水泥混凝土路面质量缺陷分析

2011-08-15孙爱国

黑龙江交通科技 2011年6期

关键词：质量缺陷水泥混凝土路面

孙爱国

(黑河市建设黑龙江大桥指挥部)

水泥混凝土路面质量缺陷分析

孙爱国

(黑河市建设黑龙江大桥指挥部)

摘要:就混凝土质量缺陷及产生的原因，从原材料、混合料配比、水灰比、施工操作等方面进行了比较全面的分析。

关键词:水泥混凝土路面;质量缺陷;原因分析

1 混凝土强度降低

1.1 选用材料不当

(1)骨料中针片状石子含量过高。针片状石子在混凝土中易出现架空现象，空隙率较大，受压易折断，从而影响混凝土强度。

(2)选用较细的砂、且杂质含量过高。根据规范规定，砂的细度模数应在2.5以上，含泥量不超过3%。

(3)水泥随意掺合使用。因不同水泥中混合物质量及掺量都不同，掺合后将使水泥性能发生变化，标号降低，从而影响混凝土的强度。

(4)粗骨料采用砾石。砾石因表面光滑、无棱角，与水泥砂浆的粘结不够好，使混凝土强度降低。应采用机轧碎石作骨料。

(5)砂、石材料内含有杂质。根据规范规定:粗骨料含泥量不超过1%，砂含泥量不超过3%。砂、石材料内杂质的含量对路面塑性收缩开裂和干缩变形影响很大。

(6)对粗骨料最大粒径控制不严。根据规范规定:水泥混凝土路面最大集料粒径为40 mm。但在施工中往往控制不严。

1.2 外加剂对混凝土强度的影响

在掺有早强剂或速凝剂的混凝土中，因水泥短期内水化、硬化，使水泥颗粒表面生成一层硬壳，阻碍了水泥进一步水化，导致后期强度偏低。

1.3 配合比控制不严以及计量不准确

(1)水灰比的问题。混凝土中的拌和水分自由水和化合水两部分。化合水的作用是使水泥水解和水化，剩余的皆为自由水，它是为了满足操作的要求。自由水在混凝土硬化过程中逐渐蒸发，使混凝土内部形成空隙。如水灰比偏大，使混凝土密实度降低，强度也就降低;但水灰比偏小时，因和易性差，影响施工操作，难以振捣密实，使混凝土强度降低。因此要严格控制水灰比。

(2)计量不准确。混凝土的配合比是根据混凝土强度、耐久性、耐磨性、和易性来确定的。根据规定计量误差水泥1%，粗骨料3%，水1%，外加剂2%。同时计量不准确也影响砂石材料的级配，没有一个好的级配，混凝土的密实度就难以保证。新规范中作出了明确规定:水泥混凝土路面、大桥特大桥、隧道等有大体积混凝土施工的工程应采用拌合站，并必须配置一定数量的自动计量设备，禁止用体积法计量。

1.4 施工操作不规范

(1)砂石材料含水率的测定。砂石材料的含水量是随气候变化而变化的。施工中住往根据设计而不考虑这一因素，从而使水灰比失去控制。事实上，在施工现场要在每班开工前及天气变化时，对砂石材料进行含水量的测定，及时对水灰比进行调整。

(2)标高控制不严，使混凝土板块厚薄不均，造成混凝土强度不匀，在混凝土板块厚薄不均界面，在外力作用下及收缩产生拉应力时易产生裂缝，影响混凝土的使用质量。

(3)振捣不密实。从现场取芯的芯样上，往往会发现芯样气孔较多。这是混凝土振捣不密实的表现，混凝土有足够的弯拉强度来自于它的密实度。

(4)随意向混凝土中加水。这种行为与水灰比过大的情况类似。随意加水会使混凝土中自由水份增加，随着水份蒸发，使混凝土内空隙增大。

(5)养护不及时。混凝土的结构和强度的形成及增长有一个过程，需要有一定的温度和湿度条件。如不及时养护，会影响混凝土水化作用的正常进行和水化物的生成，从而影响混凝土的强度。

2 裂缝

2.1 在硬化前产生的裂缝

混凝土处于塑性状态，由于各种组成材料的密度不同而发生沉降，内部自由水析出，引起沉降收缩裂纹，这一般发生在抹面层的时候。但在干燥的基层上浇筑混凝土面层时，因水份很快被基层吸收，引起混凝土较大地收缩也会产生宽而深的裂缝。

为防止沉降裂缝的发生，可采取以下防治措施。混凝土浇筑后，在尚未出现析水前，应防止强风吹拂和烈日曝晒;同时在浇筑后要及时养护，防止混凝土表面水份蒸发而干燥;在浇筑混凝土前，应将路基基层浇湿;采用二次抹面，以减少表面收缩裂纹;避开高温气候施工。在高温天气下，水泥水化作用加快，内部水化热不易及时散开，从而产生温度裂缝，同时因水份蒸发加快，使混凝土迅速干燥而收缩，易产生收缩裂缝。