霍保志
(江西上高南方水泥有限公司, 江西 宜春 336400)
在对公路工程进行施工的过程中,体积较大的混凝土筑体会受到温度因素的影响而产生裂缝问题,这种问题会对公路的使用寿命造成严重的影响,同时还会导致其他问题的产生,不但会限制公路工程的效益发挥,还会在使用的过程中埋下安全隐患,因此,针对水泥路面施工中的问题以及具体的应对措施进行深入的研究是非常有必要的。
公路施工建设的过程中,热胀冷缩是大部分施工材料都具备的特性,混凝土材料也是如此,如果混凝土的内部温度或外部环境发生改变,就会导致混凝土出现变形的问题,如果问题较为严重,会在混凝土的内部形成应力,当形成的应力超过混凝土自身的抗拉强度时,就可能会引发裂缝问题,与此同时,在对混凝土进行运输时也可能会产生离析问题,难以对混凝土的质量进行有效的控制,混凝土出现离析问题以后,会在筑体当中产生抗拉力薄弱或不均匀的现象,从而加大裂缝的产生几率,在使用混凝土进行施工的过程中,混凝土当中的水泥产生硬化反应时,会出现水化热现象,水化热的过程中会释放一定的热量,导致混凝土内部的温度被升高,而如果内部和外部的温度差异较大,就会导致裂缝问题的产生[1]。
在对公路的水泥路面进行施工时,温度是一项非常重要的问题,是造成裂缝问题的主要原因之一,但造成水泥路面出现裂缝问题的原因还有很多,具体如下。
形成温度应力的过程可以分成三个时期,分别是早期、中期和晚期,不同时期产生的应力,所表现的特征和反映也不尽相同。早期应力是指浇筑完成一个月中水泥的持续放热阶段,在这段时间当中,水泥路面会出现弹性模变化及放热变化的现象,而这两种现象之间的作用是相互的,在这种作用下,会产生一定的残余热量。中期是在水泥路面完成放热以后,整体温度趋于稳定的阶段,这时形成的温度应力,很大一部分原因是由于环境温度的影响,由自身热障冷缩变化长生的应力与早期的参与应力相互叠加,使水泥路面产生裂缝的几率大大提升。晚期主要是在水泥路面温度完全稳定以后的运转时期,这个阶段中,环境温度成为应力产生的主要因素,这时的应力会与中期和早期的应力形成合力,使水泥路面产生裂缝问的条件变得更为充足[2]。
对温度应力的产生原因进行探究,具体可以将其分为两个方面,第一,水泥路面自身产生的应力;第二水泥路面的约束应力。所谓约束应力,是指整体结构或部分结构的边界被外界所约束,无法进行自由的变形,从而长生应力。
混凝土主要是由水泥、外加剂、砂、水以及骨料经过拌和形成的施工材料,如果施工阶段存在质量问题,同样会引发裂缝问题,例如,砂石当中的云母含量过多,就会使骨料和水泥之间的粘连力受到影响,导致混凝土的强度被降低;如果砂石的粒径太小,级配不合理或水泥混凝土当中的泥量过高,都会对水泥混凝土的性能造成影响,从而加大裂缝的产生几率。
荷载裂缝一般是由局部应力裂缝、断开裂缝以及弯曲裂缝组成,所谓局部应力裂缝,主要是在墩台支座的局部压力过大或冲击负荷影响构建性能以后产生的裂缝问题;当混凝土构件受到拉力影响时,在整个截面当中就会产生裂缝问题,通常来说,受到荷载作用影响,受到拉力作用的构件会在正截面出现裂缝,如果拉力逐渐提升,导致混凝土内部的应力作用超出了筑体本身的抗拉强度,就可能会引发裂缝问题[3]。
由于在水泥路面的施工过程中,混凝土会产生一定的水化热反应,因此,在对水泥路面进行施工和养护的过程中,其内部温度会出现较大的变化,并在混凝土的表面上产生较大的应力,而在后期对混凝土工程进行降温处理的时,受到构件或持力结构的影响,会在公路水泥路面的内部产生很大的拉应力,这些应力作用都会导致水泥路面出现裂缝问题,因此,需要针对公路水泥路面施工过程中的问题,探讨几点应对措施。
在对公路建设的水泥进行选择时,应该与水泥路面的强度需求相结合,同时还要确保水泥混凝土的配料选择,一定要保证砂石等原材料的质量到达使用标准,根据相关标准对外加料和掺合料进行合理的添加,水泥不宜选择太高的等级,当然等级也不能太低,应该结合工程的实际情况进行科学的选择,这样不但可以使水泥的水化热反应得到有效的控制,还能使公路的施工质量得到保证,要对水泥混凝土的配合比进行严格的控制,使用功能不同,对水泥混凝土配合比的要求也不尽相同,要对工程的设计理念以及路面承载力需求进行准确的把握,使工程的整体质量得到保证,在对膨胀剂加以使用时,要对不同品种掺料产生的膨胀效果加以注意,并通过相应的试验,选择最佳的配置方案,在进行具体施工时,需要对水泥混凝土的坍落度进行合理的控制,及时调整各类原材料在工程中的使用情况,使工程养护工作的开展能够顺利进行[4]。
受温度变化以及持力构件、结构的共同影响,水泥混凝土在内外表面会形成一定的拉应力,从而引发裂缝问题,因此,对水泥路面采取温控防裂措施的非常重要的,具体防治措施如下:对骨料的级配加以改善,降低路桥工程中水泥的用量,对干硬性的掺和料加以使用,通过加入塑化剂、引气剂,或者在进行混凝土搅拌以前,做好石料的冷却处理,使混凝土内部的温度得到有效的控制,如果在夏季施工,应降低施工的厚度,并通过混凝土表面进行有效的散热,在进行分层浇筑施工时,应该将各层之间的浇筑时间进行严格的控制,并对养护工作的质量加以保证,通常需要进行洒水养生处理,可以使用草帘等材料对路面进行覆盖,避免阳光直射,当然,养护措施需要结合工程情况进行具体的选择,当然,在进行拆模处理的过程中,水泥路面同样会受到环境温度的影响,从而产生裂缝问题,因此,在施工过程中,应该提前将模具准备好,避免由于拆模时间或温度的影响,导致水泥路面出现裂缝问题[5]。
综上所述,在对公路水泥路面进行施工的过程中,往往会受到各种因素的影响造成施工质量问题,影响工程的使用寿命,相关人员在进行公路水泥路面的施工时,一定要对其中的问题加以了解,明确问题的产生原因,并针对这些问题制定有效的解决措施,以此来提升公路水泥路面的施工质量,使工程的整体质量得到保证。
[1]林木山.浅谈水泥混凝土路面施工技术质量通病与防控措施[J].四川水泥,2017,4(9):56,3.
[2]王开良.浅析公路桥梁路面施工病害的应对措施[J].建筑工程技术与设计,2017,7(23):2442-2442.
[3]关轶文,郭坤.浅谈水泥砼路面施工中的裂缝分析及预防[J].建筑工程技术与设计,2017,8(12):2899-2899.
[4]陈亮.探究农村水泥路面早期出现裂缝及应对措施[J].建材与装饰,2017,6(27):261-262.
[5]高玮.高速公路沥青混凝土路面的平整度控制[J].四川水泥,2014,3(10):28-28.