蔡同慰
武漢中和工程技術(shù)有限公司
水泥混凝土路面裂縫形成的原因及解決策略
蔡同慰
武漢中和工程技術(shù)有限公司
水泥混凝土路面相比瀝青路面有著一些優(yōu)點(diǎn),穩(wěn)定性好,使用周期長(zhǎng),成本較低等,但是它也存在著一些缺點(diǎn)無(wú)法避免,那就是路面裂縫,裂縫的出現(xiàn),會(huì)極大地縮短水泥混凝土路面的使用壽命,并給行車(chē)安全造成了隱患,更甚者導(dǎo)致交通意外發(fā)生,給人們帶來(lái)生命和財(cái)產(chǎn)的損失。
混凝土路面;裂縫;預(yù)防措施
1.1 塑性收縮
在水泥混凝土路面施工中發(fā)生的不均勻離析,產(chǎn)生的原因是粗骨料從混合料中析出并下沉,導(dǎo)致表面泌水,使水泥混凝土表面含水量增加;此時(shí),混合料表面水的泌水量和蒸發(fā)量之間會(huì)有一個(gè)差值,當(dāng)蒸發(fā)量大于泌水量時(shí),混凝土表面就會(huì)形成凹面,從而產(chǎn)生較大的表面張力,同時(shí)固體顆粒間產(chǎn)生的張力會(huì)促使顆粒聚集,當(dāng)混凝土表面還沒(méi)有充分硬化,無(wú)法抵抗這一張力時(shí),混凝土表面就出現(xiàn)裂縫。裂縫的發(fā)生時(shí)間大致與泌水時(shí)間相對(duì)應(yīng),一般在混凝土澆筑后三小時(shí)左右,混凝土表面將普遍出現(xiàn)細(xì)微的、分布不均的裂縫。
1.2 干燥收縮
在混凝土澆筑完畢后,毛細(xì)水的張力會(huì)在一定的時(shí)間內(nèi)加大,如果養(yǎng)護(hù)不能及時(shí)跟上,水澆的不夠,混凝土表面會(huì)因失去水分而變得干燥進(jìn)而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
1.3 貫穿裂縫及斷板產(chǎn)生原因
貫穿裂縫一般是指水泥路面部分或整體裂開(kāi),對(duì)路面造成的影響較大,可能產(chǎn)生縱橫交錯(cuò)、沒(méi)有規(guī)律的裂縫,這些裂縫慢慢的發(fā)展,會(huì)使水泥路面破裂成幾塊而無(wú)法正常使用,從而形成斷板。一般情況下混凝土路面斷板根據(jù)其損壞程度可分為三類(lèi):輕微斷裂—裂縫剝落程度較低,裂縫寬度為半公分左右;中等斷裂,裂縫處剝落程度較大,裂縫寬度為兩公分左右;嚴(yán)重?cái)嗔眩芽p處有嚴(yán)重剝落,裂縫寬度一般大于兩公分。產(chǎn)生這些裂縫、斷板的原因除了有混凝土自身的內(nèi)部因素,還有一些其他外部方面的因素,比如車(chē)載過(guò)大、應(yīng)力集中、基礎(chǔ)沉降等造成的斷板。
2.1 混凝土配合比設(shè)計(jì)一定要科學(xué)合理
混凝土配合比設(shè)計(jì)是否合理是混凝土的抗彎拉強(qiáng)度形成的重要前提,是造成混凝土開(kāi)裂的最主要原因。混凝土配合比設(shè)計(jì)是一個(gè)計(jì)算、試配、調(diào)整的復(fù)雜過(guò)程,可分為初步配合比、基準(zhǔn)配合比、試驗(yàn)室配合比、施工配合比四個(gè)設(shè)計(jì)階段;首先,初步配合比設(shè)計(jì)階段應(yīng)根據(jù)使用要求及使用部位進(jìn)行有目的性的計(jì)算,水泥用量的控制、水灰比的選擇、砂率的選擇、外加劑摻量等都是混凝土配合比成功與否的關(guān)鍵;其次,基準(zhǔn)配合比是在初步計(jì)算配合比的基礎(chǔ)上,通過(guò)試配、檢測(cè)、進(jìn)行工作性的調(diào)整、修正得到;這里要注意的是,試配所用的材料必須是施工現(xiàn)場(chǎng)所用的材料,因?yàn)椴煌牧系南嗳谛圆煌荒苁怯矛F(xiàn)場(chǎng)的材料試配出來(lái)的混凝土才是現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)情況;試驗(yàn)室配合比是通過(guò)對(duì)水灰比的微量調(diào)整,在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下,進(jìn)一步調(diào)整配合比以確定水泥用量最小的方案;施工配合比設(shè)計(jì)階段應(yīng)根據(jù)溫度天氣情況動(dòng)態(tài)調(diào)整混合料用水量,以滿(mǎn)足強(qiáng)度及工作性能的要求。
2.2 施工方案應(yīng)全面
施工方案與施工組織設(shè)計(jì)的選擇也是混凝土質(zhì)量形成好壞關(guān)鍵性的因素。施工方案指導(dǎo)并貫穿于混凝土施工的整個(gè)過(guò)程,一個(gè)好的施工方案應(yīng)全面的、綜合的考慮施工中所涉及的各個(gè)細(xì)節(jié)。例如大體積混凝土的施工,宜分層分段澆筑,有條件的話(huà)可先安放循環(huán)冷卻水管,通過(guò)管內(nèi)水循環(huán)以降低混凝土內(nèi)部水化熱,并且澆筑時(shí)間應(yīng)選擇在氣溫較低時(shí)進(jìn)行,澆筑完畢后的養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)及時(shí)銜接上。
2.3 施工過(guò)程中的質(zhì)量控制
在混凝土施工作業(yè)前,項(xiàng)目部應(yīng)組織技術(shù)人員及現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)帶班人員進(jìn)行技術(shù)交底,強(qiáng)化施工人員質(zhì)量意識(shí)。澆筑作業(yè)前還應(yīng)對(duì)模板、墊層進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐駶?rùn)工作,避免其將混凝土中水分的吸收,從而改變混凝土的水灰比?;炷琳駬v過(guò)程應(yīng)密實(shí)、均勻,不能漏振,振搗不到位均會(huì)影響混凝土的施工質(zhì)量,輕則產(chǎn)生蜂窩麻面影響外觀,重則導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生影響結(jié)構(gòu)耐久性。在混凝土路面澆筑時(shí)通常采用機(jī)械排振配合振平器,這種振搗的密實(shí)性和均勻性較好,所以在施工前還應(yīng)檢查機(jī)械的工況,并在施工過(guò)程中控制好推進(jìn)速度。在混凝土澆筑完成后要掌握好混凝土的初凝、終凝時(shí)間,并及時(shí)收面壓光。
2.4 重視養(yǎng)護(hù)工作
混凝土的養(yǎng)護(hù)也是非常關(guān)鍵的,它直接關(guān)系到混凝土最終的強(qiáng)度,同時(shí)還可減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。在混凝土澆筑完畢后,就應(yīng)安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)曬水覆蓋,尤其是在混凝土未完全凝固時(shí),更易出現(xiàn)塑性收縮裂縫;當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)高或者過(guò)低時(shí),還應(yīng)動(dòng)態(tài)控制灑水量。在實(shí)際施工中混凝土裂縫很多情況下是由于養(yǎng)護(hù)不及時(shí)或養(yǎng)護(hù)不到位造成的,所以在實(shí)際施工中一定要重視養(yǎng)護(hù)工作。
2.5 伸縮縫的重要性
水化階段也是裂縫防治的重要階段,我們都知道混凝土硬化過(guò)程實(shí)際上是不斷收縮徐變的過(guò)程,不及時(shí)的設(shè)置伸縮縫,會(huì)導(dǎo)致混凝土整體拉裂。路面接縫有縱縫和橫縫兩種??v縫是平行于道路長(zhǎng)度方向的縫,一般設(shè)在道路橫向變坡點(diǎn)的縮縫,通常設(shè)傳力桿;橫縫是垂直于道路長(zhǎng)度方向的縫,分為縮縫和伸縫,縮縫是為滿(mǎn)足道路收縮變形而設(shè)的,間距通常為3~5米(不設(shè)拉桿),一般由道路切割機(jī)切成,深度為路面厚度的1/3左右,伸縫是為滿(mǎn)足混凝土溫度膨脹變形而設(shè)的,間距較大,通常在100米~300米之間,設(shè)在道路交匯處及中間部位,縫寬約 10~20mm左右,為預(yù)留縫,通常設(shè)滑動(dòng)傳力桿。
綜上所述,本文對(duì)混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析,并且提出了一些解決的方法。裂縫產(chǎn)生的原因較多,總的來(lái)說(shuō)就是人、機(jī)、料、法、環(huán)這五個(gè)因素。所以,解決的根本辦法還是要從這五個(gè)方面著手,如從源頭上對(duì)混凝土原材料質(zhì)量的控制、進(jìn)一步優(yōu)化混凝土配合比,重視施工方法的選擇以及施工質(zhì)量的控制等各個(gè)方面,同時(shí)還應(yīng)提升作業(yè)人員素質(zhì)及專(zhuān)業(yè)技能等。雖然裂縫防治涉及的方面較多,但只要我們控制好施工過(guò)程中該注意的各個(gè)環(huán)節(jié),混凝土裂縫還是可以得到有效解決和預(yù)防。僅以此文能夠?yàn)榛炷谅访媸┕ぬ峁┮欢ǖ慕梃b。
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