李熹熙
摘要:隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活水平的提高,公路建設對建設和諧社會、提高民生起到了很大的促進作用。由于混凝土路面具有剛度大、養(yǎng)護維修費用少、施工方便、板體性好、使用壽命長等優(yōu)點,被廣泛用于公路建設中。但隨著混凝土路面的修建數(shù)量的逐年增加,在建設和使用過程中也出現(xiàn)了不少問題,混凝土板的裂縫就是其中主要病害之一。本文對公路混凝土路面裂縫及預防與處理措施進行分析。
關鍵詞:公路混凝土路面;裂縫;預防措施
1公路混凝土路面裂縫分析
1.1混凝土干縮導致的裂縫
干縮是指混凝土凝結以后出現(xiàn)體積減縮的現(xiàn)象,這種收縮是長期持久的,這主要是由于置于未飽和空氣中的混凝土因水分的散失引起的,而混凝土干燥時的體積變化并不等于散失出去水的體積?;炷猎诟稍锏目諝庵杏不?,由于水分的逐漸蒸發(fā),體積逐漸干縮,而這種干縮往往是表面較大,內部較小,所以常在表面產(chǎn)生許多微細的裂縫。影響混凝土干燥收縮的主要因素有集料和濕差。集料的影響大小取決于集料在混凝土中的含量,如果當混凝土的強度一定,和易性低的拌和物含有的集料比和易性高的多一些時,和易性低的混凝土的干燥收縮就小,除了混凝土內部集料影響外,混凝土本身在濕差作用下也產(chǎn)生收縮。這時由于混凝土水分的遺失發(fā)生在表面層上,與混凝土內部的濕度形成濕差,當干燥以不對稱方式發(fā)生時,則可能引起翹曲,而使混凝土路面板斷裂,出現(xiàn)裂縫;此種裂縫的出現(xiàn)主要因為收縮應力及翹曲應力等綜合作用。
1.2溫差引起的裂縫
一方面高溫照射下的混凝土集料,含有大量的熱能,使得混凝土出模溫度過高,加劇了已澆筑混凝土早期熱量的增加,進而影響混凝土內部應力應變的平衡,從而形成裂縫。另一方面由于混凝土具有熱脹冷縮的性質,在混凝土硬化初期,水泥放出較多的熱量,而混凝土又是熱的不良導體,散熱緩慢,混凝土內部的溫度較外部高。而且當外界氣溫變化較大時,將使混凝土表面溫度迅速變化,但混凝土內部的溫度仍處于原來的狀態(tài),從而在混凝土內部形成較大的溫度梯度?;炷敛糠痔幱诓煌臏囟葼顟B(tài),由于產(chǎn)生的溫度變形當被混凝土內部結構約束阻礙時,會產(chǎn)生相當大的溫度應力。溫差產(chǎn)生的應力足以使混凝土路面產(chǎn)生裂縫。
1.3沉降裂縫
混凝土澆筑后,水泥和骨料自然下沉,同時引起泌水,在沉降過程中發(fā)生裂縫。產(chǎn)生沉降裂縫主要原因是混凝土澆筑后,水泥和骨料在下沉階段,如受到鋼筋和其它埋件的局部阻礙、模板移動、基礎沉降等作用,使得該處混凝土產(chǎn)生拉應力和剪應力,該處就可能產(chǎn)生沉降裂縫。裂縫一般均在澆筑后1~3h產(chǎn)生,屬硬化前裂縫。沉降是混凝土特性之一.完全避免是不可能的。但沉降有一定限度,隨著各粒子間的相互接觸,水泥漿的逐步凝結,將導致沉降停止。沉降量與單位用水量成正比,即單位用水量愈大,泌水率愈大,沉降量也愈大。
2公路混凝土路面裂縫的預防與處理措施
2.1選用合理的施工配合比
材料級配、水灰比、用水量對防止早期裂縫起著重要作用。首先要進行精細化的配合比設計,并通過試驗路段確定合理的施工配合比。在施工當中嚴格按設計配合比施工?;炷粱旌狭系呐浜媳仍O計要通過試驗,擬設計配合比,試拌調整配合比后,還應根據(jù)現(xiàn)場澆筑條件、集料供應情況(干濕程度)、攤鋪機具和氣候條件隨時進行調整,按調整好后配合比施工;其次是盡可能減少單位用水量和單位水泥用量,這可以通過摻入優(yōu)質減水劑和加氣劑以及良好的級配集料來實現(xiàn);此外盡可能采用碎石和粗砂及自來水,使用雜質含量低的集料。
2.2采用合理的施工方法
嚴格控制基層項面標高,確?;炷涟宓暮穸龋此嗷炷撩鎸悠秸纫罂刂苹鶎悠秸?,保證混凝土板厚度均勻一致。高等級公路上基層表面做瀝青封層或乳化瀝青稀漿封層,封層可防止早期裂縫斷板的產(chǎn)生。較高級公路上采取基層加鋪塑料薄膜等方法,減小水泥混凝土面層與基層間的摩阻力。當基層產(chǎn)生縱橫向斷裂隆起或碾壞時,為防止產(chǎn)生反射裂縫,應采取有效措施進行徹底修復。所有擠碎、隆起、空鼓的基層應消除,并使用相同的基層料重鋪,同時設脹縫板橫向隔開,脹縫板應與路面脹縫或縮縫上下對齊。水泥混凝土鋪筑前應對基層均勻灑水,將基層和模板濕透,避免吸收混凝土中的水分。避免高溫天氣施工,大風天氣應采取有效的防護措施,晝夜溫差相關太大時,應采取保溫措施。掌握好切縫時間、切縫深度和寬度。切縫過早板面會產(chǎn)生毛茬,過晚會因水泥混凝土的收縮造成板塊裂縫。切縫時間可控制在20~30h,日平均氣溫在20C以上時取其下限,反之取上限。但氣候條件是多種因素造成的,故應因時因地靈活掌握,不斷積累經(jīng)驗,特別要對切縫的深度、寬度以及時間進行充分的研究。
2.3注意控制施工溫度
混凝土澆筑溫度一般應低于30℃為宜。夏季施工時不超過35℃,并采用人工降溫措施。一般選在早晚施工效果較好。注意保持基層頂面在澆筑前充分濕潤,對砂石料堆場進行遮陽降溫,或采用冰水進行攪拌。在施工中還要經(jīng)常注意天氣變化情況,如遇溫度急驟變化和大風突然來臨應提前養(yǎng)護。高溫修整抹面后應盡早覆蓋,避免日照保持表面濕度,減少表面蒸發(fā)。
2.4混凝土的養(yǎng)生
混凝土澆筑完成后,養(yǎng)生工作的好環(huán)是決定混凝土板是否出現(xiàn)早期裂縫的重要因素。若養(yǎng)生合理,最大限度地減少水分蒸發(fā)直至水泥混凝土具有一定的抗拉強度,可以有效地減少早期裂縫。水泥混凝土路面養(yǎng)生的方法有多種,如薄膜養(yǎng)生,草簾、草袋養(yǎng)生,濕沙養(yǎng)生等。施工單位可以根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況選擇養(yǎng)生方法,但養(yǎng)生時應把握以下原則:混凝土路面養(yǎng)生要及時,一般說來在混凝土終凝后就應覆蓋草簾、草袋,夏季和風大的天氣更應如此;養(yǎng)生的過土板表面上保持濕潤為度。
3結語
綜上所述,混凝土路面因其突出的優(yōu)點,被越來越多用于公路及城市道路,裂縫問題解決不好,必然影響其發(fā)展和使用。因此,應對混凝土路面的整個施工過程予以嚴格控制,充分掌握并結合工程所在地的交通情況,合理設計道路結構并予以混凝土路面良好的養(yǎng)護才能使混凝土路面裂縫問題得到有效控制,將混凝土路面的施工質量提升上去,延長其使用壽命。
參考文獻:
[1]水泥混凝土路面裂縫的成因及預防措施分析[J].黃明昊.交通世界.2017(12).
[2]如何防治混凝土路面裂縫問題[J].張守成.建材與裝飾.2017(09).
(作者單位:長沙鐵路建設有限公司)