孙旭明
摘 要:水泥混凝土路面破坏始于裂缝,随着路面使用时间的增长及车辆荷载的加重,路面裂缝逐步严重,导致整个板体破坏,降低路基使用强度,最终减少路面使用寿命。因此,减少水泥混凝土路面断板现象是施工中重要的环节之一,必须加以重视。笔者根据多年从事水泥混凝土路面施工的工作经验,就水泥混凝土路面断板产生的原因及处理方法作简要分析。
关键词:水泥混凝土路面 断板 原因 分析
中图分类号:U416 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)12(b)-0037-01
1 水泥混凝土路面产生断板的主要原因
水泥混凝土路面断板是指水泥混凝土板产生横向或纵向贯通裂缝,致使板块产生整体断裂现象。当温度应力和荷载应力超过混凝土的抗弯拉强度,水泥混凝土路面板就会产生断裂并发展为断板。断板产生的原因主要有以下几个方面。
1.1 水泥混凝土板本身的原因
(1)是水泥的水化反应。水泥与水刚接触时会迅速产生强烈的反应,这种反应虽短暂,但却能在几分钟内同最大热量,接而迅速下降;当水泥与水混合6~8 h后,放热量又将达到最大值。正是这温度高低变化的过程,使混凝土因温度应力而变形,在这个作用重复发生的过程中,一旦其温度变形速度超过混凝土徐变速度,裂缝便由此产生。
(2)水泥石的干缩。混凝土在没有达到规定强度之前,因混凝土还未获得应有强度加上内部骨料还在不断沉积状态,导致水份的快速流失而发生断裂或表面干缩情况,至少由于水分蒸发使混凝土因塑性变形而其表面或内部形成裂缝倾向。
1.2 施工操作的原因
(1)由于材料不规格,石粉、泥质过重,碎石材料过软,施工质量差,养护次数不足,则混凝土未达到设计强度要求,造成混凝土板断裂。
(2)拌制的混凝土混合料水灰比不均匀,过分依赖真空吸水,但实际上开始和最终水灰比不同,经过相同条件吸水后,水灰比大者强度低,混凝土强度低则造成混凝土板断裂。
(3)混凝土混合料的含砂量大会影响混凝土的和易性和强度,造成混凝土板的断裂。
(4)路基及基层平整度及稳定度差也是造成混凝土板断裂的主要因素。
(5)切缝时机掌握不准。时间太早,混凝土较软,切锋会不整齐会再槽口的边缘部分出现剥落现象;而时间太迟,混凝土过硬,会让混凝土在切缝前就出现收缩性的裂缝。这些情况都使得切缝深度不足而导致混凝土板断裂。
1.3 过早开放交通及车辆超限运输
2 降低水泥混凝土板断裂率的预防措施
(1)采用整体性好、透水性好、平整而坚实的基层,是预防混凝土板断裂的一个措施。
(2)选用合适的混凝土组成材料。严格把住材料质量关,水泥混凝土路面所用的水泥、碎石、砂和水等材料都要通过实验,各项指标都要达到规定要求。
(3)准确掌握配合比和严格控制水灰比。混凝土的理论配合比是针对所有的水泥、砂、石料,按规范经试验选定施工配合比,再按实测砂石料含水率经换算决定。要注意的是,施工配合比应随着砂石料含水率的变化而调整,且含砂率要控制在适当比例之内。为实现混凝土的强度与密实度达到最佳状态,水灰比应为0.4~0.55。
(4)适时切缝,保证切缝质量。防止断板的关键在于切缝时间的把握,时间过早会使切缝松动,产生颗粒,最后导致缩缝边缘产生破碎;时间过晚则会产生断板的情况。所以,掌握最佳的切缝时间是及其重要的,而这个时间的掌握是和混凝土材料的物理性能、施工工艺以及气温有密切关系,一般情况下,水泥标号高,终凝时间短,采用真空脱水或掺加早强剂以及气温高等条件,这种情况下选择切割的时间要早,反之宜迟。因此,应在混凝土浇筑后,在设计强度达到50%~70%左右时再进行切缝操作。此外,对切缝深度也有要求,一般要求切缝深度是板厚度的1/2或1/3,贯穿整个板的宽度,是为了保证裂缝在切缝处准确发生,起到缩缝的作用,防止混凝土板断裂。
(5)加强养护力度,适时开放交通。对混凝土进行养护,主要是防止其中水份蒸发过快产生缩裂的情况,所以,为保证顺利实施水泥水化,保养工作应在抹面3 h后进行操作,时间为14~21d,条件允许的情况下,可延长保养时间。如混凝土板的强度未达到其设计规定就开放交通,会产生断板现象,因此,要尽量防止车辆碾压行为。
3 水泥混凝土板断板的常用处理方法
(1)将板块沿裂缝按一定宽度划线,将划线内部分整齐凿除,检查裂缝处基底有无问题,处理好后,将混凝土侧壁凿出直径4 cm、深约10 cm,水平间距50 cm的孔洞,埋入直径20 mm、长20 cm的镙纹钢筋,封堵孔洞,将凿出的槽润湿,用超早强微膨胀混凝土或快凝混凝土浇筑,并进行表面处理。
(2)当裂缝无规则又很大时,应先划出一定范围,在这个范围内将混凝土面板凿去5~8 cm深后加以清理,再配一层钢筋网,使之覆盖住整条裂缝,注意钢筋网长度、宽度必须大于裂缝。润湿后用混凝土浇捣关表面处治。
(3)裂缝很大时,把断裂的整块板凿除,配钢筋网,重新浇筑混凝土。
4 结语
以上是笔者结合多年工作经验总结而来,针对水泥混凝土路面出现开裂和断板的问题进行分析,提出几点改进措施,对以后修建水泥混凝土路面时出现问题能加以防范,对已经建成并通行的路面出现断板、开裂问题加以改进,希望能有所成效。
参考文献
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