【摘 要】水泥混凝土路面是普遍的道路路面類型,但是該類型的路面一個非常明顯的缺陷那就是裂縫現(xiàn)象比較突出,針對此缺陷必須采取相應的措施以及方法,這樣才能保證水泥混凝土路面的使用年限。本文首先介紹了水泥混凝土路面的防裂施工技術;進而探討了其防裂的措施以及方法,希望能夠為延長水泥混凝土路面的使用壽命提供借鑒。
【關鍵詞】水泥混凝土路面;防裂;措施;方法
水泥混凝土路面防裂的措施有很多種,但是最簡單效果也做好的就是鋸縫,但是在鋸縫之前應該確定開據(jù)的時間,只有找準時機才能有最佳的效果,確定開據(jù)時間首先要明確兩個概念,一個是混凝板在凝固之間的溫度呈現(xiàn)的規(guī)律,另一個就是混凝土板在凝固期間呈現(xiàn)出的強度規(guī)律,掌握了這兩個規(guī)律就能夠非常順利的確定鋸縫時間。
1.水泥混凝土路面收縮開裂的機理
在強限制條件下,砼收縮變形會引起內(nèi)部很大的彈性拉應力,此應力隨著砼彈性模量的增大和收縮量的增加而增大,收縮徐變作用一定程度上可以減少此種應力,但徐變松弛后的拉應力增長超過砼抗拉強度時,砼路面就會開裂。由此可以得出控制砼路面開裂的主要條件為:砼自身冷縮和干縮,水泥砼路面面層與基層間強大的限制條件。
面層與基層間存在很強的摩阻力,這是不容置疑的。但摩阻力到底有多大,對路面使用性能影響有多大,目前很難找到有關研究資料。但對于層間摩阻力,我們認為不能簡單地理解為物理學上的摩阻力,因為面層與基層間的約束力不是純物理學上的摩擦力,而是由靜摩擦力和層間粘結剪應力兩部分組成;實測結果表明,粘結剪應力比靜摩擦力大得多,而不是靜摩擦力占主導地位。根據(jù)上述分析可以看出,要降低層間摩阻力關鍵是要減少層間粘結,而減少靜摩擦力潛力不大。
2.水泥混凝土路面的防裂施工技術
要想保證水泥混凝土路面不出現(xiàn)裂縫,最重要的就是需要采取措施來降低水泥混凝土的拉應力。通過試驗,可以采用兩種方法進行施工,其一是在水泥混凝土的配制上下功夫,即降低水泥混凝土的收縮量;其二也就是在施工過程中花心思,即減輕每一層之間的限制。
2.1膨脹補償收縮技術
在實際工程中,施工人員往往會將此技術應用在防裂、防水、防滲等工程當中,而在道路路面工程中,施工人員不會采用這種方式進行施工。其實該技術與路面工程的其他防裂技術的機理是一樣的,也就是說,施工人員會在水泥混凝土當中加入適量的外加劑,通過這種外加劑來控制混凝土的收縮量。隨著社會的發(fā)展,市面上也出現(xiàn)了各種膨脹水泥或者膨脹劑,所以施工人員可以采取這樣的措施來控制裂縫的發(fā)生。
2.2層間減磨方法
在實際工程中,施工人員可以采用層間減磨的方法來降低混凝土的拉應力。目前,在現(xiàn)代化社會發(fā)展的過程中,層間減磨的方法有很多種,例如在其中涂刷一層油、墊一層砂或者是鋪一層油氈等。其中鋪砂的方法已經(jīng)在我國相關的施工規(guī)范中取消了,其主要原因有:(1)施工復雜,人力投入大;(2)在對其表面交互混凝土是極容易出現(xiàn)漏漿的現(xiàn)象,或者是混凝土與細砂融為一體,無法提高其穩(wěn)定性;等等。在施工過程中,施工人員可以采用鋪油氈的方法進行施工,但是在實際工作中,由于需要鋪設的油氈有較大的厚度,會直接影響到路面面層以及基層的結合,受力不均勻,并且成本費用相對較高,不利于路面工程的施工。
據(jù)此,我們需要對各種方法進行對比與分析,塑料薄膜隔離方法在路面工程中可以達到非常好的施工效果,因為具有施工簡便、隔離效果好、成本低等優(yōu)點,施工效果非常好。
3.水泥混凝土路面防裂措施和方法
3.1確定水泥混凝土路面裂縫開據(jù)時間
道路路面經(jīng)常使用的原材料就是水泥混凝土,該材料的路面有一定的強度能夠保證,但是該材料的路面卻非常容易出現(xiàn)裂縫,一般情況下,如果路面自身的溫度應力與使用的混凝土的強度的相比比較高,這時就非常容易出現(xiàn)裂縫,如果不及時修補裂縫就會越來越寬,越來越深,甚至會形成裂縫給交通運行帶來嚴重的問題,因此如果選擇一個最佳鋸縫時間,就可以將路面的溫度應力完全的出來,這樣就可以降低路面發(fā)生裂縫的概率。這種方法既簡單也方便,也是很多工程人員經(jīng)常使用方法,雖然鋸縫是一個非常好的方法,但是時間的選擇很關鍵,所以要想利用這種方法,選擇恰當?shù)臅r間很關鍵,在選擇鋸縫時間時,要明確以下兩點:一是混凝土板溫度特點,二是混凝土板強度特點。
在混凝土板凝固的過程中,會受到多方面的作用,水化熱、氣溫是最關鍵的要素,一情況下,混凝土板自身的溫度會隨著澆筑時間發(fā)生變化,但是這種變化會呈現(xiàn)出峰值以及谷值的特點,我們就以普通水泥為例,在澆筑的過程中,一般情況下,0-6h、12-20h板的溫度呈現(xiàn)出之間升溫的狀態(tài),而其6-12h則呈現(xiàn)出降溫的狀態(tài),這是溫度變化規(guī)律性非常輕強,如果在澆筑的過程中我們將脹縮應力以及其他比較小的作用力忽略不計,在混凝土板溫度呈現(xiàn)下降的狀態(tài)時,裂縫發(fā)生的概率非常大。
通過實踐證明,但混凝土板在凝固階段其強度特性也呈現(xiàn)出一定的規(guī)律,一般情況下,混凝土最初強度的形成在10-12h非常增長速度非常緩慢,而抗裂能力也在緩慢的增長。通過大量的實踐證明,如果混凝土形成的時間不長,一般情況下上午澆筑的混凝土比下午混凝土的抗拉性要弱,這就解決在在施工實踐中,上午澆筑的混凝土發(fā)生裂縫的可能性高的重要原因。
通過上述的闡釋,我們可以總結出在混凝土板澆筑低0小時時就最佳的斷板控制時間,而發(fā)生斷板頻率比較的高的季節(jié)是熱季,這樣就可以將熱季中氣溫與混凝土板溫度建立聯(lián)系,總結出一定的規(guī)律,之后根據(jù)規(guī)律計算出在第10個小時鋸縫溫度,這樣就可以計算出鋸縫時間。但是在鋸縫之前應該遵循的一定的原則,其中最重要的就是,當極端出板溫之后,如果混凝土板溫還呈現(xiàn)出升高的狀態(tài),但是溫差就呈現(xiàn)出增大的現(xiàn)象,這時就要馬上將混凝土板鋸開,但是如果混凝土板溫度呈現(xiàn)下降的現(xiàn)象,而且溫差也沒有增大,這就需要在第二天進行鋸縫,等到第10小時溫度在進行鋸縫。
3.2其體方法
由氣象預報預測施工開始時的氣溫T;預測終凝時的板溫。預測板溫等于預測氣溫加上板溫與氣溫的差。終凝時間一般不超過12h;將實測開始澆筑混凝土的溫度T與第l2小時的預測板溫連線,求第10小時的板溫為鋸縫控制溫度,從而求出合理鋸縫時機;上午澆筑的板當大鋸縫.下午澆筑的板次日清晨鋸縫.這是施工單位的常規(guī)作法。本文進行的定量分析從理論上說明了這種作法是合理的。以上提出的方法建立在溫度應力不大于混凝土強度的理論上,由此方法推出的鋸縫時機控制在混凝土澆筑后第10小時。這對早期強度增長較快的水泥是可以的,對強度增長較慢的水泥.鋸縫時可能因混凝土強度不夠而打壞縫槽邊緣,需在施工中注意。從保證及時鋸縫的角度考慮,還是以使用早期強度增長較快的水泥為宜。這種根據(jù)溫度應力不超過混凝土早期強度的原理提出的用板溫控制并求出鋸縫時機的方法,簡便易行,便于施工單位掌握。
4.結語
綜上所述,可知水泥混凝土路面盡管會出現(xiàn)裂縫,但是只有及時采取措施并且利用一定的方法,就能夠避免裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。正是因為水泥混凝土路面有這樣的缺陷,所以在施工時要格外注意,如果施工結束之后,依然存在裂縫的隱患,這對路面的后期使用非常不利,因此必須注意。
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