王世君
摘要:在施工期消除和減少水泥混凝土路面斷板的現(xiàn)象尤為重要,斷板事件已成為控制水泥混凝土施工質量的自己要主要標志之一。本文針對水泥混凝土路面斷板損壞的原因進行了分析,為有針對地確定水泥混凝土路面斷板的處理與修復方案提供了重要依據(jù)。
關鍵詞:水泥混凝土路面;斷板;原因分析;處理
隨著修筑歷程的增長,實踐經驗的積累,科學研究的深入,水泥混凝土路德修筑技術逐步改進,質量不斷提高,水泥混凝土路面本身存在的許多故有缺點也暴露了出來,例如抗折強度低、韌性低、脆性大、易裂開。本文主要針對路面斷板原因與處理進行分析并指出了解決措施。
水泥混凝土路面斷板分類
1.水泥混凝土路面斷板按其損壞程度分為三類:
輕微斷裂:裂縫無剝落或輕微剝落;未縫的裂縫寬度小于3mm,已封縫的裂縫寬度不限,但封縫良好。中等斷裂,裂縫處有中等程度剝落;未封縫的裂縫寬度為3~25mm;已封縫的裂縫無剝落,但填縫料明顯損壞,板被分割3塊以內,但均屬輕微裂縫。嚴重斷裂;裂縫處有嚴重剝落;未封縫的裂縫寬度大于25mm,板被分割成3塊以上,裂縫損壞在中等程度以上。
2.水泥混凝土路面技術要求
具有足夠的強度和穩(wěn)定性。水泥混凝土路面在整個服務期間,應具有承受設計交通量和交通荷載的強度不發(fā)生面板斷裂沉陷錯臺等危危害。
具有要求的平整度。
具有足夠的抗滑性能。
具有足夠的耐磨性能。其中強度是衡量水泥混凝土路面使用品質的一項重要指標。
目前,很多水泥混凝土路面,在設計施工技術裝備養(yǎng)護管理技術等方面也取得了很大的提高,但在有些路面上也相繼出現(xiàn)了不同程度的損壞,即開裂斷板沉陷路肩錯臺等病害。所謂斷板,即水泥混凝土板產生橫向貫通裂縫,使板塊整體遭到斷裂的現(xiàn)象。引發(fā)水泥混凝土路面出現(xiàn)斷板的原因很多。
水泥混凝土路面斷板的原因
溫度應力與荷載應力超過混凝土的抗彎拉強度時,水泥混凝土路面板就會產生斷裂并發(fā)展為斷板。
(一)、早期開裂斷板原因
(1).原材料不合格。水泥穩(wěn)定性差,強度不足。集料(砂、碎石等)含泥量及有機質量超標。
(2)水泥的水化反應水泥與水剛接觸的迅速而短暫的反應,可在幾分鐘內釋放熱量達到最大值,然后迅速下降。這一溫度時高時低的過程,使混凝土因溫度應力的作用而產生變形。這一作用的重復發(fā)生,其溫度變形速度一旦超過了混凝土的徐變速就會出現(xiàn)裂縫。
(3)干縮裂縫。在水泥混凝土中,水在水泥石中是以化學結合水,層間水物理吸附水以及毛細水等狀態(tài)存在著,當這些水在混凝土硬化過程中失去時,水泥混本體就會受縮,這些就是干縮。
(4)混凝土配合比不當。單位水泥用量偏大,水灰比偏大。施工中計量不準,從而影響其初期強度。長期在日光下暴曬的過干骨料,會大量吸收拌和用水而影響水灰比的準確性,影響混凝土強度。
(5)基層標高失控和不平整?;鶎訕烁呤Э?,造成路面厚度不一致,難以承受拉應力開裂。基層不平整會大大增加其與混凝土界面的摩阻力,易在路面薄弱處開,松散材料處理基層標高失控或不平整時,上層混凝土拌和混凝土的水份或砂漿會下滲或被基層吸收,使下部混凝土變得疏松,強度下降。
(6)環(huán)境因素。水泥混凝土澆筑時,溫度濕度風速對混凝土面板的收縮有著直接的影響,溫差變化大,就會產生溫度收縮應力,使混凝土板在薄弱斷面產生過大的應力集中而出現(xiàn)斷裂。
(7)施工工藝不當。攪拌時間不足,振動搗不密實,混凝土拌和時,如果水泥或集料溫度過高,在冷卻,硬化過程中會因溫差收縮加大,導致開裂。
(二)養(yǎng)生條件是控制混凝土板早期開裂的重要因素之一。而養(yǎng)生條件中的兩上很重要的因素是溫度和水分,當溫度過高時,如養(yǎng)生時水分不足,容易引起混凝土早期開裂,導致斷板的產生。
(三)使用期開裂,斷板原因。設計不當,超限,超重車輛的影響,路在不均勻沉降。
(四)基層或土基的不均勻沉陷也是導致養(yǎng)護使用期間混凝土斷板的主要因素。
三、水泥混凝土中岙斷板預防措施
(一)設計要與交通發(fā)展相一致。在水泥混凝土路面厚度,平面尺寸的設計計算階段,應充分考慮交通發(fā)展狀況,避免因設計厚度偏小,平面尺寸不合理,在設計使用年限內由于交通量的快速增長或重載車輛增加造成面板提前破壞。
(二)嚴格控制水泥混凝土配合比。(1)按試驗水泥混凝土配合比準確配料,單位水泥用量要精確稱量,誤差值控制在1%以內,集料的含水量要及時試驗取得,控制適宜珠用水量,保持水灰比準確,用水量誤不超過1%。(2)合格的原材料是保證水泥混凝土質量禁止使用穩(wěn)定性差的水泥,不同標號,不同廠家,不同種類不同批次的水泥嚴禁混合使用。盡量采用發(fā)熱量少,收縮量小的硅酸鹽道路水泥工普通硅酸水泥。集料含泥量超標時應更換料源,選擇合格的含泥量較少的材料,或將其認真沖洗至達到要求方可使用。對有機質含量超標的集料應嚴格禁止使用。(3)基層標高,平整度的控制。嚴格控制其層頂面示高。確保水泥混凝土路面板厚度的均勻一致,水泥混凝土路面平整度要求控制基層平整度,可采取加鋪塑料薄膜等方法減少水泥混凝土路面板與基層的摩阻力,對于標高不足的基層應堅決返工重做,禁止采用拋撒松散基層材料填補標高的方法。(4)施工工藝的控制。水泥混凝土料的拌和時間要根據(jù)機械性能準確掌握,最長拌和時間不應超過最短拌和時間的3倍,振搗應均勻密實,避免漏振或超振,水泥混凝土混合料拌和時,若集料溫度過高,應采用降溫措施后再配料拌和。
(三)路基質量的控制。路基壓實質量要求達到規(guī)定的壓實度值和彎沉值。保證路基有足夠的,均勻的強度,排水設計完善,并要充分考慮地下水對路基穩(wěn)定的影響,基基填筑中,不同類型的土壤應分層填筑,影響中岙板結構性能。
(四)路面基層質量的控制。基層應盡可能采用水泥穩(wěn)定基層,嚴格控制細料,以增加基層的水穩(wěn)性,防止唧泥。建立驗槽制度,確?;鶎雍穸染鶆蛞恢?,保證強度的均勻,采用廠拌法,基層材料應確保拌和均勻的配料準確。按照設計要求,保證基層密實度。
(五)適時切縫。就是要在水泥混凝土快硬化收縮前進行,要靈活掌握切縫時間,如遇到溫差較大時要提前切縫,切縫要提前按板塊長度打好線,同時要注意與拉毛向平行而且切縫深度要夠深。
(六)加強養(yǎng)生。及時養(yǎng)生不但有利于強度的形成,而且可以防止斷析牟發(fā)生?;炷羶炔康乃磻枰欢ǖ乃?,并且放出大量的熱,其它水分迅速蒸發(fā),而熱量卻不宜散失,如不及時以濕麻袋等養(yǎng)生則難以保證水化反應所需的水分難以使混凝土內外溫差減少,因此出現(xiàn)斷板。傳統(tǒng)的方法是采用麻袋遮蓋,灑水養(yǎng)護,麻袋不能漏蓋并且灑水要均勻養(yǎng)生期不能低于兩周。采用新型的養(yǎng)護劑進行路面養(yǎng)護,工藝簡單操作方便,有利于文明施工節(jié)省養(yǎng)護費用。
四.結束語
現(xiàn)在,國內外都在致力于提高水泥混凝土路面的使用品質,提高水泥混凝土路面的施工質量,延長水泥混凝土路面的使用壽命,工程實踐表明,只要采取正確的預防措施,混凝土路面的斷板就會大大減少,這對保證混凝土路面施工質量,延長混凝土路面的使用壽命是十分有利的。
參考文獻
陳曉亭,孟祥君,水泥砼路面裂縫形成的原因及防治措施?!逗邶埥萍夹畔ⅰ罚玻埃埃鼓甑冢逼凇?/p>
趙志鋒,對于水泥混凝土路面病害維修方法,《黑龍江省科技信息》2009,9期。