混凝土原材料与路面裂缝处理

2010-08-15徐晗

中国新技术新产品 2010年1期

徐晗

（台州市金地园林市政工程有限公司，浙江台州 318000）

1 水泥混凝土路面施工中原材料应用

1.1 水泥

水泥是路面混凝土的重要组成材料，水泥用量的多少直接影响混凝土的强度，早期干缩、温度变形和抗磨性，一般采用旋窑硅酸盐水泥，尽量使用铁铝酸四钙含量高的水泥（一般.大于12%），含量越高，水泥就具有更高的抗弯拉能力。同时，也要求水泥中的铝酸三钙含量要低（一般不大于9%），从而有效降低因该成分产生的混凝土的干缩问题。

1.2 碎石、砂

1.2.1 碎石要求质地坚硬，耐磨、洁净的碎石，为了提高路面混凝土弯拉强度，防止混凝土拌和物离析，减少对摊铺机的磨损，提高混凝土的耐磨性，碎石的最大粒径一般不大于31.5mm，一般采用两个级配的碎石进行掺配，合成级配要符合规范围要求。以保证碎石在混凝土中振实后，碎石能够逐级密实填充，形成高弯拉强度所要求的嵌挤力，即形成骨架密实结构。另一方面，碎石对混凝土的干缩性较为敏感，逐级密实填充的良好级配，有利于减少混凝土的干缩。

1.2.2 砂采用质地坚硬、洁净的天然河砂，路面混凝土要求砂要具有较高的密度和较小的比表面积，以满足新拌制混凝土的工作性，硬化后强度，耐磨性的要求。当砂过细时，水泥混凝土路面通车后，路面表面水泥浆磨损后，细砂所提供的路面横向力系数和抗滑力较低，影响路面安全，而当砂较粗时，将引起混凝土拌合物严重泌水，混凝土的工作性能差，影响路面平整度等问题。砂的细度模数改变对混凝土拌和物稠度影响较大，从而影响混凝土的施工质量。

1.3 掺合料(粉煤灰)对砼的影响

在路面混凝土中，加入适量的Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰掺合料，它具有改善砼的和易性，可提高混凝土的耐久性，降低水化热，适宜的掺量还能提高砼的后期强度，降低砼的造价成本，但如果掺量过多,不仅降低砼的强度,还会降低砼的碱度,使砼的抗碳化能力降低，对耐久性反而不利，因此，粉煤灰掺量根据水泥中原有的掺合料数量和砼弯拉强度，耐磨性等要求由试验确定，一般使用普通硅酸盐水泥，掺量不大于15%，II级粉煤灰的超量取代系数为1.3～1.7。

1.4 外加剂对砼的影响

对于水泥混凝土路面的施工，掺入缓凝减水剂，可以改善混凝土拌合物的和易性，减少坍落度损失，延长凝结时间，降低水化热，是影响混凝土拌合物性能的重要因素之一。

1.5 原材料控制

混凝土是一种由胶凝材料、粗细集料、水、外加剂等组成的人造混合料，原材料是保证面板强度的基础，所以水泥混凝土路面原材料必须合格。水泥作为混凝土的胶结材料，采用政府颁发的准用证的产品，并做复试检测，合格后方能使用。碎石作为骨料必须有一定强度，应对其压碎值、针片状含量、含泥量、级配作检测。

1.6 配合比的控制

配合比设计对混凝土强度非常重要。配合比试验用的材料必须与施工用材一致，以真实反映配合比情况。另外，水泥水化所需水仅为其质量的20%～25%，其余的水完全是为了和易性要求。一部分水在混凝土施工过程中被离析出来，其余相当一部分水留在混凝土内，形成空隙，对混凝土的干缩、早期裂缝影响较大。所以，满足混凝土和易性后，应尽量采用较小水灰比。使化学添加剂（减水剂、早强剂等）能有效提高混凝土强度，降低水灰比。

1.7 拌和控制

混凝土拌和质量将直接影响混凝土强度，故在施工组织时，拌和设备宜采用电子计量的强制式拌和机，以确保严格按配合比计量用料，并根据拌和机械性能确定拌和时间和混凝土的出料温度。

1.8 浇筑前模板与基层控制

浇筑混凝土之前除了常规的模板检查外，特别要注意板厚和模板与基层之间的缝隙填充情况。模板厚度宜与面板等厚，这样立模后对厚度不足的地方一目了然，可及时采取措施。模板与基层之间的缝隙应提前半天用细石混凝土充填，确保浇筑时不漏浆，不出现蜂窝、脱空等现象。在浇筑前基层应清扫干净，并洒水充分湿润，确保基层与面板之间胶结良好。

1.9 振捣控制

混凝土振捣是一道非常关键的工序，漏振、欠振会使混凝土不密实，甚至出现空洞，而过振会造成混凝土表面砂浆过多，将来表面薄层砂浆在温差作用下易开裂，在行车荷载作用下形成层状剥落并造成面板厚度变薄。所以，既不能漏振、欠振，也不能过振，具体做法是先用排式振捣器均匀振捣一遍，以混凝土不再沉陷和不冒气泡为宜，然后用振动梁振捣拖平即可。

2 混凝土路面裂缝

在混凝土路面中，裂缝是最常见、也是对路面危害最大的一种破损形式。它往往是路面要遭到其他形式破坏的前奏。而裂缝的形式又是多种多样，原因也是多方面的。因此，防止裂缝的出现是防止其他破坏形式出现的重要前提，一般情况下裂缝分以下两类：

2.1 纵向裂缝

纵向裂缝产生的原因，是由于路基施工质量不过关而造成的。由于一条道路要经过不同的地质地段，有些施工单位又没有保证路基施工质量的一致性，甚至达不到设计的要求，结果在同一横断面上，因路基施工质量不同，造成路基不均匀沉降，所以强化路基施工的质量，确保路基质量达到设计规范的要求，是混凝土路面不出现或其他破坏形式的先决条件。

2.2 横向裂缝

这种形式的裂缝，据多次观察、检验、发现它有以下几个特点，就是大多直达板底，而且路面板宽度相同，位置常在离缩缝（10-30）厘米处。

3 混凝土路面裂缝防治措施

防止水泥混凝土路面的裂缝，各有关部门应认真及时地组织设计人员和相关专家，对水泥混凝土路面的设计提出符合实际的轴载设计参数、路面结构、材料组成、路基填料、碾压方案和要求，以设计出适宜的水泥混凝土面板以及完善的排水系统，提出合理经济的水泥混凝土配比设计及要求。

由于各地各批材料的粒径是有差别的，因此必需根据实际情况在施工前经过多组配合比设计的筛选，最后确定指导实际施工的最佳配合比；水灰比是影响混凝土强度最主要的原因，水泥混凝土水灰比不宜<0.5；在满足设计要求的前提下将32.5水泥用量控制在 450kg/m3以下，42.5水泥用量控制在360kg/m3以下；水泥混凝土中的砂率控制在30%-33%之间，如果砂的粒径偏细，可以适当降低砂率，但不得<27%。

其次要严把材料关。用于路面混凝土的水泥一般采用道路专用水泥≥32.5级普通硅酸盐水泥。砂应用级配良好的中粗砂，尤以河砂为准，避免采用不清洁的含泥量过大或含杂质的砂。检验合格后才能使用。

并要严格控制路基、基层的质量，保证其密实、稳定、平整、路基弯沉及基层强度必须达到要求。特别是半填半挖路段及挖方路段，需要认真处理，加强压实。认真按施工配合比及规范要求进行混凝土的拌和，使施工配合比与设计配合比相符合。注意施工温差，尽量避免在高温或低温及温差较大的气候条件下安排施工。浇筑混凝土时，由专人负责振捣，保证振捣均匀，振捣间距和振捣时间要掌握合理，保持施工作业的连续性，一旦出现间断作业，必须设置施工缝，并布置传力杆。传力杆的安装必须遵照规范要求，按设计进行，使传力杆与道路中心线及路面平行。及时锯切横缩缝，缝深必须达到设计要求深度，在缩裂发生前及早形成弱继面。需要时，还可以考虑在横缩缝位置的混凝土板底部加设诱导裂缝的木块，使弱断面效应更加显著。在混凝土终凝后用草袋、砂或土工布等全面均匀覆盖并充分洒水保湿养护，保证混凝土路面14-21天的潮湿状态，使用混凝土的水化作用充分。