谭燕
【摘要】文章就水泥混凝土路面断板问题的产生原因做了详细分析,环境因素、施工条件和施工材料是产生混凝土路面断板现象的主要原因。根据断板原因提出了具体防治措施,并强调了路面施工过程的规范性和路面养护的重要性。
【关键词】水泥混凝土;断板;原因;措施
0 引言
水泥混凝土路面的高强度、好的耐久性和抗水毁性使其使用寿命较其他材质路面的要长,因此成为各主要干线公路路面的首选。然而,在使用过程中,水泥混凝土路面受到自身所在载荷和周边环境及施工过程中存在的建筑材料、施工环境和施工工艺的不利影响,公路路面会产生各种缺陷,如表层脱落、路面开裂断板等。这些问题如得不到及时妥善处理,将对路面车辆行驶的安全性构成潜在威胁。尤其是混凝土路面断板,混凝土路面断板裂缝能贯穿整个厚度和路面,往往会导致跳车现象严重,加大对路面的破坏。所以,做好对水泥混凝土路面断板原因的分析并就其原因提出防止措施的这项工作对于提高水泥混凝土路面的使用寿命和保障路面车辆安全有重要意义。
1水泥混凝土路面断板原因
经调查分析发现 导致水泥混凝土路面断板的原因主要有三方面:环境因素、施工工艺和使用材料。
1.1环境因素
环境对混凝土路面断板影响的影响主要表现在环境温度对路面施工时的影响。当浇筑水泥混凝土时, 水泥水化散热,大量热能使得正处于硬化过程中的混凝土温度迅速上升,混凝土内部受热膨胀,而板面受外界环境影响温度下降,这种内外的热胀冷缩使得板面受到很大的拉应力,当这种拉应力超过混凝土所能承受的最大拉应力时,板面就会产生裂纹最终横向断裂。
1.2施工工艺
施工工艺是影响水泥混凝土路面断板的主要原因之一。施工工艺不当主要表现在路面基层处理不当、混凝土的土质不良和浇筑过程操作不当等方面。
在路基填筑过程中,土壤性质不同会使路基表面出现沉降,使路面各处厚度不均,易在路面薄弱处出现断板现象,在薄厚路面连接处也很有可能由于收缩作用产生裂纹,若基层路面湿度不足,必然会从水泥混凝土中吸收水分,导致混凝土强度下降,最终发生断板现象。
混凝土的土质不良主要是由于混凝土的配比和水泥用量不当以及混合搅拌时间控制不当等原因引起的,混凝土的配比也尤为重要,如混凝土的水灰比太大,会造成水分过剩,这些剩余水分通过蒸发散失,这就促使混凝土的干縮作用加强,孔隙率变大,降低了混凝土的强度。路面水泥用量也会导致断板现象,因为水泥具有收缩性,当水泥用量太大时,由于水泥的收缩作用会在路面出现裂纹,进而发展成断板,如果水泥用量太小,又会降低路面强度,同样会导致断板。
在浇筑过程中,如果出现突发性事件导致浇筑工作中断,需要再次重新浇筑,这时候如果不能把由于中断引起的路面裂纹妥善处理,那么必然会使前后两种混凝土无法良好接合,两种不同步的收缩会在混凝土接合处产生裂纹,进而发展成为断板。此外,如果出现延时切缝或者切缝操作不当等问题,也会发生断板现象。
1.3使用材料
一些施工单位为了节约成本存在使用低质量的水泥和集料的现象,还有的单位水泥或集料货源供应不稳定,在使用过程中将不同厂家生产的或者不同种类的水泥混合使用,这些行为会直接影响混凝土的土质,在配比混凝土时无法混合均匀,浇筑后混凝土的强度下降,容易引发断板现象。
2水泥混凝土路面断板的防止措施
2.1 工程设计和施工时充分考虑环境因素
在施工前期,施工和设计单位应提前组织专业人员对即将施工的道路周边环境进行实地考察验证,在设计路面时按照相关标准仔细分析,设计过程中用到的各材料参数如材料比例、路基填料和路面结构等,需要严格按照事先对当地的气候环境、地理位置、工程土质和周边的水源等情况来合理计算设定。只有保证了这些参数的可靠性,才能根据设计出的排水系统及水泥混凝土板面给施工单位提出合理施工要求。另外,施工时间要避开高温时间段,尤其是夏季上午十点到下午4点之间外界气温相当高,如果选在这个时间段施工,混凝土内水分蒸发过快,混凝土收缩速度加快,抗裂纹能力差,容易发生断板现象。要时刻关注气候变化,尽量不要在温差较大或大风的情况下施工,如果浇筑完后天气有突变情况,应该立即采取措施,为面板遮阳保湿,保证混凝土表面一直保持潮湿状态。切缝时间也要恰当安排,一般选在混凝土抗裂能力增长最为缓慢的时间段,当然也要结合混凝土土质和湿度、风度等因素。
2.2 合理控制施工工艺,注意路面养护
施工工艺包含许多施工前和施工过程中的操作环节,每一个环节都要严格把控,这样才能预防断板的发生。
首先要根据设计要求来配制混合料的配合比,尤其是施工过程中水灰比的控制,如果水灰比混合不均或者大小不等,加上摊铺不均匀,就会在水灰比不一致的地方由于受热膨胀程度不同而出现裂纹或断板。水灰比的大小要严格按照设计要求设定,太大的水灰比会让混合料水含量增加,凝固过程中的收缩作用也加大,当缩缝和施工按常进行时,会使缩缝间距加大而产生裂纹。此外,水泥混凝土调配过程中必须充分搅拌均匀,否则会使水泥混凝土各处密度不同,密度小的区域强度下降,在拉应力的作用下易造成面板断板。
在进行浇筑工作时,需要根据土壤的力学性质来分层浇筑,因为土质不同的情况下直接浇筑会使路基沉降不同,破坏路面结构。注意保证基层表面的平整度和标高,因为若基层表面不平整,会使基层和面板间的摩擦加大,在摩擦力集中区域极易发生断板。基层标高较低时,混凝土面板就会偏厚,在混凝土凝固时,在面板厚度不足处就会由于拉应力的作用而裂缝。
在压路机碾压路面时,要将碾压段的长度调整到与摊铺速度一致,碾压过程中要紧跟摊铺机,还要注意外界温度必须高于10℃。当发现有沥青混合料黏轮时,可取适量洗衣粉或者清水喷洒在碾压轮上。当然,碾压轮温度较高时也可向轮面洒少量水来降温,此外还要注意保证沥青涂料未干的时候要严禁在其上放置重物或车辆。
路面施工结束后要对路面进行定期养护,加强路面的湿润度保护和路肩的排水通畅,可以避免路面出现干裂和因路肩积水导致的基层和路基软化使路基强度下降的现象,可以从一定程度上防止断板。如果发现路面有涨缝现象,应及时进行缝堵。
2.3严把原材料质量关,避免异种水泥混合使用
在选择水泥和集料是严谨选择低质量的水泥和集料,也不能将不同厂家生产或者种类不同的水泥混合使用,如果发现水泥中含泥量超标要用水稀释到规范要求为止方可使用。一般来说,对于交通运输量大的高等级路面选用水稳碎石、三灰碎石和水泥砂砾作为底基层材料较为合适,因为这些材料结构是半刚性的,具有良好的水稳性和抗冻性。
3结束语
水泥混凝土路面断板现象严重影响混凝土道路的使用性和车辆行驶安全性,所以要有相关措施来防止断板现象的发生。在采取措施前要准确分析出断板现象产生原因,根据原因施以相应的防止措施。当然,施工过程中要严格准守工程质量规范和要求,并注意做好路面的早期和后期养护检查工作,这样才能从根本上降低断面现象的发生率,进而为水泥混凝土路面的广泛长久应用开辟了新道路。
参考文献:
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