水泥混凝土路面裂缝控制研究

2020-11-26张洁

建材发展导向 2020年15期

关键词：易性切缝水灰比

张洁

（云南省普洱市景东县文井镇村镇规划建设服务中心，云南普洱 665000）

水泥混凝土路面是刚性路面的一种，由于其施工简单、稳定性好、耐久性强、养护方便而得到广泛应用。一般情况下设计和施工质量良好的水泥混凝土路面一般要经过长期使用且达到其设计使用年限后才会开裂破坏。

1 水泥混凝土路面裂缝成因与类型

1.1 水泥混凝土路面裂缝成因

如果不考虑使用过程中的荷载疲劳致裂和超载致裂等因素，水泥混凝土路面裂缝主要包括沉降裂缝、干燥收缩裂缝、温度收缩裂缝及施工裂缝。可见，在混凝土初凝前，引起开裂的主要因素为自收缩和温度收缩，而开放交通后，各种冲击荷载、温度变形和冻融循环等则是引起路面开裂的主要因素。

1.2 水泥混凝土路面裂缝类型

1）沉降裂缝，路基施工后随着时间的推移沉降就会慢慢发的发生，在路基上面浇筑好的路面也会随着时间的推移跟着沉降。在沉降过程中发生的裂缝。前期沉降裂缝一般均在浇筑1～3h后产生，属硬化前裂缝，后期沉降裂缝一般在一年内产生。2）干缩裂缝，干缩裂缝主要是由于混凝土配合比设计不当或者养护不好所致。干燥收缩裂缝一般出现在混凝土浇注后2～3个月内。干燥收缩开裂严重时，往往上下贯通。3）温度裂缝，水泥的水化作用是伴随着发热的化学反应，所以混凝土在硬化过程中释放出大量的热能，内部膨胀与外部收缩互相制约，产生裂缝。4）施工裂缝，施工过程中震捣不够，拆模过早，混凝土和易性差，强度达不到设计强度的要求等产生的裂缝。

2 水泥混凝土路面裂缝防治措施

2.1 合理设计混凝土配合比

选择合理的配合比对控制水泥混凝土表面裂缝和干缩裂缝等都有好处，合理配合比粗细骨料、水灰比、水泥品种及用量等都有一个最佳要求。

1）粗骨料要求，混凝土施工对粗骨料的要求有两个：一是颗粒级配合理，能达到最佳密实度状态，增加混凝土的和易性，二是针片状含量越少越好。针片状含量过多，混凝土和易性不好，碎石压碎值就大，所以混凝土孔隙率，不易振捣密实。2）细骨料要求，含砂率应按有关规范要求取用，选用细度模数2.8-3.2最为理想的中粗砂，会减少混凝土中的用水量，增加和易性，缩小水灰比，提高混凝土强度，对减小各种裂缝有益处。3）水灰比要求，水灰比的大小也与产生裂缝有关。水灰比大，出现各种裂缝机会就多，水灰比小，又满足不了施工和易性要求。现在凝土混合料的组成已由传统的水泥、粗骨料、细骨料和水四组份扩大到掺用外加剂，以减少用水量，提高混凝土标号，混凝土路面应选用复合型无碱外加剂。

2.2 控制施工过程质量

1）合理设置施工胀缝、接缝，由于四季温度的变化，在浇筑混凝土路面必须设置胀缝，规范规定浇筑混凝土路面100～200m设置一道。近年的施工经验，平均气温在7℃左右施工，宜50m设置一道，平均气温在14℃以上施工，宜200m设置一道。否则夏天气温高时就会出现路面板由于温度应力将板挤裂或板胀拱起的现象。2）控制垫层质量，选用二灰碎石或贫混凝土做垫层会缓解水泥混凝土路面裂缝的发展。二灰碎石拌和摊铺后有一定孔隙，水稳定性好，少量水灌入时可吸纳，板底面与二灰碎石界面不存水，唧浆病害就不会发生。20cm厚的二灰碎石垫层，即使有水灌入，板底界面缝隙小，上下层刚度都较高，即使有少量存水也无浆可唧。3）及时切缝，根据施工现场气温及水泥品种试验确定最早切缝时间，一般应采用多台切缝机同时作业，以保证切缝及时，切缝深度为混凝土板厚的1/3-1/4。不宜切缝太浅（少于1/4）或太深（多于1/3），剩断面部分能吸收由于高温产生的内应力。有资料表明，软切缝工艺可提前切缝时间，预防水泥混凝土面板断板

2.3 加强日常养护阶

在日常养护工作中，应“以防为主，防治结合”因地制宜地开展工作，总结出一套适应水泥砼道路特点的、针对性强的养护措施。

1）接缝养护，接缝养护是水泥砼路面养护重点，接缝料脱落或丧失后，应及时得到填补，要积极探索新工艺，采用新型材料进行灌缝作业。经常清理排水设施，保持排水系统良好，及时排除路面雨水和积水，使路基不会处于长时间浸泡，保持良好使用状态。2）超限超载管理，加强对超限超载车辆管理力度，使超限超载车辆控制在最小限度内，减少行车对水泥砼路面破坏。

3 水泥混凝土路面裂缝快速处置方法

水泥混凝土路面裂缝，无论是哪种缝都可能进水。祸始于水，长时间进水就会发生病害。因此阻止缝内进水是处治路面破坏的主要措施。1）对混凝土板已产生的裂缝和缩缝每年11月份进行一次灌缝。先用空压机将缝内的尘土杂物吹净，如有硬物可用专用的铁钩清出，然后用新型补缝材料《高弹密封膏》灌注。2）对胀缝留置不合理出现拱板，应将拱板处用切缝机切2.5cm宽的胀缝，然后将板放平，切缝按胀缝填充处理。已形成碎裂性破坏的板块要及时凿除，布置好角筋、边筋、传力杆，重新浇筑混凝土。3）路基沉降造成裂缝扩张，影响路面平整度，可根据沉降量的大小有针对性选择防治措施。沉降量在1cm内可用注入水泥浆液固结路床基层抬高板块，超过1cm则需重新浇注混凝土板块。