guī)定:水泥混凝土路面最大集料粒徑為40 mm。但在施工中往往控制不嚴(yán)。

1.2 外加劑對混凝土強(qiáng)度的影響

在摻有早強(qiáng)劑或速凝劑的混凝土中，因水泥短期內(nèi)水化、硬化，使水泥顆粒表面生成一層硬殼，阻礙了水泥進(jìn)一步水化，導(dǎo)致后期強(qiáng)度偏低。

1.3 配合比控制不嚴(yán)以及計量不準(zhǔn)確

(1)水灰比的問題?；炷林械陌韬退肿杂伤突纤畠刹糠??；纤淖饔檬鞘顾嗨夂退?，剩余的皆為自由水，它是為了滿足操作的要求。自由水在混凝土硬化過程中逐漸蒸發(fā)，使混凝土內(nèi)部形成空隙。如水灰比偏大，使混凝土密實度降低，強(qiáng)度也就降低;但水灰比偏小時，因和易性差，影響施工操作，難以振搗密實，使混凝土強(qiáng)度降低。因此要嚴(yán)格控制水灰比。

(2)計量不準(zhǔn)確?；炷恋呐浜媳仁歉鶕?jù)混凝土強(qiáng)度、耐久性、耐磨性、和易性來確定的。根據(jù)規(guī)定計量誤差水泥1%，粗骨料3%，水1%，外加劑2%。同時計量不準(zhǔn)確也影響砂石材料的級配，沒有一個好的級配，混凝土的密實度就難以保證。新規(guī)范中作出了明確規(guī)定:水泥混凝土路面、大橋特大橋、隧道等有大體積混凝土施工的工程應(yīng)采用拌合站，并必須配置一定數(shù)量的自動計量設(shè)備，禁止用體積法計量。

1.4 施工操作不規(guī)范

(1)砂石材料含水率的測定。砂石材料的含水量是隨氣候變化而變化的。施工中住往根據(jù)設(shè)計而不考慮這一因素，從而使水灰比失去控制。事實上，在施工現(xiàn)場要在每班開工前及天氣變化時，對砂石材料進(jìn)行含水量的測定，及時對水灰比進(jìn)行調(diào)整。

(2)標(biāo)高控制不嚴(yán)，使混凝土板塊厚薄不均，造成混凝土強(qiáng)度不勻，在混凝土板塊厚薄不均界面，在外力作用下及收縮產(chǎn)生拉應(yīng)力時易產(chǎn)生裂縫，影響混凝土的使用質(zhì)量。

(3)振搗不密實。從現(xiàn)場取芯的芯樣上，往往會發(fā)現(xiàn)芯樣氣孔較多。這是混凝土振搗不密實的表現(xiàn)，混凝土有足夠的彎拉強(qiáng)度來自于它的密實度。

(4)隨意向混凝土中加水。這種行為與水灰比過大的情況類似。隨意加水會使混凝土中自由水份增加，隨著水份蒸發(fā)，使混凝土內(nèi)空隙增大。

(5)養(yǎng)護(hù)不及時?；炷恋慕Y(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的形成及增長有一個過程，需要有一定的溫度和濕度條件。如不及時養(yǎng)護(hù)，會影響混凝土水化作用的正常進(jìn)行和水化物的生成，從而影響混凝土的強(qiáng)度。

2 裂縫

2.1 在硬化前產(chǎn)生的裂縫

混凝土處于塑性狀態(tài)，由于各種組成材料的密度不同而發(fā)生沉降，內(nèi)部自由水析出，引起沉降收縮裂紋，這一般發(fā)生在抹面層的時候。但在干燥的基層上澆筑混凝土面層時，因水份很快被基層吸收，引起混凝土較大地收縮也會產(chǎn)生寬而深的裂縫。

為防止沉降裂縫的發(fā)生，可采取以下防治措施?；炷翝仓?，在尚未出現(xiàn)析水前，應(yīng)防止強(qiáng)風(fēng)吹拂和烈日曝曬;同時在澆筑后要及時養(yǎng)護(hù)，防止混凝土表面水份蒸發(fā)而干燥;在澆筑混凝土前，應(yīng)將路基基層澆濕;采用二次抹面，以減少表面收縮裂紋;避開高溫氣候施工。在高溫天氣下，水泥水化作用加快，內(nèi)部水化熱不易及時散開，從而產(chǎn)生溫度裂縫，同時因水份蒸發(fā)加快，使混凝土迅速干燥而收縮，易產(chǎn)生收縮裂縫。

2.2 硬化后由于施工不當(dāng)或材料質(zhì)量問題而產(chǎn)生裂縫

(1)干縮裂縫。

因水份蒸發(fā)，干縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度，使混凝土產(chǎn)生裂縫。它的特征是表面開裂，走向縱橫交錯，沒有一定的規(guī)律，形似龜紋，縫寬和長度都很小，與發(fā)絲相似。

水泥中的硅酸二鈣可產(chǎn)生很多肢體，它在干濕作用下，體積變化很大。水泥中的鋁酸三鈣水化時需大量的水，養(yǎng)護(hù)過程中膨脹值大，干燥時收縮亦大。這兩種物質(zhì)含量大時干縮性亦大。

混凝土中的用水量對干縮值有很大的影響，當(dāng)用水量增加一定百分?jǐn)?shù)時，干縮值成倍增加。

骨料的大小和級配也對干縮值有密切影響。級配良好時，空隙率小，砂漿含量減少，收縮值相對減少。使用偏細(xì)砂時會使混凝土收縮值增大。含泥量大的情況與使用偏細(xì)砂相類似。

(2)由于溫度應(yīng)力而產(chǎn)生的裂縫。

這主要是因晝夜溫差太大，而產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，由于沒有設(shè)置伸縮縫和對混凝土面板進(jìn)行及時切割，而造成面板拉裂。因為混凝土材料由溫度的變比引起的伸縮量約為0.01 mm/℃，當(dāng)累計長度內(nèi)溫度應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度時，就會發(fā)生裂縫。一般在20～40 m范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)置伸縮縫，以防斷裂。

3 結(jié)束語

總之，要抓好高速公路混凝土路面的質(zhì)量，除路基質(zhì)量要保證外，必須嚴(yán)格控制材料質(zhì)量，加強(qiáng)試驗檢測，做到準(zhǔn)確計量，及時對配合比作出合理的設(shè)計，嚴(yán)格控制水灰比;同時，必須規(guī)范操作行為，按規(guī)范施工，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作，積極探索和改進(jìn)施工工藝，以提高混凝土路面的整體質(zhì)量。

中圖分類號:U416.219

C

1008-3383(2011)06-0080-01

收稿日期:2011-01-21

作者簡介:孫愛國(1970-)，高級工程師，主要從事公路工程建設(shè)及管理工作。