馬磊
摘 要:水泥混凝土路面在農(nóng)村公路中以其穩(wěn)定性好,抗滑性能好及養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)越來越廣泛被應(yīng)用。在水泥混凝土路面修建技術(shù)不斷提高的同時(shí),路面也出現(xiàn)了開裂、斷板、沉陷、錯(cuò)臺(tái)等病害,給養(yǎng)護(hù)、修復(fù)帶來了極大的困難,尤其是斷板病害已經(jīng)成為公路工程的通病之一,必須引起足夠的重視,認(rèn)真分析原因,積極采取措施加以防治。
關(guān)鍵詞:水泥混凝土;路面斷板;防治方法
1 概述
近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,農(nóng)村公路處于快速發(fā)展時(shí)期,水泥混凝土路面是農(nóng)村公路建設(shè)的主要結(jié)構(gòu)形式之一,對(duì)于水泥混凝土路面板,根據(jù)已建成通車的使用情況,有相當(dāng)部分已破壞,如開裂、斷板、沉陷、錯(cuò)臺(tái)等病害,給養(yǎng)護(hù)、修復(fù)帶來極大的困難,而且斷板病害尤為突出,已經(jīng)成為水泥混凝土路面的通病。本文通過對(duì)水泥混凝土路面早期斷板的原因加以分析,淺談一些防治方法。
2 路面早期斷板的原因
2.1 原材料不合格
(1)水泥的安定性差,強(qiáng)度不足。水泥中的游離氧化鈣在凝結(jié)過程中水化很慢,水泥凝結(jié)硬化后還在繼續(xù)起水化作用,當(dāng)游離的氧化鈣超過一定限量時(shí),就會(huì)破壞已經(jīng)硬化的水泥石或使抗拉強(qiáng)度下降。水泥強(qiáng)度不足也會(huì)影響混凝土的初期強(qiáng)度,使開裂斷板的機(jī)率大大增加。水泥的水化熱高,收縮大也易導(dǎo)致開裂。(2)集料(砂、碎石等)含泥量及有機(jī)質(zhì)含量超標(biāo)。水泥混凝土中水泥石與骨料的界面粘結(jié)不良往往是產(chǎn)生初期開裂的薄弱部位。集料的含泥量和有機(jī)質(zhì)超過規(guī)范要求,必然會(huì)造成界面缺陷,容易開裂。
2.2 混凝土配合比不當(dāng)
(1)單位水泥用量偏大?;炷林幸鹗湛s的主要水泥石部分,過多的水泥用量必然會(huì)導(dǎo)致較大的收縮。(2)水灰比偏大。水泥完全水化的最低水灰比約為0.26~0.29,施工中采用較高的水灰比為了滿足和易性的需要以利于施工。但偏大的水灰比增大了水泥水化初期骨料表面的水膜厚度,影響了混凝土強(qiáng)度。
2.3 施工工藝不當(dāng)
(1)攪拌不足或過分,振搗不密實(shí),形成混凝土強(qiáng)度不足,或不均勻,易導(dǎo)致早期開裂或斷板。振搗時(shí)間不易過長,否則會(huì)造成分層,粗骨料沉入底層,細(xì)骨料留在上層,強(qiáng)度不均勻,表面收縮裂縫增加。(2)養(yǎng)生不及時(shí)或養(yǎng)護(hù)不當(dāng)。尤其是氣溫高,濕度小,風(fēng)速大,就會(huì)使混凝土表面水分蒸發(fā)太快,從而形成干縮裂縫。(3)切縫不及時(shí),由于機(jī)具故障或操作人員切縫時(shí)間掌握不準(zhǔn)確或切縫深度不足,造成混凝土內(nèi)應(yīng)力集中,在混凝土板的薄弱處形成不規(guī)則的貫穿裂縫。
3 水泥混凝土路面斷板的處理方法
斷板的處理應(yīng)根據(jù)斷板的不同程度而采用相應(yīng)方法來進(jìn)行處理。斷縫出現(xiàn)的形狀:①較直斷縫;②斜度較小斷縫;③角隅處斷縫;④斜度較大斷縫。前三種情況較多見,第四種情況較少見。
混凝土路面斷板的處理方法很多,經(jīng)過多個(gè)工程的斷板處理的經(jīng)驗(yàn),凹糟填充膨脹混凝土方法簡單、易學(xué),處理效果較好。其主要施工工藝為:
(1)凹糟開挖根據(jù)斷縫位置,把水泥混凝土面板鑿開成長方形凹槽,貫通整個(gè)板厚,凹槽壁鑿成1:0.15的斜坡為最好,以使修補(bǔ)混凝土與面板更充分地共同支撐行車荷載。對(duì)于較直的斷縫,斷縫的兩側(cè)開鑿寬度每側(cè)不小于20 cm,總寬度不小于40 cm;對(duì)于斜度較大的斷縫,可將斷縫周圍的混凝土分成兩大塊鑿開挖掉。開鑿前根據(jù)斷縫的情況,按尺寸要求用墨線斗在水泥凝土路面上打出墨印線,然后用切割機(jī)沿線切割,再在需挖掉的混凝土路面上用切割機(jī)切成網(wǎng)狀,網(wǎng)格面積越小越易鑿?fù)?。然后用六棱鋼釬和大錘(八鎊錘)把混凝土鑿開挖掉,挖好后,要在凹槽周圍設(shè)有標(biāo)志。
(2)填充膨脹混凝土填充凹槽時(shí),我們澆筑的路面是高于原一級(jí)標(biāo)號(hào)的面板路面,通村水泥路路面設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為30#,處理斷縫用促使混凝土膨脹的材料氧化鋁。其配合比為水泥:混凝土:砂:碎石:水:氧化鋁=100:158:275:62:0.3。
(3)養(yǎng)生。凹槽填充完畢,要在周圍設(shè)有標(biāo)志或障礙,待膨脹混凝土達(dá)到終凝時(shí)間(一般為8 h),就可在混凝土上鋪厚度不小于15 cm細(xì)土,進(jìn)行養(yǎng)生,土要經(jīng)常保持潮濕狀態(tài)。待養(yǎng)生兩周后,開放交通。
4 水泥混凝土路面斷板預(yù)防措施
針對(duì)這些斷板原因的分析,必須要采取可靠有效的預(yù)防措施,減少斷板數(shù)量,延長混凝土路面的使用年限,提高行車的舒適性。
4.1 加強(qiáng)公路結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)
良好的結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)能夠有效預(yù)防斷板,設(shè)計(jì)因素的影響主要是由于結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)、排水設(shè)計(jì)考慮不周到而造成的。結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)中應(yīng)著重考慮路面基層對(duì)水泥混凝土面板的影響,即路面基層除滿足有足夠的強(qiáng)度、剛度外,還應(yīng)具有良好的水穩(wěn)性和平整度。良好的水穩(wěn)性能夠有效地避免唧泥的產(chǎn)生、從而避免基層的破壞與板底的脫空,為水泥混凝土面板提供良好的支撐,避免斷板;良好的平整度能夠有效地避免荷載作用下水泥混凝土面板出現(xiàn)應(yīng)力集中區(qū)域,避免斷板。
4.2 合格的原材料是保證混凝土質(zhì)量的必要條件
(1)對(duì)于安全性差,游離氧化鈣超標(biāo)及強(qiáng)度不足的水泥禁止使用;不同廠家、不同種類、不同批產(chǎn)的水泥嚴(yán)禁混合使用。盡量采用發(fā)熱量少,收縮的硅酸鹽道路水泥或普通硅酸鹽水泥。(2)集料的含泥量及有機(jī)質(zhì)含量不得超標(biāo),級(jí)配應(yīng)符合配合比要求。
4.3 嚴(yán)格控制混凝土配合比
按試驗(yàn)混凝土配合比準(zhǔn)確配料,單位水泥用量要精確,誤差值控制在1%以內(nèi);集料的含水量要及時(shí)試驗(yàn)取量,控制適宜 的用水量,保持水灰比的準(zhǔn)確,為減少用水量,改善和易性可使用合適的外摻劑,用水量誤差不超過1%,外加劑控制在2%以內(nèi)。
4.4 施工工藝的控制
施工過程斷板的預(yù)防嚴(yán)格控制水泥混凝土混合料的配合比避免水灰比過大或混合料離析,確?;炷粱旌狭嫌凶銐虻膹?qiáng)度,同時(shí),嚴(yán)格掌握切縫時(shí)間、切縫時(shí)間一般根據(jù)氣溫而定,避免由于混凝土的收縮而產(chǎn)生斷板,因?yàn)闇囟?、濕度和風(fēng)的變化,都會(huì)引起混凝土出現(xiàn)較大的干縮。(1)混凝土的拌合時(shí)間要根據(jù)機(jī)械性能準(zhǔn)確掌握,最長拌合時(shí)間不應(yīng)超過最短拌合時(shí)間的3倍,振搗均勻密實(shí),避免漏振或過振現(xiàn)象發(fā)生;(2)加強(qiáng)混凝土面板的養(yǎng)生。采用覆蓋養(yǎng)生,保證混凝土面板表面濕潤;(3)及時(shí)切縫。根據(jù)施工現(xiàn)場氣溫及水泥品種試驗(yàn)確定最早切縫時(shí)間,一般應(yīng)采用多臺(tái)切縫機(jī)同時(shí)作業(yè),以保證切縫及時(shí)。切縫深度為混凝土板厚的1/3至1/4,不宜切縫太淺(少于1/4)或太深(多于1/3),剩余斷面部分能吸收由于高溫產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。
5 結(jié)語
混凝土路面斷板的原因及處理方法如上所述,施工生產(chǎn)中只有逐一落實(shí)控制,才能有效地預(yù)防斷板的出現(xiàn)。同時(shí),還要及時(shí)采取措施,封填微裂縫,如灌注環(huán)氧樹脂,并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作,對(duì)排水系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)處理,避免造成較大的病害。橋涵施工過程中,應(yīng)結(jié)合橋面鋪裝,認(rèn)真處理好路橋結(jié)合部位,防止不均勻沉降。此外,還應(yīng)做到依法治路,嚴(yán)格控制超載、超重、超限車輛通行。
參考文獻(xiàn):
[1]李龍.水泥混凝土路面斷板問題分析[J].商品與質(zhì)量,2020(48):84.
[2]廖傳文.水泥混凝土路面斷板問題探討[J].江西建材,2020(9):155-156.
[3]韓穎.水泥混凝土路面斷板的原因與預(yù)防措施[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2016(1):374.