浅析水泥混凝土路面防裂断措施

(整期优先)网络出版时间:2016-01-11
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浅析水泥混凝土路面防裂断措施

杨启君

全州公路管理局广西桂林541500

摘要:水泥混凝土路面是交通基础设施的主要因素,很大程度上推动我国经济的发展。但由于水泥混凝土路面开裂已经成为普遍的现象,对人们的生活带来不便及安全隐患,在一定程度上也阻碍社会经济的发展。本文主要是分析水泥混凝土路面开裂的原因,提出几点应对的措施,希望能够提升水泥混凝土路面的质量。

关键词:水泥混凝土;路面;防裂断措施

我国的路面主要的是以水泥混凝土路面为主,近些年来,水泥混凝土路面的建设得到了快速发展,促进我国经济的飞速发展。但这种路面由于开裂破坏造成的返修率比较高,不仅影响到行车的安全性与舒适度,还会缩短道路工程的使用寿命,这样严重影响了道路的使用,怎样才能防止水泥混凝土路面开裂,是一项非常艰巨的任务,下面就针对这个问题进行探讨。

1水泥混凝土路面开裂的原因

1.1路基不均匀沉降

由于地表水、地质结构及其运动、长期载荷超限以及地下水等多方面原因的影响,很难避免路基沉降问题。路基有路堤和路堑,路堤的填土高度不同,各段的地质情况各异,其沉降量也有所差异。出现应力过于集中的情况,使内部结构受到压力或者拉力作用而产生应变力,积累过多应变力会导致路基结构失稳、变形,一旦传递到路面,就会发生断层或者开裂的问题。路基产生不均匀沉降,有些板出现底部悬空现象,引起水泥混凝土路面板受力状况发生变化,大吨位车经过后,板顶面受拉开裂造成破坏,最后会大面积的破坏路面。

1.2施工时水泥混凝土收缩开裂

施工时水泥混凝土收缩开裂,分为冷缩和干缩,在动荷载反复作用下因疲劳破坏而开裂。在限制条件下,水泥混凝土收缩变形会引起内部很大的弹性拉应力,此应力随着水泥混凝土弹性模量的增大和收缩量的增加而增大,水泥混凝土路面板在应力的作用下会发生一定的徐变,徐变后的拉应力增大超过水泥混凝土路面板的抗拉强度时,水泥混凝土路面就会出现开裂。

1.3混凝土施工质量

混凝土配合比不合理,混凝土中水、水泥、砂、石的配料比例不准确,水灰比控制不好,水泥浆过多,用水量过大,造成混凝土强度低。混凝土搅拌时间不够,未搅拌合均匀,和易性差,振捣不到位或过振离析使混凝土强度降低,且强度不均匀,强度弱的地方容易缩裂;切缝不及时,在混凝土薄弱处提前收缩开裂。水泥原材料质量、外加剂、配合比等均是影响混凝±质量的主要因素,混凝土施工质量不佳,抗弯拉应力的能力下降,容易造成板的折断。

2水泥混凝土路面防裂断的措施

2.1提高路基和基层的稳定性

路基和基层的材料、施工质量是影响路面使用寿命的关键因素。在路基和基层施工时,合理选用压实机械、压实方法与压实厚度,达到设计要求的路基压实度和弯沉值。选择科学的防排水措施,避免路基受水侵害。路基填方高度、填料种类、压实度等应符合设计规定。通常应选择结构密实、抗冻性好、水稳定性好、宜于机械施工的水泥稳定材料做路面基层。在进行基层施工时必须严格控制基层标高及平整度,杜绝出现混凝土板厚度差异、受力不均匀等问题导致的断板。填切交界处是路基沉降的易发区,当路堤在斜坡上或填切交界处,应把原地面挖成台阶,在铺筑水泥混凝土路面时,在该处设置伸缩缝。

2.2层间抗拉强度提升

路基基层与路面结合部位的抗剪切性增强的方法有多种,如加强路基基层与路面材料的改进,使二者之间的结合更加稳定牢固,对摩擦力的抵抗作用更强,整体性提升可以有效减轻剪切力的作用;或是将二者之间增加隔离措施,使之间的约束减小,当载荷作用其上时,相互之间的剪切力增大对变形的影响小,如在二者之间加一层塑料薄膜,既不影响路面的承载能力,又不会对层间的传递作用有妨碍,并且施工简单、成本低、效果明显,非常值得推广;此外,层间铺砂也是一种常用的方法,作用和加设塑料薄膜的效果类似。

2.3控制合理的混凝土配合比

要达到施工要求的和易性,设计出适合的砼配合比,一定要有质量满足要求的水泥、砂、石子,要选择原材料时,严格控制水泥的强度、砂的细度、砂石子含水量等。

2.3.1降低水灰比

在满足强度的条件下,减少水泥用量,控制因水泥水化热产生温度与收缩应力,而导致发生裂缝。故采用中、低水化热的水泥进行施工也能有效的防止裂缝。降低水泥用量的主要措施是尽量选择粒径较大、粗细骨料级别合理、砂率较低比表面积小的骨料;在混凝土的和易性得到满足的前提下,尽量的控制坍落度,这能有效的降低水泥与水的用量。含水量对水泥胶体及混凝土的干燥收缩有较大的影响,在单位混凝土的水泥用量相同时,水灰比愈大则收缩也愈大。另一方面,当含水量不变时,单位体积的水泥用量愈大则收缩愈大。在其它条件相同时,混凝土的徐变随水灰比的增加而增大,但若取混凝土的“初应力/强度”比值相同时,水灰比愈小徐变反而愈大,这是因为低水灰比的混凝土的相对初始强度的发展速度小于高水灰比的混凝土。

2.3.2对现场砂和石子实际含水量进行准确测量

大部分工作人员目测算出砂和石子的实际含水量,并没有准确测量,使得生产配合比存在严重误差。如果砂和石中含泥量超标,必须在浇筑前三天冲洗结束,同时在施工前按要求取样以及测量砂和石子的实际含水量,并且在施工配合比中从用水量中减去含水量,补回砂和石子的数量,不允许冲洗和混凝土的搅拌同时进行。

2.3.3减小水泥混凝土的收缩量

水泥混凝土本身在施工过程中会有收缩特性,用膨胀水泥来补偿或抵消水泥混凝土的收缩,改进材料性能和配方,对收缩比进行补偿以减小其作用,即通过膨胀来抵消收缩造成的变形量。主要依靠在混凝土中添加膨胀剂或减小收缩的材料来达到目的,以降低水泥混凝土的收缩拉应力,防止路面开裂。

2.4确定水泥混凝土路面裂缝开据时间

道路路面水泥混凝土,一般情况下,如果路面自身的温度应力与使用的混凝土的强度的相比比较高,就非常容易出现裂缝。如果不及时修补裂缝,裂缝就会越来越宽。如果选择一个最佳锯缝时间,就可以将路面的温度应力完全的出来。锯缝时间的选择非常关键,主要是看以下两点:一是混凝土板温度特点,二是混凝土板强度特点。最关键的要素之一,混凝土板自身的温度会随着浇筑时间发生变化。当极端出板温之后,如果混凝土板温还呈现出升高的状态,温差就呈现出增大的现象,这时就要马上将混凝土板锯开。但如果混凝土板温度呈现下降的现象,而且温差也没有增大,这就需要在第二天再进行锯缝。只有合理把握路面裂缝开据时机,准确判断应力聚积强度及其具体位置,在合适的时机锯缝就可使集中的应力释放。

2.5水泥混凝土养护管理

水泥混凝土路面浇筑完成后应及时进行养护,不但有利于强度的形成,而且可以防止路面断裂的发生。混凝土内部的水化反应需要一定的水分,并且放出大量的热,其它水分迅速蒸发,而热量却不宜散失,如不及时以湿麻袋等养护,则难以保证水化反应所需的水分难以使混凝土内外温差减少,因此出现断板。可采取喷洒养护剂或保湿覆盖等方式;在雨天或养护用水充足的情况下,可采用保湿膜、土工毡、麻袋、草袋、草帘等覆盖物洒水湿养护方式,洒水养护期不能低于两周。使用时注意喷洒均匀,控制好喷洒时间。施工中要注意尽量避免在温差大天气或大风天气施工。昼夜温差大于10℃以上的地区或日均温度低于5℃施工的混凝土板,应采用保温养护措施,确保昼夜温差不至太大,预防面板断裂。

3结语

做好水泥混凝土路面断裂和裂缝控制,需要从多方面去加强提升。应从提高水泥混凝土路基和基层的稳定性,原材料的选择与控制合理的混凝土配合比,控制温度的影响,严格按施工技术要求合理设计混凝土面板,保证施工质量,从而使水泥混凝土路面的使用功能和安全可靠性得到保证。

参考文献:

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