浅谈水泥混凝土路面裂缝的预防和处理措施
2012-08-15黄英智
黄英智
(福建省第一公路工程公司)
1 水泥混凝土路面裂缝产生的原因
1.1 龟裂产生的原因
水泥混凝土路面发生龟裂是指混凝土路面的表层产生如网状的较浅,但细的裂缝。通常小裂缝呈六角形花纹,深度大约为5~10 mm。产生龟裂的原因是由于混凝土浇筑完成后,没有及时进行覆盖,尤其是在炎热或者大风的天气,表面的水分被快速蒸发,导致混凝土表面收缩过快,发生开裂;或者由于混凝土在拌制过程中的水灰比不合理,没有对混凝土的拌和及运输进行严格控制,导致混凝土性能不好;再者是在施工过程中,对混凝土的振捣过度,导致水泥和一些较细的骨料上浮到了混凝土表面,进而产生缩裂。
1.2 纵横裂缝产生的原因
水泥混凝土路面比较容易产生纵、横、斜向等方向的裂缝,此类裂缝会沿着道路的中线向大致垂直、平行或者斜交的方向发展。这些裂缝通常会在车辆和温度的作用下继续发展,最终将混凝土板贯穿。产生此类裂缝的原因主要有:(1)由于车辆的长期荷载应力、混凝土收缩应力等应力的共同作用;(2)当混凝土在固结过程中,水泥发生水化热反应,混凝土表面和内部的温度存在温度差,进而产生应力差,使混凝土表面产生温度裂缝;(3)混凝土养护不到位或者养护中断,使顶面的水分丧失过快,而板内的水分丧失较慢,导致裂缝产生;(4)由于施工浇筑过程中延误或者间隙,使混凝土浇筑施工的间断时间过长,导致混凝土终凝的时间不一致,造成水泥混凝土路面出现搭接缝;(5)施工时,没有按照要求切缝,或者是切缝不及时等原因,导致混凝土收缩产生的实际拉应力大于混凝土的容许量,使切缝附近发生开裂。
2 水泥混凝土路面裂缝的预防措施
2.1 选择合理的骨料
混凝土中的骨料选择非常重要,它能够起到骨架的作用,骨料的质量对混凝土性能影响较大。骨料要选择级配良好,空隙率小,表面干净,收缩值较小的碎石。骨料当中的针片状含量不能过高,以防止混凝土中出现架空现象,减少空隙率。细集料可选择中粗砂,细度模数宜控制在2.60以上。如果选择偏细的砂,混凝土的收缩值容易增加,进而容易产生裂缝。
2.2 混凝土的配合比控制
在进行水泥混凝土的配合比设计时,严格按照JTG F30-2003中要求进行试配,水泥强度等级应选择42.5以上,用水量控制在153 kg/m3以下。同时,为了减少水泥的水化热,可以使混凝土中适量的掺入一些粉煤灰,将水泥的用量降低,并增加水泥混凝土的和易性。掺入粉煤灰后,可减少水泥的用量,使水泥的水化速度延缓,并减少混凝土因水化热而产生的内外温度差,也减少了温度收缩裂缝的发生;这保证了混凝土的工作性能,又能够减少水的用量,将水灰比降低到更小的水平,使硬化后的混凝土孔隙率降低,密度提高,减少混凝土的收缩变形,以避免产生路面混凝土裂缝。
2.3 选择合适的路面抗折剂
路面抗折剂的应用,可以使水泥混凝土路面性能得到保证。路面抗折剂的主要作用,就是在保证混凝土性能不变的情况下,降低水的用量,以使混凝土的强度得到提高;或者是在保证混凝土强度不变的情况下,减少水泥的用量,使混凝土的固结硬化速度得到调整,降低水泥水化温度峰值,减少裂缝的产生机率;另外,路面抗折剂的加入,也能够使混凝土更加均匀密实,使混凝土的性能得到改善,提高其抗收缩能力,有效避免收缩裂缝的产生。
2.4 施工质量的控制
混凝土浇筑施工前需要对基层进行洒水处理,在施工过程中要保证基层始终处于润湿的状态,尽量避免由于基层的干燥使混凝土出现脱水或者水分的流失;混凝土浇筑时,要合理安排施工进度,必须进行连续、快速的浇筑,以减少水分的蒸发。在浇筑完成后,要及时进行振捣,振捣时要保证振捣的密度,但要避免振捣过度而导致局部浮浆过多,使塑性收缩裂缝产生的机率降低。
3 水泥混凝土路面裂缝的处理措施
3.1 水泥混凝土路面板裂缝的处理
在采用滑板施工的水泥混凝土路面中,对水泥混凝土路面板裂缝的处理,可根据裂缝的数量及程度进行不同的处理,如果裂缝已经将单块的水泥混凝土面板分成3块以上的贯穿性板体,可将整块板进行换置处理,并在新换置的水泥板中加设钢筋网片,如果是多块板连续产生裂缝破坏,需要全部换除时,可采用连续配筋混凝土的方法来提高混凝土的抗裂缝性能。
3.2 切缝的损坏
如果切缝处理不好,很容易使混凝土的膨胀不均匀,进而导致切缝处,或者周围产生裂缝。当切缝没有按照要求设置时,可根据设计或者规范,重新加设膨胀缝,如果接缝周围已经出现轻微的错台,或者裂缝等病害,可将裂缝深度范围内的混凝土进行清除,重新设置传力杆,然后重新铺筑混凝土,并进行有效的养生。
4 结论
在水泥混凝土路面中,裂缝的产生比较普遍,只要在施工过程中加以预防,合理安排施工时间和施工工艺,尽量对导致裂缝产生的因素进行控制,便可使混凝土裂缝得到很好的预防。对于已经产生裂缝的水泥混凝土路面,需要对裂缝的产生原因和深度宽度进行分析,然后采用相应措施进行处理,进而保证水泥混凝土路面的使用质量和使用寿命。
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