浅析水泥混凝土路面产生裂缝的成因及防治措施

2024-07-23

浅析水泥混凝土路面产生裂缝的成因及防治措施(精选12篇)

浅析水泥混凝土路面产生裂缝的成因及防治措施 篇1

关键词:水泥混凝土路面,裂缝,防治措施

水泥混凝土路面具有强度高、承载能力强、维护费用低、稳定性好等特点, 逐步在道路建设及城市道路工程中广泛使用。与此同时国家加大基础设施建设的力度, 水泥混凝土路面施工在乡村也较以往增加。因此, 应该注重公路路面的工程质量, 尽量减少水泥混凝土路面的裂缝。裂缝是水泥混凝土路面常见的问题之一, 水泥混凝土路面的损坏80%是由裂缝引起的。但水泥混凝土的裂缝又是一个难以根除的难题, 要想延长公路的使用寿命, 必须在施工中提高施工质量, 尽量减少裂缝 (根除裂缝不可能) 的产生, 在道路投入使用后, 控制车辆的荷载重量。

1 引起水泥混凝土路面破损的原因

1.1 水是引起水泥混凝土路面病害产生的直接外因

筑路先治水, 水是公路工程和公路养护工作中首先必须解决好的一个主要问题, 是水泥混凝土路面早期病害引发的一个直接外因。每到春、冬季节, 由于地表水的渗入, 地下水位的上升, 直接改变路基的湿度, 使路面的强度降低, 路基的承载力下降, 从而导致路面病害的产生, 一场大雨和几场连绵阴雨过后, 路面便开始小面积的裂缝, 继而出现大面积的松散、翻浆、坑槽等现象。

1.2 超限超载车辆是水泥混凝土路面早期病害产生的潜在外因

公路运输车辆的超限超载是公路水泥混凝土路面早期病害产生的又一个主要外因。据有关资料统计:车辆超限重量的增大和其对路面的损害是呈几何倍数增长的, 超限10%的货车对道路损坏会增加40%, 一台超载2倍的车辆行驶一次, 对公路的损害相当于不超载车辆行驶16次, 一台36吨的超载车辆对道路毁坏程度相当于9600辆1.8吨重汽车对道路的破坏, 超限超载车辆对路面结构产生破坏造成路面网裂、变形、松散、沉陷和坑槽。

1.3 路面设计、施工不合理和不规范

路面设计、施工不合理和不规范是水泥混凝土路面早期病害产生的内因。一是路面结构设计不合理, 沥青面层结构选用不当, 混合料类型不合理。二是路面基层 (底基层) 补强厚度设计不当, 导致沥青面层产生早期病害, 如龟裂、松散, 局部沉陷等。三是路面施工不规范, 材料把关不严, 施工机具陈旧不配套, 使得沥青混合料的配合比设计、拌和均匀性、压实度、平整度都达不到规范要求, 从而导致面层松散、裂缝等病害。

1.4 路面初期养护不及时、得当

水泥混凝土路面面层初期养护及时得当会延长水泥混凝土路面的使用年限, 否则会缩短其使用年限。由于养护资金不足或管养体制不明确, 从而出现重建轻养的现象, 有些地方, 特别是现在的通乡通村水泥混凝土路面, 有的公路修好一年以后, 从来没有人去养过, 更谈不上初期养护。

2 防治混凝土路面裂缝的措施

2.1 根据车辆流量进行道路设计

为了减少水泥混凝土路面的裂缝, 公路设计、施工、管理等相关部门应认真及时地组织设计人员和有关专家, 对水泥混凝土路面的设计理论及规范要求, 进行深入细致地研究和讨论。根据当地的地理位置, 环境、地形、沿线工程地质和水文地质, 特别是交通量的组成和车辆的类别以及地方材料的供应情况, 提出符合实际的轴载设计参数、路面结构、材料组成、路基填料、碾压方案和要求, 以设计出适宜的水泥混凝土面板以及完善的排水系统, 提出合理经济的水泥混凝土配比设计及要求。

2.2 严格控制混凝土材料质量

严格做好材料管理工作, 杜绝在水泥混凝土路面施工中使用不合格材料。合格的原材料是保证混凝土质量的必要条件。对于安定性差, 游离氧化钙 (Ca O) 超标及强度不足的水泥应禁止使用;不同标号、不同厂家、不同种类、不同批产的水泥严禁混合使用;尽量采用旋转窑生产的发热量少、收缩量小的硅酸盐道路水泥或普通硅酸盐水泥。选择合格的含泥量较少的材料, 集料 (砂、碎石) 含泥量超标时应更换料源或将其认真冲洗至达到要求方可使用;对有机质含量超标的集料应严格禁止使用。按混凝土配合比准确配料, 单位水泥用量要精确称量, 误差值控制在1%以内。集料的含水量要及时测定, 以便控制适宜的用水量, 保持水灰比准确;为减少用水量, 改善和易性可使用合适的外掺剂;用水量误差不得超过1%, 外加剂控制在2%以内。采用电子称或其他现代配料机械设备准确配料, 尽量不采用人工手推车按车计量的配料方法, 集料称量误差控制在3%以内。

2.3 施工中严把每道工序质量关

混凝土拌和时, 如果集料温度过高, 应采用降温措施后再配料拌和的办法。如果采用撒水降温方法的方法, 应及时测定含水量, 调整拌和用水量, 以保证水灰比值不变。注意混凝土施工操作方法, 减少从搅拌到成型之间的时间和运输路程, 避免混凝土过早凝聚而致微裂。必须坚持做到使混凝土相互粘结密实稳定, 有效消除界面裂缝和砂浆裂缝。

2.4 严格禁止超载超重车辆上路

超载超重车辆已成为破坏水泥混凝土路面的首要因素。路面板荷载拉应力的大小, 取决于荷载的大小。汽车荷载是冲击荷载, 其与车辆轮胎对路面的静止压力有关。要减小轮胎对路面的静止压力, 就要对车辆实行限载管理, 禁止超载的车辆上路。同时要采取限速措施, 降低车辆荷载的震动频率;对于路方面, 要提高路面的平整度, 降低车辆的震动幅度。

水泥混凝土路面裂缝产生的原因是比较复杂的, 它和设计、施工及原材料的质量均有密切关系, 但通过一些措施, 可以最大限度地减少裂缝的产生, 延长道路的使用寿命, 改良路况。总之, 要减少水泥混凝土路面的裂缝, 首先, 在设计施工时严格按质量要求完成每一道工序;其次, 在道路养护过程中, 严禁超载超重车辆上路。把握好了这两点, 工程质量就会达到理想的效果, 道路也会在设计寿命期间安全使用。

参考文献

[1]中国建筑科学研究院.GBJ50204-92混凝土结构工程施工质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[2]中华人民共和国交通部.GBJ97-87水泥混凝土路面施工及验收规范[S].北京:中国计划出版社, 2000.

[3]郑永辉.浅谈水泥混凝土路面裂缝的原因及预防措施[J].运输经理世界, 2004 (7) :45-48.

水泥混凝土路面裂缝的成因及防治 篇2

关键词:水泥混凝土路面;裂缝;原因;防治

中图分类号:G48文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2012.01.003

文章编:1672-0407(2012)01-009-02收稿日期:2011-08-1

混凝土路面主要存在的裂缝病害有横向裂缝、纵向裂缝、龟裂,各种裂缝的病害产生原因和防治方法不尽相同,以下将就各种裂缝病害的产生原因和防治方法做详细的分析和整理。

一、原因分析

(一)横向裂缝

1.混凝土路面切缝不及时,由于温缩和干缩发生断裂。混凝土连续浇筑长度越长,浇筑时气温越高,基层表面越粗糙越易断裂。

2.混凝土路面基础发生不均匀深陷,导致板底脱空而断裂。

3.混凝土路面板厚与强度不足,在行车荷载和温度应用下产生强度裂缝。

4.水泥干缩性大;混凝土配合比不合理,水灰比大;材料计量不准确;养生不及时。

5.混凝土施工时,振捣不均匀。

(二)纵向裂缝

1.路基发生不均匀沉陷,如由于纵向沟槽下沉、路基拓宽部分沉陷、路堤一侧积水、排灌等导致路基基础下沉,板块脱空而产生裂缝。

2.由于基础不稳定,在行车荷载和水、温的作用下,产生塑性变形或者由于基层材料水稳性不良,产生湿软膨胀变形,导致各种形式的开裂,纵缝也是其中一种破坏形式。

3.混凝土板厚度与基础强度不足产生的荷载裂缝。

(三)龟裂

1.混凝土浇筑后,表面没有及时覆盖,在炎热或大风天气,表面游离水分蒸发过快,体积急剧收缩,导致开裂。

2.混凝土拌制时水灰比过大;模板与垫层过于干燥,吸水大。

3.混凝土配合比不合理,水泥用量和砂率过大。

4.混凝土表面过度振捣或抹平,使水泥和细骨料过多上浮至表面,导致缩裂。

二、预防措施

(一)横向裂缝

1.严格掌握混凝土路面的切缝时间。

2.当连续浇捣长度很长,切缝设备不足时,可在1/2长度处先锯,之后再分段锯;可间隔几十米设一条压缝,以减少收缩应力的积聚。

3-保证基础稳定、无深陷。在沟槽、河浜回填处必须按规范要求,做到密实、均匀。

4.混凝土路面的結构组合与厚度设计应满足交通需要,特别是重车、超重车行驶的路段。

5.先用干缩性较小的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。严格控制材料用量,保证计量准确,并及时养生。

6.混凝土施工时,振捣要均匀。

(二)纵向裂缝

1对于填方路基,应分层填筑、碾压,保证均匀、密实。

2.对新旧路基界面处的施工应设置台阶或格栅处理,保证路基衔接部位的严格压实,防止相对滑移。

3.河浜地段,淤泥必须彻底清除;沟槽地段,应采取措施保证回填材料有良好的水稳定性和压实度,以减少沉降。

4.在上述地段应采用半刚性基层,并适当增加基层厚度;在拓宽路段应加强土基,使其具有略高于旧路的强度,并尽可能保证有一定厚度的基层能全幅铺筑;在容易发生沉陷地段,混疑土路面板应铺设钢筋网或改用沥青路面。

(三)龟裂

1.混凝土路面浇筑后,及时用潮湿材料覆盖,认真浇水养护,防止强风和暴晒。在炎热季节,必要时应搭棚施工。

2.配制混凝土时,应严格控制水灰比和水泥用量,选择合适的粗集料级配和砂率。

3.在浇筑混凝土路面时,将基层和模板浇水湿透,避免吸收混凝土中的水分。

4.干硬性混凝土采用平板振捣器时,应防止过度振捣而使砂浆积聚表面。砂浆层厚度应控制在2-5mm范围内。抹面时不必过度抹平。

三、治理措施

(一)横向裂缝

1.当板块裂缝较大,咬合能力严重削弱时,应局部翻挖修补,先沿裂缝两侧一定范围划出标线,最小宽度不宜小于1m,标线应与中线垂直,然后沿缝锯齐,凿去标线间的混凝土,浇筑新混凝土。

2.整块板更换。

3.用聚合物灌浆法封缝或沿裂缝开槽嵌入弹性或刚性粘合修补材料,起封缝防水作用。

(二)纵向裂缝

1.如属于土基沉陷等原因引起的,则宜先从稳定土基着手或者等待自然稳定后,再着手修复。在过渡期可采取一些临时措施,如封缝防水;严重影响交通的板块,挖除后可用沥青混合料修复。

2.裂缝的修复,如采用一般性的扩缝嵌填或浇筑专用修补剂有一定效果,但耐久性不易保证;采用扩缝加筋的办法进行修补具有较好的增强效果。

3.翻挖重铺是一个常用的有效措施,但基层必须稳定可靠,否则必须首先从加强、稳定基层方面入手。

(三)龟裂

1.如混凝土在初凝前出现龟裂,可采用镘刀反复压抹或重新振捣的方法来消除,再加强湿润覆盖养护。

2.一般对結构强度无甚影响,可不予处理。

3.必要时应用注浆进行表面涂层处理,封闭裂缝。

四、結语

道路裂缝病害的产生将严重影响道路的服务年限和行车安全,而且还增加了管养的难度,希望通过本文的分析能够使大家对混凝土道路裂缝的产生和防治有更加深刻的认识,更好地为道路建设服务。

浅析水泥混凝土路面产生裂缝的成因及防治措施 篇3

一、沥青混凝土路面裂缝类型

一般来说,沥青混凝土路面裂缝大体分为两种类型:一种是荷载型裂缝,即主要由于行车荷载作用下产生的裂缝。在车辆荷载作用下,半刚性基层底部产生拉应力,如果拉应力大于基层材料的抗拉强度,则基层底部很快开裂,直至影响到沥青面层;另一种是非荷载型裂缝,以温度裂缝为主的低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝;由于施工工艺不当或用了不合格材料产生的裂缝。两种类型的裂缝分别通过横向裂缝、纵向裂缝、网裂和反射裂缝等形式表现出来。

二、裂缝形式产生原因分析及预防措施 横向裂缝

1.1 表现形式

裂缝与路中心线基本垂直,线宽不一,缝长有的贯穿整幅路面,有的路面部分开裂。

1.2 产生原因

(1)沥青质量没有达到本地区施工气候要求或者没有达到相关技术标准,致使沥青混凝土面层温度收缩或温度疲劳应力大于沥青混凝土的抗拉强度,产生横向裂缝。

(2)施工缝处理不当,接缝不紧密,造成不同部位结合不良,从而产生横向裂缝。

(3)半刚性基层由于水泥剂量、施工质量等综合因素产生的路面收缩裂缝,通过横向裂缝形式表

现出来。

(4)桥梁、涵洞等结构物回填部位没有按照要求进行施工,或处理不得当,从而产生不均匀沉降,导致路面产生横向裂缝。

1.3 预防措施

(1)按照《公路沥青路面施工技术规范》中的相关要求,结合本地区的气候条件和道路等级选用符合要求的沥青种类,以减少或消除沥青面层的温缩裂缝。施工中所采用的沥青应该到本地区相关试验检测机构进行试验检测,验证其是否符合相关技术标准。

(2)合理组织施工。摊铺作业尽可能连续,尽量避免冷接缝。如不能避免,冷接缝应按照要求先将已压实的摊铺带边缘切割整齐,清除浮料,用新的热混合料敷贴到接缝部位,使冷料部位预热软化,清除敷贴料,向接缝壁涂刷0.3~0.6kg/m 的粘层沥青,再摊铺新的沥青混合料。

(3)充分压实横向接缝。碾压时,压路机先在横向接缝已压实的路幅上,钢轮伸入新摊铺部位15cm左右,然后每压一遍向新铺层移动15~20cm,直到压路机完全进入新摊铺层,然后再转入纵向碾压。

(4)半刚性基层所用的水泥宜为质量稳定旋转窑生产,水泥剂量应符合设计及施工要求,并且水泥与其他混合料要充分拌和,使之均匀。路用水泥应该按照要求频率到相关部门进行试验检测。

(5)桥涵回填部位应选择透水性及材质良好的砂砾等材料,并按照要求填筑充分碾压;沉降严重地段,应先进行软土基处理,并合理组织施工,以减少回填部位的不均匀沉降。

纵向裂缝

2.1 表现形式

裂缝走向基本与路线走向平行,裂缝长度和宽度不一。

2.2 产生原因

(1)路基填筑使用了不合格材料,路基吸水膨胀引起路面开裂。

(2)纵向加宽没有按照要求进行施工,或者碾压没有达到要求,从而造成加宽部位沉降,产生纵向裂缝。

(3)路基边坡坡度小于设计值,路基边坡压实度不足产生滑坡。

(4)边沟过深,使实际填土高度加大从而产生滑坡,造成路面开裂。

(5)面层前后摊铺相接处的冷接缝没有按照相关要求进行处理,结合不紧密而相互脱离,产生纵向裂缝。

2.3 预防措施

(1)使用合格材料填筑路基或对填料进行处理后再进行填筑。

(2)旧路加宽或半填半挖路段,路基填筑应先将边坡松土清除,并按照填土厚度要求逐级进行台

阶处理并充分碾压。

(3)路基施工分层填筑,边坡充分压实,采用重型压实标准;正确放坡,高填方路段放缓边坡,减少边沟深度。

(4)面层施工尽可能采用全幅摊铺,如果不具备全幅摊铺条件,可2台摊铺机前后紧跟摊铺,尽可能避免前幅混合料已冷却再进行后半幅摊铺,确保混合料热接;分幅摊铺时,上、下面层施工缝应该至少错开15era以上。如果产生冷接缝,应按照本文

网状裂缝

3.1 表现形式

裂缝纵横交错,缝宽在lmm以上,缝间距离在40mm以下,裂缝面积在lm 以上。

3.2 产生原因

(1)纵横裂缝出现后,继续扩展,尤其是在北方地区,经过冰冻水的侵入发展而成。

(2)沥青混合料质量差,拌和时间过长,拌和温度过高或者在储料仓中存储时间过长,沥青本身老化,导致混合料抗变形能力降低而易产生的裂缝。

(3)沥青的性能差,尤其是低温抗变形能力过低。

(4)路面结构中含有软弱夹层,粒料层松动,水稳定性差,从而形成网状裂缝。

(5)沥青层的厚度不足,水分侵入。导致层间结合较差,加速了网状裂缝的形成。

(6)沥青总体强度不足,在损坏初期形成网裂,151后裂缝逐步扩展,缝间距变小。

3.3 预防措施

(1)采用低温变形能力高的优质沥青,并按照要求控制好沥青混合料的拌和质量。

(2)沥青面层摊铺前,认真检查下承层的施工质量,及时清除泥灰等杂物,处理好软弱层,保证下承层稳定,并喷洒0.7—1.1l/m 的透层油,必要时可以按照要求洒石屑或砂,保证层间结合。

(3)沥青各层要满足最小施工厚度的要求,保证上下之间有良好的连接,并从设计、施工、养护上采取相应的措施及时排除雨后结构层内的积水。

(4)路面结构设计中应该做好交通量调查和预测工作,使路面结构组合和路面总体强度满足设计年限内交通荷载的要求。有条件的可以采用沥青碎石柔性基层,以缓解网状裂缝程度。

反射裂缝

4.1 表现形式

基层产生裂缝以后,在温度和行车荷载的作用下,裂缝逐渐反射到沥青混凝土面层,路面的裂缝形式与基层裂缝形式基本一致。对于半刚性基层以横向裂缝居多,对于柔性路面上加盖的沥青结构层,裂缝形式不一,主要取决下承层。

4.2 产生原因

(1)在已经开裂的旧沥青、旧水泥路面上加铺沥青面层,由于温度的变化(降低),老路面的裂缝继续拉开,从而使新铺层在旧裂缝处断开。

(2)由半刚性基层温缩开裂引起的反射裂缝。

(3)新铺半刚性基层随着混合料中水分的减少产生干缩和干缩应力,从而产生开裂,反射到沥青面层。

4.3 预防措施

(1)在旧有路面上加铺沥青面层,最好先铣除原有路面后再进行加铺;或者铺设土工布或土工格栅,以减少反射裂缝。

(2)适当控制基层材料中粉料的含量及塑性指数,小于0.075mm的颗粒含量不应超过5%。

(3)基层施工尽可能使混合料在接近最佳含水量状态下碾压,并且碾压充分,保证基层强度;同时要加强对已完基层的养生,要尽早铺筑上层,或进行封层,以减少干缩缝。

三、裂缝的处理措施

沥青路面裂缝产生后,应及时予以处理,防止水等有害物质侵入,影响道路使用寿命。对于细裂缝(2~5mm)可用乳化沥青进行灌缝处理;对于大于5mm的粗裂缝,可用改性沥青(如SBS改性沥青)进行灌缝处理;灌缝前,必须清除缝内、缝边碎料、垃圾等,并保证缝内干燥;灌缝后,表面应洒布粗砂或3~ 5mm的石屑。素混凝土路面

在公路、城市道路及机场道面中,目前我国采用得最广泛的是现场浇筑的普通混凝土路面,这类混凝土路面除接缝区和局部范围(边缘或角隅)外,不配置钢筋,亦称素混凝土路面。

图2

用素混凝土或仅在路面板边缘和角隅少量配筋的混凝土,就地灌筑成的路面结构,施工方便,造价低廉。素混凝土路面应沿纵向每隔5~6米设一缩缝,满足冬季缩裂要求;每隔20~40米设一胀缝,防止夏季热胀,板屈曲压裂或缝边混凝土挤碎;沿横向每隔3~4.5米设一纵缝(图1)。由于横胀缝易引起路面板的破坏,增加施工和养护的麻烦,20世纪60年代中期以来,对夏季施工的混凝土路面,除在桥头、隧道口、道路交叉口小半径曲线或纵坡变换处,必须设置胀缝外,其他路段可少设或不设。纵横缝一般做成垂直相交,但也有把横缝做成与纵缝交成70°~80°斜角,并按4、4.5、5、5.5和6米的不等间距顺序布置。

胀缝间隙宽1.8~2.5厘米,为防止渗水,上部5~6厘米深度内应灌以填缝料,下部则设置用沥青浸制的软木嵌条。为传递荷载,混凝土板厚中央处设钢传力杆,杆径20~32毫米,长40~60厘米,间距30厘米。杆的半段涂沥青并套以套筒,筒底部填以木屑等材料(图2a)。如不设传力杆,可在混凝土板下设置垫枕(图2b)。

图3

缩缝一般做成裂口深4~6厘米的假缝形式(图3a),上部亦灌以填缝料,可不设传力杆。但在路基软弱或交通繁忙路段以及邻近长间距胀缝的二三个缩缝上,也应设置传力杆(图3b)。纵缝可做成假缝、平头缝或企口缝形式(图4),上部也灌以填缝料。为防止板块向两侧滑移,板厚中央可设置钢拉杆,杆径14~20毫米,长40~60厘米,间距80~100厘米。

素混凝土路面板大多做成等厚断面,厚约20~25厘米。由于板的边缘和角隅最易遭到破坏,可设置边缘钢筋和角隅钢筋(图1)予以加固,或做成厚边式断面,从靠路肩1米处开始厚度逐渐增加,至板边缘厚度较中间大25%。在高速公路和一级公路上,可做成由内侧向外侧边缘逐渐加厚的梯形断面。路面板大多做成单层式;当板较厚时也可做成双层式,上层厚度不小于6~7厘米。下层使用品质稍差的材料做成低强度混凝土;为使上下层结合牢固,下层表面应清洁、粗糙并设凹槽。

混凝土路面切缝要注意:

1、要注意切缝的时间,时间隔太长了会出现裂缝,太短了,会出现毛边;

2、要注意切的深度,浅了起不到效果,还是会出现裂缝,太深了,又耗时耗力,浪费资源;

3、间距要合适,一般控制在4-6米之间,间隔太长了,中间会出现裂缝,起不到作用了,太短了,也是浪费;

4、注意线形的顺直美观,特别是在弯道上,注意不要斜了;

浅析水泥混凝土路面产生裂缝的成因及防治措施 篇4

高速公路沥青混凝土路面裂缝成因及防治措施

本文分析了洛界高速公路洛阳段路面裂缝产生的`原因,阐明了沥青路面早期裂缝造成的后果,针对当前沥青路面普遍存在的病害问题,提出了简便有效防治措施,以提高沥青路面的使用寿命.

作 者:赵雅丽 张辉辉 作者单位:洛阳市公路规划勘察设计院,河南,洛阳,471000刊 名:科技信息英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):“”(29)分类号:关键词:裂缝 成因 防治措施

浅析水泥混凝土路面产生裂缝的成因及防治措施 篇5

1.1 路面厚度设计问题

路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次。笔者认为, 实际上不管是按标准车的轴载还是非标准车的轴载, 车辆的实际轴载远大于设计轴载。由此得知, 设计路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。即现阶段新建路面早期开裂破坏情况较多的症结之一是公路在短期内 (如1~2年) 已达到设计年限内的累计当量轴次。

1.2 混凝土质量的影响

1.2.1 不同标号及品种的水泥混杂使用, 硬化时间及收缩量不一样, 同样会形成裂缝。

1.2.2 集料质量的影响。

1.2.3 搅拌质量的影响。

搅拌时间过短, 则拌合不均匀, 造成面层强度相差过大, 硬化时间及收缩量不同, 从而导致裂缝产生;搅拌时间过长, 则容易导致骨料破碎、离析, 影响混凝土的强度。

1.2.4 振捣质量的影响。

振捣不足, 易使混凝土中出现气孔、蜂窝, 在行车荷载及自然因素作用下产生应力集中而导致裂缝;振捣过量, 则粗骨料下沉, 混凝土离析, 影响其强度。

1.2.5 养护的影响。

混凝土的养护对其早期强度增长和防止收缩裂缝极为重要。因此, 一定要加强混凝土的早期养护, 在表面手浆后尽快予以覆盖和洒水养护。同时必须保证养护的时间, 实际养护天数根据混凝土强度增长情况而定, 一般宜为14~21天。

1.3 贯穿裂缝成因

贯穿裂缝是指水泥混凝土路面板产生纵向 (顺行车方向) 、横向 (垂直于行车方向) 贯穿板厚的裂缝, 也即断板现象。

1.3.1 纵向贯穿裂缝成因

纵向贯穿裂缝是指水泥混凝土路面发生平行于道路纵轴线方向的贯穿板厚的裂缝。其产生的原因是在路面施工后, 由于地基沉降不均匀而导致出现不均匀裂缝, 产生断板现象。

1.3.2 横向贯穿裂缝成因

横向贯穿裂缝是指水泥混凝土路面发生垂直于道路纵轴线方向的贯穿板厚的裂缝。其产生的原因一是由混凝土本身的性质———混凝土抗拉强度太低造成的, 二是由于施工不当———切缝不符合要求所造成。

混凝土抗拉强度很低, 一般只有混凝土抗压强度的1/17~1/18。混凝土的抗裂性就是指混凝土抵抗干缩变形和温度变形的能力, 这些变形所引起的拉应力, 如超过了混凝土的极限抗拉强度时, 就发生裂缝。也就是说, 这些变形量超过了混凝土的极限拉伸应变值时, 混凝土就产生裂缝, 过大时则引起贯穿裂缝。

1.4 温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质, 当外部环境或内部温度发生变化, 混凝土将发生变形。若变形遭到约束, 则在结构内将产生应力, 当应力超过混凝土抗拉强度时, 即产生温度裂缝。温度裂缝区别其他裂缝最主要是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。

2 预防控制水泥混凝土路面早期裂缝的措施。

尽管混凝土早期易产生裂缝, 但只要在设计、施工、监理、选材等每一个环节加以预防, 实际施工中加以严格控制, 是可以解决的。

2.1 严格控制缩缝间距, 设计采用合适的缩缝构造形式。

工程设计中, 通常采用混凝土的线收缩为1.5×10-4~2×10-4, 很明显, 混凝土的收缩应力随着板长的增加而增大, 因此, 尽可能采用短板, 其长度以4m~5m为宜, 其缩缝一般采用锯切槽口的假缝形式, 槽口宽度3mm~5mm, 槽口深度1/4~1/5板厚即可。在南大线工程中, 为防早期裂缝的产生, 设计确定为4m的短板, 并采用了相应的板缝形式, 取得了良好的效果。

2.2 正确选配混凝土组成材料

混凝土路面材料的品种、规格、质量、用量等都对早期裂缝有直接影响, 因此正确选配混凝土组成材料对防止早期裂缝十分重要。

2.2.1 合理选用水化热低、干缩性小的水泥, 可防止早期裂缝。

施工中, 不得使用高温水泥, 特别是出炉后温度超过70℃应禁止使用。刚产出就很快出厂的水泥温度一般都较高, 应几天后使用。水泥胶砂试件28d龄期的干缩率不得大于0.09%, 水泥熟料中铝酸三钙含量不宜超过5%, 选用硅酸三钙含量低, 硅酸二钙含量高的低热水泥, 水泥的其他技术指标要符合规定要求, 因此一般选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。而道路硅酸盐水泥的特点是强度高、收缩性小。冬季不宜使用矿渣水泥。为了确保工程质量, 建议把住两个关口:a.采购关, 采购员必须熟悉和掌握水泥技术性能, 对照标准检查每批货的出厂质量化验单, 不符合要求不发货;b.把住检验关, 水泥进入工地要分批进行抽查检验, 不符合规定不得施工。

2.2.2 材料级配, 水灰比、用水量对防止早期裂缝起重要作用。

首先要严格按设计施工配合比施工。混凝土混合料的配合比设计要通过试验, 拟设计配合比, 试拌调整配合比后, 还应根据现场浇筑条件、集料供应情况 (干湿程度) 、摊铺机具和气候条件随时进行调整, 按调整好后配合比施工;其次是尽可能减少单位用水量和单位水泥用量, 这可以通过掺入优质减水剂和加气剂以及良好的级配集料来实现;此外尽可能采用碎石和粗砂及自来水, 使用杂质含量低的集料。

2.3 采用必要的施工方法和工艺

2.3.1 基层施工必须按照规范施工, 严格控制质量。

首先应严格控制好基层标高以及平整度。对于路基, 其压实质量要求达到规定的压实度值和弯沉值, 并充分考虑地下水对路基稳定的影响, 做好完善的排水设施;对于路面基层, 水泥混凝土路面对其不要求有很高的强度, 但要求基层强度要有良好的均匀性和稳定性, 这要求基层尽可能采用水泥稳定基层, 并严格控制细料, 以加强基层的水稳性。同时建立验槽制度, 确保基层厚度均匀一致, 保证强度均匀, 而基层拌料则要确保拌和均匀, 配料准确, 最后还要保证基层的压实度。

2.3.2 设置压缝最好每隔4~5m (一块板长)

设置一道, 其方法是先将“△”型刀口的铁制压板用振动梁压入, 随后提出用备好的木制三夹板嵌入, 并在两侧模板上做上嵌条的记号, 然后进行表面修整, 收光抹平, 待初凝硬化后, 可用切缝机沿记号锯开。这种方法其优点是引导混凝土早期裂缝沿木制夹板裂开, 便于切割、节约经费, 可保证槽口边缘无损伤。

2.3.3 混凝土在浇筑过程中, 用人工摊铺时,

要特别注意不要抛掷或耙耧, 应该用锹反扣, 从而防止混凝土拌合物的离析。同时还应注意要均匀摊铺, 不要使工作面参差不齐, 影响振捣。振捣是使混凝土密实的重要手段, 必须均匀有序的进行, 不能杂乱无章地随意振捣, 出现过振或漏振, 造成混凝土强度不均匀。一般情况下, 混凝土的振捣应先从靠边角的地方用插入式振捣器有顺序的插捣, 靠近模板, 尤其要注意充分插捣密实, 然后再用平板振捣器纵横交错地全面振捣, 最后用振动梁振捣拖平。

2.3.4 掺入缓凝剂, 如柠檬酸等。

它可延缓混凝土初凝时间, 延长放热时间, 避免热量过于集中释放, 造成体积膨胀明显, 产生较大的应力作用, 从而达到减少裂缝的目的。

2.4 注意控制施工温度

混凝土浇筑温度一般应低于30℃为宜, 夏季施工时不超过35℃, 并采用人工降温措施, 一般选在早晚施工效果较好, 注意保持基层顶面在浇筑前充分湿润;对干燥的骨料充分洒水, 或在砂石料堆场搭棚遮阳, 降低温度或采用冰水进行搅拌。在施工中还要经常注意天气变化情况, 如遇温度急骤变化和大风突然来临应提前养生, 高温修整抹面后应早覆盖, 避免日照, 保持表面湿度, 减少表面蒸发。

结束语

浅析水泥混凝土路面产生裂缝的成因及防治措施 篇6

摘要:伴随着我国城市交通的发展,市政道路的建设越来越广泛,本人根据工作实际经验,在此浅述混凝土路面裂缝种类及其产生裂缝的原因,分析影响混凝土路面裂缝的因素,并提出一些防治措施,共同行者参考。

关键词:混凝土路面;产生裂缝原因;控制方法

乐清市中心区北界路市政道路工程,本人作为主要负责人,参加了该工程的建设。该工程路面结构设计采用C30混凝土,由于该工程处于填方地段,夏季气温高达39摄氏度,冬季夜间气温低至-3°C~-5°C,空气较干燥。在这种自然环境下安排混凝土路面施工时,混凝土路面极易产生裂缝等质量通病。除此之外,我们也知道混凝土路面的工程施工量是比较大的,如果由于裂缝产生所造成的质量事故,将会给企业带来不可估量的经济损失。为此,我根据自己的工作经验,结合工程实例,分析工程施工现场的一些情况,对混凝土路面常见的裂缝进行原因分析,并提出相应的裂缝控制处理措施,以指导现场混凝土路面施工。

1 关于混凝土路面产生裂缝的类型和原因

在工程实际施工中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的,分为塑性收缩裂缝和干缩裂缝。

1.1干缩裂缝

干缩裂缝与塑性收缩裂缝相比较,仅仅是混凝土硬化后阶段发生,属于后期裂缝。砼混合物水分损失是引起干缩的根本原因,它的干缩可高达长度的1%,混凝土集料的内部约束作用也可使干缩值减少约0.05%,相反混凝土浸水时会产生膨胀。湿度的改变引起体积变化是混凝土的一种性质,如收缩时没有约束,混凝土不会产生裂缝,在收缩的同时存在约束(通常这种约束是由结构的另一部分和底层产生的)会引起拉应力,拉应力超过抗拉强度时混凝土将产生裂缝,裂缝能够在比开裂应力小得多的应力作用下扩展延伸,最终形成干缩裂缝。

1.2塑性收缩裂缝

塑性收缩指的是混凝土浇筑后尚在塑性状态发生的收缩,其阐述的裂缝一般发生在新浇筑的混凝土表面(如图1)。当环境的湿度低、温度高和风的作用下造成混凝土表面水分迅速损失时就会产生塑性收缩裂缝,塑性收缩裂缝一般在混凝土终凝以前或在养护开始以前发生。新浇筑的混凝土表面水分蒸发的速率主要与混凝土温度、大气温度、风速、空气的相对湿度有关。①当混凝土温度高、环境湿度低和风速大时,都会加快混凝土表面水分蒸发速度。②当新浇筑的混凝土表面水分蒸发速度大于泌水补给速度时,混凝土表面就会产生收缩。总而言之,由于受到下层混凝土的约束,在已经变得干稠凝固但又在软弱的塑性混凝土内产生拉应力,导致混凝土表面生成浅的、伸向各个方向的短裂缝,一般表面裂缝分布比较广泛,长度几厘米到几十厘米,甚至可以到2 m~ 3 m,最终形成塑性收缩裂缝。

图1 塑性收缩而产生的表面不规则网

2 关于影响混凝土路面开裂的因素

2.1 浇筑

混凝土的浇筑条件和浇筑速度能通过下述因素如泌水、模板内的离析、温度、模板变形和地基的不均匀沉陷等对混凝土的开裂产生影响。

2.2温度

在最初几个小时,当混凝土变成固体时,在升温过程中温度荷载作用下,水泥砂浆与骨料所形成的界面首先产生损伤,并随温度增加而发展,因此形成界面裂纹,当继续增加的温差达到某一数值后,界面裂纹便向水泥砂浆中延伸,这就是温度对混凝土开裂的主要影响。

2.3养护

在工程概况中也提到,我市自然环境条件下空气比较干燥,因此,新浇筑的混凝土浇筑后,在较短时间内会初凝,混凝土表面达到一定程度的硬化;然而,徐徐渐变又不能缓解塑性收缩引起的体积变化,混凝土又没有足够的强度抵抗拉应力,导致混凝土表面形成浅的、伸向各个方向的短裂缝,其就会产生塑性收缩裂缝。基于此,养护的温度、湿度是工程中很重要的条件。养护时间长会影响干缩,但影响很小,然而由于能提高混凝土强度因而能增加抗裂的效果。

3 混凝土路面裂缝的防止与控制

3.1 材料质量控制

要对混凝土路面的裂缝的防止与控制,必须选择抗裂性好的材料做基层。

1)水泥:水泥的强度和安全性是水泥质量的重要指标。因此对于水泥进场必须要有产品合格证、质量保证书及化验单,如果没有,则坚决杜绝进场。因为安定性不合格的水泥,会造成路面膨胀性的开裂和破坏。水泥进场后,应该对方整齐,不得露天堆放,如果临时露天堆放,就要上盖下垫,并按品种、标号和生产日期分别存放。另外,在运输及保管过程中,应注意防水、防潮,超过保质期(一般为3个月)或受潮水泥,必须经过试验决定其是否可用或降低标准使用,结块水泥不得使用。

2)砂:砂的质量技术要求应符合《混凝土施工规范》,采用符合规定级配、细度模数在2.5以上的中粗砂,且要求坚韧耐磨、表面粗糙有棱角、清洁、有害杂质含量低;另外,对于配合比符合规范要求的也可以选用,总之,注意合理选用砂率。

3)外加剂:在必要时,可选用外加剂。如高效减水剂或微膨胀剂,冬天可用早强剂等这些外加剂都可以提高强度及耐久性。

4)石子:根据相关技术要求,应选择粒径16-30mm,混凝土低于C30时含泥量不大于2%。高于C30时不大于1%。

5)水:洁净、无杂质,饮用水可直接使用。

3.2 施工前准备控制

1)进行原材料试验和混凝土配合比设计,应用能满足和易性要求的最小用水量,适宜的坍落度。

2)混凝土摊铺前,要对基层表面进行洒水润湿,以避免混凝土底部水分被干燥基层吸去。根据基层材料、空气温度、湿度、风速等诸多因素来确定洒水量进行洒水,这样方可保证摊铺混凝土前基层湿润,而且尽可能洒布均匀,尤其在基层不平整之处禁止有存水现象。

3.3 施工过程工艺控制

1)由于塑性收缩裂缝是混凝土处于塑性状态时由于差异的体积收缩所产生的,减少混凝土表面和其他部位混凝土的相对体积变化是有效的措施。可以采取措施减少因干燥的风带来的水分的迅速损失,例如喷雾湿润混凝土表面的空气,尽早拉毛并立即用塑料薄膜覆盖对混凝土进行养护,可以防止和控制塑性收缩裂缝的产生。2)采用二次收面的方法消除混凝土早期的干硬收缩,等混凝土干硬收缩完毕才开始混凝土板等的最终抹面。当蒸发速度大于1 kg/(m2.h)时,必须采取措施减少蒸发,抹面拉毛后立即覆盖并保持湿润,以避免产生塑性收缩裂缝。新浇混凝土如出现塑性裂纹或裂缝,必须及时在混凝土终饰抹面过程中加以消除。尽早开始养护,即在混凝土表面水膜消失以前开始养护,防止风吹日晒,养护中断时,应防止迅速干燥或过渡干燥。3)干缩裂缝可以通过正确地布置收缩缝和及时的养护、切割缩缝加以控制。

3.4 季节性施工控制

1)夏季施工。应注意混凝土的浇捣温度,采用低温入模、低温养护,如必要时经试验也可采用冰块,以降低混凝土原材料的温度。受夏季高温的影响,为防止水分过早的蒸发,一般应根据气温、日照的大小决定采取控制措施,一般在30摄氏度气温下,要保持气温20摄氏度的坍落度,要增加单位用水量4 kg~7 kg。在收水抹面时,因表面过分干燥而无法操作的情况下允许洒少量水于表面进行收水抹面。2)冬季施工。混凝土强度的增长主要依靠水泥的水化作用,温度高,水化作用迅速完成,强度增长快;温度低,水化作用慢,强度增长慢,并且严重受冻的混凝土可以形成一堆互相作用的混合物。因此,尽可能在气温高于5摄氏度时进行施工,并且掺加早强剂。气温低于5摄氏度非施工不可时,可采用高标号快凝水泥或加热水;或在混凝土表面覆盖蓄热保温材料等措施。用挡风板来减小风速或者遮盖混凝土表面防止水分蒸发过快、减小表面和内部的温差等都是冬季路面控制塑性收缩裂缝的有效措施。

4 结束语

综上所述,对于混凝土路面,施工过程中的施工技术,施工质量要符合设计及规范要求。以上通过对混凝土两种主要类型裂缝原因的分析,并对其采取了相应的技术措施,使得混凝土路面裂缝得到了有效控制,施工质量也得到了很大的提高。混凝土路面经现场验收,施工质量符合设计及规范要求。

参考文献:

[1]姚建江、刘冬霞、魏辉,混凝土路面裂缝控制措施,中国新技术新产品.2011(11)

浅析水泥混凝土路面产生裂缝的成因及防治措施 篇7

关于沥青应力吸收层在旧水泥混凝土路面上所产生反射裂缝处理的应用

广东省莞深高速公路大修工程采用了在旧水泥混凝土路面上加铺厚1厘米橡胶沥青应力吸收层减少裂缝反射病害的施工方法及工艺.本文予以介绍.

作 者:周兰波 刘法锡  作者单位:乌海市公路工程有限公司 刊 名:中国科技纵横 英文刊名:CHINA SCIENCE & TECHNOLOGY PANORAMA MAGAZINE 年,卷(期):2010 “”(14) 分类号:U4 关键词:应力吸收层   旧水泥混凝土路面   反射裂缝处理   应用  

浅析水泥混凝土路面产生裂缝的成因及防治措施 篇8

【摘 要】水泥稳定碎石基层主要是以水泥、碎石、砂及一定比例的水来进行配置,作为路面结构的承重层,在底基层与路面两侧的中间构造。与砼路面相比,水泥稳定碎石基层也同样具备施工工艺强度高、水稳定性良好的特点,作为高等级路面的基层,近年来,水泥稳定碎石在公路施工中得到广泛应用。

【关键词】公路施工;水泥稳定碎石;基层裂缝;成因;措施

1.裂缝的类型及产生原因

1.1干缩裂缝出现的原因

在空气相对干燥的情况下,水泥稳定碎石在硬化的过程中,水分会不断的散失,体积逐渐开始收缩变形,间隔一段距离就会出现均匀的干缩裂缝。引起干缩裂缝产生的关键因素主要包括水泥、水及碎石集料。在混合料出现凝结硬化的阶段,水泥和水会产生水化反应,促使水分得到大量减少。水泥含量的逐渐提升会导致水分的消耗逐渐加快。其次,在碎石集料的表面会有水分依附,若集料内细料的含量越多,集料自身所吸水的效果也会有所提升。再者,在基层作业过程中,基层的含水量针对会促使其水分蒸发现象逐渐加大,因此,会使其基层出现干缩裂缝。

1.2温缩裂缝出现的原因

通常情况下,水泥稳定碎石中所采用的水泥是5%左右的,其水泥自身具有热胀冷缩的特点,在混合料初期硬化阶段,水泥内会产生较多的热量,若散热过程较慢时,混合料内部的温度则提升较快,促使混合料内部逐渐膨胀。在外部,若有气温骤降的现象发生时,会出现混合料冷却收缩,经过温度的变化,混合料受到内胀外缩因素的影响,产生大量的应力。当应力超出极限抗弯拉强度以后则会有温缩裂缝产生。在混合料中温缩裂缝的分布通常是以横向的方式出现的。

1.3网状裂缝出现的原因

网状裂缝也被称之为“龟裂”,由于局部的弯沉逐渐增大,经过外力作用会有结构性破坏的裂缝产生,这种裂缝的破坏性相对较大,若遇到降雨天气会导致渗水的现象出现,在外力作用下还会引发翻浆现象出现。在网状裂缝出现的初期通常是以网状细裂缝的形式产生,随着时间的发展,细裂缝内的水分被不断蒸发,从而逐渐形成发散型裂缝,经过外力的作用,甚至会造成基层出现坍塌状。

1.4纵缝产生的原因

若在施工初期,水泥稳定碎石基层塑限裂缝,通常都是由于控制施工所产生的。纵缝产生的原因是由于土基局部及底基层的压实度未能满足设计要求。在7d城市道路养护期完成后,若对道路基层的管理维护不当,不会导致道路纵缝的产生。在基层施工过程中存在基层过厚的现象,因此在施工时应采用分层碾压的方式进行施工。在基层第一层糖藕碾压结束以后,厚度通常是在15cm左右,即使养护期结束以后,仍有承载能力较低的现象存在。

2.裂缝防治的措施

2.1对施工原材料的挑选

对碎石进行选择时,最为适宜的则是含泥量较小、无杂质且颗粒稳定性较好的碎石。对其原材料应进行严格的控制,使其符合相关设计要求。对料源进行选择时应采用具有连续生产合格材料的工厂。应严格对细集料的含泥量及塑性指数进行严格控制。在对水泥进行选择时,应结合施工要求,采用32.5级标号较低且路面专用的缓凝水泥。确保水泥胶砂28天的抗压强度控制在32.5MPa~37.5MPa,水泥初凝时间应超过5小时,终凝时间应保持在8~10小时之间。进一步将由于含泥量较大或水泥强度偏高而造成的裂缝现象得到避免。

2.2水泥稳定碎石的配合比

严格按照规定范围值偏下的设计来对水泥碎石基层进行配置,确保其配合比在设计范围以内,应采用标号较低的缓凝水泥。

确保在原材料统一的情况下,陪住出三种完全不同的级配,从而采取最为适宜的一种作为理想配合比。首先,在规定的级配范围值以上且不高于上限的方式来对第一种进行配置。另一种应与级配范围中值相接近。最后一种则是在中值偏下,下限以上的范围内。按照完全不同的三种级配,对不同的水泥剂量进行击实及无侧限抗压强度试验,从而将水泥的最佳计量保持在4.5%。而7天无侧限抗压强度应超过3.5MPa,确保三种完全不同的级配之间存在较小差异。将中间级配作为依据,运用28天水泥胶砂的强度为43.2MPa的普通水泥进行击实及无侧限抗压试验,试验表明,最佳水泥剂量应为4.0%,且7天无侧限抗压强度则是大于3.5MPa。

2.3拌和与摊铺

现如今,在公路路面施工过程中,对水泥稳定碎石混合料进行生产时应采用稳定砂料拌和机进行。在混合料生产之前,首先要对拌和机进行调试,扣除原材料自身的含水量,进一步促使混合料的配合比不会发生改变。并合理绘制出各类原材料的转速流量曲线,在对转速进行控制时,应结合混合料的配合比及各类原材料的配料比来确定,并进行试生产。待混合料中各指标都能满足配合比要求时即可正式生产。在混合料的生产过程中,还应对天气变化进行观测,从而及时的混合料的含水量进行调整,促使摊铺后混合料的含水料与最佳含水量的要求相接近。

在对混合料进行摊铺时还应对摊铺机的运行速度进行控制,使其能够与搅拌机的生产能力相符,避免摊铺机出现停机待料的现象产生。应安排专人对运输车的卸料过程进行指挥,卸料的间距应按照运输车装料的程度来确定,利于后期的混合料摊铺。减少摊铺机书房漏斗的次数,在摊铺机前后应设置专业人员对集料出现离析现象进行控制,铲除粗细集料窝,换用新拌混合料进行补铺,促使混合料的稳定性得到统一。

2.4对压实度的控制

在碾压结束以后,应及时检测其压实度,通过对井四周的摊铺厚度进行检测的方式来确保压实度达到设计要求,与正常路段相比,使其井周围的摊铺较薄,并增加1%左右的水泥含量,结合小型机具对其路面进行夯实。与道路井圈加固相结合,促使路面井圈周围的使用寿命得到进一步提升。造成水泥稳定碎石混合料额最大干密度发生变化的原因主要包括:生产集成材料的企业规模有限,机械化程度较低,石料加工质量不均匀以及骨料粗细大小存在加大差异。对路面压实度进行检测时,运用干密度指标相同的方法,会导致压实度不达标或超出100%的现象发生。因此,在压实施工的过程中,对压实度进行检验时应选用灌砂发进行,并详细的对集料进行筛分,来对骨料的密度标准及含量进行确定。

对含水量的控制。水泥稳定碎石是水泥和集料通过水化作用而产生凝结硬化的过程。压实度及裂缝受到含水量的影响。充分考虑混合料的运输及碾压中水分的丧失,在夏季进行施工的过程中由于蒸发量较大,应将其含水量增加至最佳含水量1%左右。若含水量较小时,会促使基层表层过于松散,经过碾压会出现起皮现象,无法有效的进行压实施工。当含水量较大时,碾压过程中会有黏轮的现象发生,造成道路表面有起拱现象发生,当基层逐渐成型,水分的消耗会逐渐加快,最终促使裂缝的逐渐增多。所以,在施工过程中应采取合理有效的措施对含水量进行控制。

3.结语

浅析水泥混凝土路面产生裂缝的成因及防治措施 篇9

1. 水泥混凝土路面产生早期裂缝的原因

水泥混凝土路面产生早期裂缝的原因很多, 也很复杂, 下面就从设计、材料、施工三个方面分析一下产生的原因。

1.1 路面设计时强度不够路面设计强度不够, 路基稳定性及强度不均匀等, 施工后又过早地使用就会造成早期裂缝的产生。

1.2 材料质量低劣

如水泥质量不合格, 混凝土的配合比和级配不合理。混凝土的材料、配合比、水灰比对混凝土的强度和均匀性起着非常重要的作用。如插入式振捣, 或多或少造成混凝土集料分布不匀;混凝土骨料的含泥量过大。

1.3 施工中没有严格按规程施工

施工温差过大是水泥混凝土路面产生早期裂缝的重要原因。气温的急剧变化常对混凝土板起破坏作用。由于混凝土传热速度缓慢, 当面板成型前后气温发生明显的变化时, 则会造成混凝土面板板顶、底面的温度不一, 一般10℃左右温差就使混凝土板产生较大的翘曲应力。

基层的养护时间不够。高等级公路水泥混凝土路面多采用半刚性基层结构, 如二灰碎石基层, 水泥稳定砂砾等, 这些基层结构均要求初期具有良好的养护。施工中, 常常会出现养护龄期不到就铺筑水泥混凝土面层, 往往由于基层的收缩造成混凝土面层产生早期裂缝。混凝土路面养生不及时等原因都可能导致混凝土板产生裂缝。切缝不及时。切缝太晚, 板底各断面的磨擦系数不等, 拉应力集中, 超过混凝土路面的拉应力, 也会导致混凝土路面产生裂缝。

2. 预防措施通过对水泥混凝土裂缝产生的原因分析, 在以下几个方面采取预防措施。

2.1 设计时要严格把好关

土基设计CBR值与基层厚度和水泥混凝土板裂缝有着密切的关系, 土基CBR值较高, 即使较薄的基层, 混凝土板也未出现裂缝, 如CBR值较低, 而较厚的基层, 由于水等因素的影响使板也可能出现裂缝。为此, 混凝土配合比设计中, 应严格控制粗骨料的粒径, 试验表明随着混凝土集料、颗粒尺寸的减少, 混凝土抵抗开裂的能力有所提高, 抗折强度增加, 而脆度降低。

2.2 材料选择及配比

水泥的选择及用量直接影响其用水量、水泥细度、组成影响早期水化程度, 在选择水泥时必须限制其中C3A含量 (因为C3A发热量大, 放热早) , 因此, C3A含量高的水泥, 混凝土温度升高快。引起混凝土热胀冷缩量大而早。另外, 水泥中石膏含量不足, 也使混凝土具有较大的收缩。SO3在水泥中的含量为3.1%时, 干缩最小。当其含量超过此值时, 干缩又逐渐增大。

石料的选择宜细不宜粗;表面含泥越少越好;骨料级配应良好, 骨料的级配、最大粒径、粒形和表面特性都影响混凝土的工作性和骨料用量, 因而影响混凝土的用水量, 间接影响混凝土的干缩。混凝土中骨料含量越高, 其收缩越小。骨料弹性模量高, 混凝土的干缩和徐变就小。密致的石灰石和石英比砂岩和卵石具有较高的弹性模量。骨料表面含泥量能增大混凝土的收缩。

水灰比应尽量小, 用水量尽量采用最小值, 这样可以提高了强度。掺用减水剂, 减小干缩。掺用缓凝型的减水剂, 可使混凝土的干缩减小, 并且能发送混凝土的和易性, 降低水灰比, 提高混凝土的早期强度和耐久性。掺用适量的优质粉煤灰。优质粉煤灰的内比表面积极小, 故可降低混凝土的干缩。采用这种材料能提高强度, 降低干缩, 所以应当尽量利用。

2.3 施工中应避免的事项

避开高温施工降低混凝土入模温度争取夜间施工。高温施工时, 可用冰水、掺刨冰向骨料洒水降温, 甚至用液氮降温。混凝土入模温度低, 温差也随之较低, 水化较缓慢, 放热时间拉长, 这对防止混凝土路面早期开裂是很有利的。

环境气温急剧下降时, 对混凝土进行保温要养护, 是防止混凝土温度开裂的重要措施。

加强潮湿养护。混凝土在相对湿度大于94%的环境中硬化是膨胀的, 在这个湿度以下硬化是收缩的。一般混凝土路面的环境相对湿度都处于94%以下, 故一般都收缩。施工期间, 混凝土的用水量总是大于水泥水化所需的水量, 如果养护合理及时, 防止水分蒸发, 直至混凝土发展强度足以抵抗因失水收缩所产生的拉应力, 其早期裂缝是可以避免的。

虽然混凝土路面裂缝的影响因素很多, 但是只要在干缩裂缝和温度裂缝之前, 切出诱导缝, 就不致出现难看的不规则的裂缝。切缝切早了, 混凝土强度不够, 造成啃边;切晚了, 不但难切, 而且可能落在混凝土自由开裂之后。因此, 原则是不啃边的前提下尽早切缝。

3. 施工中重点注意的工序

要预防水泥混凝土路面早期开裂, 施工中必须层层把好质量关, 只有在保证路基和基层的施工质量的前提下, 才有可能修出好的路面, 才有可能有效地防止混凝土路面早期开裂。

在混凝土面板的施工中, 下面各道工序都要精心施工: (1) 放样立模, 模板一定要顺直、稳定。 (2) 混凝土拌和时原材料必须通过检验, 合格后才可使用。坚持称量配料, 专人记录和时间, 测试坍落度。 (3) 摊铺工作认真细致, 粗平时要翻拌均匀防止骨料离析。 (4) 振捣时, 插入式振捣要均匀, 防止漏振, 在用振动梁拖振时, 要边振拖, 边找补, 直到表面平整密实。 (5) 提浆刮平, 使浆体分布均匀。 (6) 真空脱水时真空度逐步加大, 每次吸垫应重复20cm左右, 并保持每次脱水时间的一致性。 (7) 为防止出现面板裂缝, 精抹找补时要用原浆, 不得另拌砂浆找平, 严禁撒布干水泥。

4、加大水泥混凝土路面施工自检力度

公路工程质量管理, 从某种意义上说, 就是数据管理, 它贯穿设计、施工、质量检测到竣工验收交付使用的全过程, 这些数据是客观存在的, 它不因某个阶层、某个单位、某个人的需要而改变, 水泥混凝土路面施工质量管理亦是, 加强水泥混凝土路面施工检测尤为重要。检测一方面要依据国家、部颁标准和规范, 实事求是地从大量的实践中获得各种数据, 分析比较, 指导施工。水泥混凝土路面施工检测中任何一项指标如果满足不了设计要求和规范要求, 其板体整体强度都会降低, 进而达不到设计使用年限。另一方面对水泥混凝土路面用原材料, 特别是对预计采购的样品的检测更不容忽视。对满足质量要求的材料才可以采购, 否则不得购买;其次是对进场材料的质量检测, 对样品与进场材料质量不符的要进行分析, 找出原因, 并通过论证和试验决定弃用, 无论什么原因, 凡是通过处理仍满足不了设计要求的材料一律不准使用, 对使用者必究其责任。再次, 提高检测人员的素质、检测仪器的精度、检测环境及检测方法是否满足规范要求, 才能保证检测数据的科学性。

由于水泥混凝土路面施工队伍经济条件不同, 受个体所限, 在满足施工需要的前提下, 进行科学的检测控制, 根据实际情况采取有效的施工措施, 将施工不可预见降低到最小限度, 形成比较可靠的检控体系已经是迫在眉睫的事了。

摘要:在我国大部分高等级公路路面是水泥混凝土路面, 这种路面常常发生早期裂缝, 千百万路面过早出现病害, 不但影响道路正常运营, 而且影响路面的使用寿命, 因此, 在施工中, 提高水泥混凝土路面的内在质量, 防止路面出现早期裂缝, 这是一个关键性的技术问题, 为此, 首先分析产生这种路面裂缝的原因, 从而采取相应的预防措施。

浅析水泥混凝土路面产生裂缝的成因及防治措施 篇10

摘要:地下室混凝土在浇筑过程中,由于各种原因会导致构件混凝土产生裂缝,作者认为工人作业水平、施工配合比偏差、构件温差、外界温度与湿度都会导致构件混凝土产生裂缝,并提出采用添加减水剂、增加防分裂钢筋、控制混凝土的拆模时间、加强前期养护等相应措施,经现场建议,方法是可行的,对同类工程有借鉴作用。

关键词:混凝土裂缝 产生原因 控制措施

0 引言

某高层建筑物,总用地面积约9031平方米(13.55亩),总建筑面积约70413.28平方米,其中地上建筑面积约54186平方米,地下建筑面积约16227.28平方米。在施工地下室工程时,发现混凝土有较多细裂缝,经现场检验,该裂缝为贯穿裂缝,它切断了结构的断面,有可能破坏结构的整体性和稳定性,影响了建筑的结构安全和正常使用,必须对其产的生原因进行分析并进行整改,具体裂缝见图1。地下室混凝土裂缝产生的原因

1.1 施工作业时工人偷工减料造成裂缝。

混凝土浇筑时,一般用泵送混凝土,由于混凝土流速较快,需要工人用振动棒多次振捣,直至混凝土冒浆,但工人为了偷工减料,往往振动棒插几下就扒出,导致混凝土振捣不密实出现蜂窝麻面现象,容易产生裂缝。还有施工方为了赶进度,过早的拆除模板,此时混凝土强度还没有达到龄期要求,构件在外部荷载及自身的重力作用下,容易产生各种受力裂缝。1.2 施工配合比中各材料用量有偏差造成裂缝。施工配合比中,使用的砂子、水泥、石子、水的用量有偏差,导致水泥混凝土的水灰比不一样,坍落度过大或偏小,由此形成出现不规则的网状裂缝。1.3 由于混凝土构件浇筑时的温差造成裂缝。

地下室混凝土中钢筋承受拉应力,混凝土承担压

图1 某地下室混凝土贯穿裂缝

应力。在钢筋混凝土的边角部位会出现较小的拉应力,这些拉应力钢筋无法承受,只能通过混凝土构件自身解决。在施工过程中,混凝土进场时由搅拌车通过泵送时温度比较高,但浇筑到模板后由于散热,温度变低,由此形成温度差,这个温差会在混凝土内形成较大的拉应力,由此照成裂缝。1.4 由于环境温度与湿度的变换造成裂缝。

随着环境温度和湿度的变化,会导致混凝土的不均匀性与脆性,由此可能引发基础不均匀沉降与模板变形等情况发生,如混凝土构件多次受温度湿度变换影响,使混凝土内部产生较大内应力,促使已有裂缝变宽,是混凝土结构疏松、表层剥落、表面龟裂、整体崩溃等危害发生。地下室这类薄而长的结构对温度、湿度变化较敏感,常因附加的温度收缩应力导致墙体开裂。同时还应注意,设计时地下室墙均按埋入土中或室内结构考虑,即伸缩缝最大间距为30m。实际施工中很难做到墙完成后立即回填土和完成顶板,因此实际工程应取最大伸缩缝间距20m。这也是地下室墙裂缝普遍的一个因素。

1.5 由于设计问题导致墙体出现裂缝

《混凝土结构设计规范》规定:现浇钢筋混凝土墙伸缩缝的最大间距为20(露天)-30m(室内或土中),但实际工程中墙长均超过此规定。需要指出的是,一些工程设计突破了规范规定后,地下室墙的水平钢筋仍按构造配置,这是墙较易裂缝的又一因素。

地下室混凝土裂缝的控制措施

2.1 添加混凝土减水剂

减水剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下,能减少拌合用水量、提高混凝土强度;或在和易性及强度不变条件下,节约水泥用量的外加剂。添加混凝土减水剂剂,可以混凝土防止开裂,保证混凝土工程质量,提高构件使用的耐久性,使用混凝土减水防裂剂主要作用有如下几方面:

1、掺量低、减水率高,减水率可高达45%;

2、坍落度轻时损失小,预拌混凝土坍落度损失率1h小于5%,2h小于10%;

3、增强效果显著,砼3d抗压强度提高50~110%,28d抗压强度提高40~80%,90d抗压强度提高30~60%;

4、混凝土和易性优良,无离析、泌水现象,混凝土外观颜色均一。用于配制高标号混凝土时,混凝土粘聚性好且易于搅拌;

5、含气量适中,对混凝土弹性模量无不利影响,抗冻耐久性好;

6、能降低水泥早期水化热,有利于大体积混凝土和夏季施工;

7、适应性优良,水泥、掺合料相容性好,温度适应性好,与不同品种水泥和掺合料具有很好的相容性,解决了采用其它类减水剂与胶凝材料相容性差的问题;

8、低收缩,可明显降低混凝土收缩,抗冻融能力和抗碳化能力明显优于普通混凝土;显著提高混凝土体积稳定性和长期耐久性; 2.2 适量增加一些温度筋

地下室混凝土体积大,配筋率低,在结构外层侧面增加一些温度筋,依据GB50010-2002,在收缩应力较大的现浇区域内,钢筋间距宜取为150-200MM,并应在未配筋表面布置温度收缩钢筋.温度收缩钢筋可利用原有钢筋贯通布置,也可另行设置构造钢筋网,并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固成型,混凝土结构内的裂缝一般就小,如果钢筋的间距更密直径更细时,对提高混凝土抗裂性的效果更好。

2.3 控制混凝土的拆模时间

混凝土达到正常龄期需要28天才可达到设计强度,但在混凝土的施工中,施工方为了赶进度,也为了提高模板的周转效率,往往要求新浇筑的混凝土尽早尽快拆模。拆模时需对试块进行试压,并根据试压结果确定能否拆模,在拆除模板后能及时在构件表面覆盖轻型保温材料,如薄膜、泡沫、海绵、麻袋等,可以防止混凝土表面产生过大的拉应力,经现场试验,具有相当显著的效果。2.4 加强混凝土浇筑后的早期养护

混凝土浇筑后需进行早期养护,混凝土施工完成后需对结构实体及时进行洒水保湿或者覆盖(根据季节)养护,作用有二:

1、混凝土内部前期因水泥水化热反应使混凝土强度在上升,强度与弹模在浇筑后前几天变化较大,伴随风干、日晒等因素,如果养护不及时、不规范会导致内部温度应力过大产生温度裂纹或混凝土表面收缩裂纹,而影响混凝土质量。

2、养护期限为7天,是根据规范的要求,一般养护7天后混凝土后期除常规的收缩徐变外,不会再有水化热等反应;再者就是一般7天强度可以作为一个反推28天强度的公认指标,有的可以将7天强度是否达到作为前期计量的一个硬性指标。2.5 采用表面涂抹法处理裂缝

常用材料有环氧树脂类、氰凝、聚氨酯类等。混凝土表面应坚实、清洁,有的表面根据材料要求还要求干燥。以涂抹环氧树脂类为例,其处理要点是先清洁需处理的表面,然后用丙酮或二甲苯或酒精擦洗,待干燥后用毛刷反复涂刷环氧浆液,每隔3~5min涂一次,至涂层厚度达到1mm左右为止。国外曾报道用这种处理方法的环氧浆液渗入深度可达16~84mm,能有效防止渗漏。

2.6 采用灌浆法法处理裂缝

灌浆材料常用的有环氧树脂类、甲基丙烯酸甲酯、丙凝、氰凝和水溶性聚氨酯等。其中环氧类材料来源广,施工较方便,建筑工程中应用较广;甲基丙烯酸甲酯粘度低,可灌性好,扩散能力强,不少工程用来修补缝宽≥0.05mm的裂缝,补强和防渗效果良好。环氧树脂浆液和甲基丙烯酸酯类浆液配方可参考《混凝土结构加固技术规范》。灌浆方法常用以下两类:一类是用低压灌入器具向裂缝中注入环氧树脂浆液,便裂缝封闭,修补后无明显的痕迹;另一类是压力灌浆,压力常用0.2~0.4MPa。本工程用水溶性聚胺酯处理地下室混凝土裂缝,虽然裂缝较宽,渗水较严重,经用聚胺酯灌浆处理后,再无渗漏。结束语

地下室混凝土裂缝产生原因是多方面的,产生裂缝是构件混凝土中普遍存在的现象,它的出现会影响到构件的质量,甚至影响到整个建筑的安全与使用功能,尤其在地下室,会出现渗水现象,严重时会导致钢筋生锈,混凝土老化,材料塑性变形,影响整个建筑物的承载。因此要对构件混凝土裂缝高度重视,出现裂缝以后项目部要及时会同监理、业主、设计院共同研究对策,甚至可以请专家一同会审,拿出可行方案,方案实施后还要请质检单位检测验收合格后才算处理完毕。

参考文献:

浅析水泥混凝土路面产生裂缝的成因及防治措施 篇11

混凝土是一种非匀质脆性材料, 由骨料、水泥、水以及存留在其中的部分气体组成, 在具有一定的温度和湿度情况下, 混凝土硬化并产生体积变形, 由于组成混凝土的材料其变形不一致, 互相约束产生初始应力, 造成在骨料与水泥石粘结面之间或水泥石本身之间产生微细裂缝, 这些裂缝既不规则, 也不连贯, 在外界因素影响下.还可能发展成宏观裂缝。

2 水泥混凝土路面裂缝成因分析

2.1 温度应力

混凝土在硬化期间水泥放出大量水化热, 使混凝土内部温度升高, 水泥水化热在1~3天内可放出热量的50%, 由于混凝土内部和表面的散热条件不同, 形成内外温差, 造成温度变形和温度应力。温度应力和内外温差成正比, 温差越大, 温度应力也越大。砼的早期抗拉强度较低, 当这种温度应力超过混凝土抗拉强度时, 产生裂缝。

2.2 干缩变形

干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响, 表面水分损失过快, 变形较大, 内部湿度变化较小变形较小, 较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束, 产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低, 水泥浆体干缩越大, 干缩裂缝越易产生。

2.3 路基基础的影响

混凝土面板下的基层应平整、坚实、抗变形能力强、整体性好。如果路基压实时局部未达到质量标准, 或填筑路基的材料不符合标准, 或在路基尚未完成自然沉降便急于开始水泥混凝土路面的施工, 使路基产生不均匀沉降, 导致混凝土板产生裂缝, 严重的会产生断板。另外, 如果地下水位过高, 地质条件差, 路基含水过高, 会使路基强度降低, 承载力下降, 水泥混凝土路面产生较大的变形荷载而导致裂缝。

2.4 道路基层的影响

如果基层甲整度差, 导致混凝土面层厚度不均匀, 在行车荷载及温度翘曲应力作用下, 使路面应力集中。当应力超过极限强度时, 就会在厚度薄弱处产生裂缝。

2.5 材料的影响

水泥质量的稳定性是十分重要的因素。水泥的安定性差, 凝结硬化时的收缩量大, 使混凝土板面产生许多微小裂纹, 在外部荷载及自然凶素作用下扩展为裂缝。不同标号及品种的水泥混杂使用, 硬化时间及收缩量不一样, 同样会形成裂缝。

砂石材料中若有过量的泥土和石粉, 会削弱水泥的胶结力, 延缓水泥硬化, 降低混凝十的强度, 在使用时容易产生裂缝。

2.6 配合比的影响

水反比偏火使混合料中被水占有的空间较大, 但只有其中一少部分参与水化反应, 剩余水分逐渐蒸发, 在混凝土中形成孔隙, 并使混凝土干缩。用水量越大孔隙率越大, T缩率也越大, 明显地降低混凝土的强度。

水泥用量不合理使混凝, 收缩量增大。由于水泥本身固有的收缩特性, 使混凝土中水泥用量越大, 收缩量也越大, 在施工时便容易产生裂缝。

砂石料的级配不合理使抗折强度降低, 因为不同级配的混合料其抗折和抗压强度有较大的差异。

砂偏细会引起水泥用量过大。砂在同样重量的前提下, 粒径越小, 砂粒总表面积越大, 这就需要较多的水泥来包裹砂粒表面, 从而增高水泥用量, 引起水泥混凝土收缩量增大。

2.7 施工因素的影响

由于操作人员不严格按配合比要求进行控制, 或搅拌时间不够使混凝土搅拌不均匀, 每罐混凝土配合比不均匀, 使混凝土中强度发展和收缩量不均匀, 在混凝土内部形成有害应力, 在外力作用下会在应力较大处开裂。

浇筑混凝土的影响。浇筑混凝土时, 由于振捣不均匀, 局部振捣不密实, 容易使混凝土中出现气孔、蜂窝, 在行车荷载及自然因素作用下产生应力集中而导致裂缝。

切缝的影响。混凝土随着时间的推移, 其强度和收缩量都在增大, 内部拉应力也相应增大。在混凝土浇注成型后未能及时切缝形成人造缩缝, 以致板体收缩产生的拉应力超过了混凝土某一局部的初期极限抗拉强度, 引起该处产生横向裂缝并造成应力集中, 致使裂缝迅速扩展, 使板体在较短时间里出现贯通全幅的裂缝。

传力杆安装的影响。传力杆的安装必须遵照规范要求, 按设计进行, 使传力杆与道路中心线及路面平行。如果传力杆安装偏斜, 则在传力过程中会将混凝土顶破, 从而形成裂缝。

混凝土的养护对其早期强度增长和防止收缩裂缝极为重要。混凝土浇筑成型后, 逐渐开始凝结硬化。当空气中相对湿度较小时, 混凝土中水分就会不断地被蒸发掉, 造成混凝土由表到里逐渐失水, 如果养护不及时, 就会造成顶面失水快, 收缩迅速;底面失水慢, 收缩缓慢。翘曲后则可能使混凝土面板产生裂缝。混凝土养护不连续, 养生期未到就停止养生, 使混凝土强度不能正常发展, 也是引起断板和裂缝的原因。

施工机械设备的影响。由于机械设备故障使混凝土的浇筑工作无法连续进行, 会在路面混凝土中形成人为施工缝, 此新旧混凝土接茬处是容易产生裂缝的位置。

2.8 过早开放交通

在混凝土尚未达到设计强度就提前开放交通, 此时混凝土承受不了外界荷载的作用力, 当这一作用力超过了荷载的临界状态时, 断板或裂缝就产生了。

3 水泥混凝土路面裂缝的预防措施

3.1 提高混凝土本身的性能

水泥混凝土路面产生裂缝的根本原因在于混凝土的极限拉伸应变值太小, 不足以抵抗干缩变形和温度变形。为了提高混凝土的极限拉伸应变值或抗拉强度值, 改善路面的抗拉能力.可采取以下措施:

混凝土的极限拉伸值随着抗压强度的提高而有所提高, 因此提高混凝土的抗压强度可提高其抗裂性能。目前水泥混凝土路面多采用m2C30、C35较高标号的混凝土。

采用碎石配制混凝土。因为采用碎石配制的混凝土的极限拉伸值比用一般卵石配制的混凝土提高30%左右。

控制混凝土骨料的最大粒径。采用最大粒径较小的骨料配制混凝土时, 可以提高混凝土的极限拉伸值。因此《规范》中限制骨料最大粒径在一般公路中不超过40mm.在高等级公路中不超过35mm, 甚至限制在25mm以下。

3.2 提高基层施工质量

水泥混凝土路面基层应具有较高的强度、较高密实度和较好的水稳性。因此, 在路基施工中, 应严格按施工操作规程进行, 做到分层填筑、分层碾压、分层测试。每层的压实厚度、压实度、平整度及路拱都要满足设计要求和规范要求。

3.3 提高混凝土施工质量

为了防止混凝土路面产生表层裂缝, 一是在配制混凝土时严格控制水灰比和水泥用量, 选择合适的集料级配和砂率;二要在混凝土路面浇注后及时用潮湿材料覆盖, 防止强风和烈日暴晒。尤其在炎热季节施工时, 应浇完一段, 养护一段。

及时切缝很重要。实践证明, 适当的切缝时间对保证混凝土的整体质量有很大关系.切缝迟了, 由于大面积混凝土约束会出现裂缝, 扩展后形成断板。一般混凝土的切缝间是在拆模后12h左右 (可以根据气温的高低适当调整切缝时间1。

加适当的外加剂。一般来说, 加减水剂可以减少混凝土的用水量, 改善混凝土的和易性, 降低水分蒸发速度, 减少混凝土的收缩值。

模板需涂脱模剂, 使混凝土与模板之间形成一层薄膜, 减少混凝土与模板问的粘结作用。这样不易产生裂缝, 也便于拆模。另外, 在浇注混凝土路面时.要将基层和模板浇水湿透.避免吸收混凝土中的水分。

结束语

形成混凝土路面裂缝的原因有很多, 包括设计、施工、使用过程中的不足, 混凝土的内在因素及温度变化、湿度变化、地基不均匀沉陷的影响等等。施工时只要严把材料关、工序关、工艺关, 抓好基层强度、混凝土的配合比设计、切缝的时间和深度以及养护等各个环节, 并结合当地的施工环境和条件, 综合考虑, 采取有效的防治措施, 混凝土路面的裂缝现象是可以避免的。

摘要:水泥混凝土路面具有使用寿命长、维修养护费用少、抗磨耗、能力强、能见度好、能源消耗少等优点。因此, 它在道路上被广泛采用。本文分析了水泥混凝土路面裂缝的成因, 提出了相应的防治措施, 供大家参考。

浅析水泥混凝土路面产生裂缝的成因及防治措施 篇12

摘要:现阶段沥青道路的混泥土路面存在一系列的问题,不仅降低了路面的使用寿命,更对行车安全造成一定威胁。在这些问题中,路面裂缝是最常见,也是最重要的问题之一。本文通过对沥青路面裂缝的表现形式及裂缝产生的原因进行简要的分析,提出了几项切实可行的裂缝防治措施,其目的在于预防和解决沥青道路产生裂缝这一问题,从而改善沥青混凝土道路环境。

关键词:沥青混凝土路面;裂缝;成因;防治措施

前言

沥青路面较传统的水泥路面来说,具有表面平整、无接缝、施工期短、养护简便、耐磨防滑等优点。因此,沥青路面近几年来被广泛应用到城市路面建设中。但是沥青路面很容易在周围环境及施工等因素的影响下产生裂缝,路面开裂不仅对行驶的车辆造成一定磨损,对行车安全造成一定危险,而且会缩短沥青路面的使用寿命。因而,针对上述情况,如何有效地对道路沥青混凝土路面裂缝进行综合防治,是现阶段亟需解决的重要问题之一。

一、裂缝的表现形式

1.龟裂

龟裂是沥青路面上最常见的裂缝形式,属于疲劳裂缝中的一种。主要是由于路面受交通荷载作用过大,沥青路面本身的柔性在车辆反复碾压的过程中逐渐消耗殆尽,当荷载作用超过路面所能承受的极限时,路面开始变形、开裂。龟裂既可以是全面开裂,也可能是局部开裂。在龟裂初期,路面的裂缝是很细小的,对沥青路面的整体影响并不是很大。但由于降雨等因素,使地表水汇集到裂缝中,很容易对路面基层强度产生影响,最终会影响到沥青路面的使用。

2.块状裂缝

块状裂缝与龟裂主要区别在于形状和尺寸,呈现的是不规则的大块多边形,平均边长在0.5米以上,并且棱角分明。这种块状裂缝通常是由于铺设材料中添加了过多的低针入度和亲水性集料,使沥青路面过于密实且缺乏弹性,在过渡荷载作用下很容易发生脆裂。

3.纵向裂缝

纵向裂缝是指与行车道相平行的裂缝,这种裂缝通常是在中央分隔带两侧的车道上,但是由于路表水入渗或地基和填土横向的不均匀等因素,很容易加深、加宽裂缝。此外,由于山体滑坡等事故也容易造成沥青路面纵向裂缝。

4.横向裂缝

横向裂缝与纵向裂缝不同,是与行车道相垂直的裂缝。这种裂缝主要是由于纵向填土不均匀沉降,或在铺路过程中横向接缝处理不好导致的。除此之外,对于一些温差较大的地区,会由于热胀冷缩效应使路面出现横向裂缝。

二、沥青路面裂缝产生的原因

1.设计因素

在路面施工之前,需要根据实际情况及施工环境进行合理的设计,若设计的路面厚度不够、路面强度的设计没有以交通荷载力做依据、没有考虑到行车要求及使用年限等,都会使路面强度日益降低,最终导致路面损坏、出现裂缝等后果。

2.施工因素

如果在施工操作过程中存在某些问题,很容易造成路面裂缝。第一,若对于基层混合料的处理不合理,很容易使上层路面的强度薄弱,在交通荷载作用下,出现龟裂现象。第二,若在施工过程中,原料没有搅拌均匀,而在底部还存在一些其它夹层,则会在沥青路面上形成块状裂缝。第三,若在基层的构建中使用的水泥量过大,很容易使基层的强度加大。这种路面的承受力较弱,容易在车辆过多的情况下发生脆裂。

3.结构因素

对于结合料的使用也要有所注意,结合料一般对温度的变化较敏感,并且延展性相对较低,在温差变化较大的环境条件下不宜使用,若在使用过程中由于不适应当地温度气候或行车作用时,很容易造成路面裂缝。此外,沥青的混合不均或自身温度较高也是造成路面裂缝的重要原因。

4.水分因素

在路面形成裂缝初期,如果具有良好的保养,并不会扩大裂缝或影响沥青道路的正常使用。但由于地表水的渗入作用,使路面的空隙和裂缝不断扩大,继而使水分滲入到基层中去,加剧了裂缝的破坏作用。由于沥青路面存在于相对潮湿的环境中,导致沥青与集料之间的粘结力明显下降,并由于水分的不断侵入,使路面空隙中的水分产生一种水压力,逐渐将沥青膜从面料表面剥落,使沥青混合料出现松散的网状结构,路面的强度及弹性都受到不同层度的破坏,导致网状裂缝不断扩大。

三、裂缝的防治措施

1.以封水为目的的防治措施

(1)表面涂刷

现阶段主要用于涂刷的产品有魁道CAP、KL2000等,这种产品的效果与成本不成正比,且对于时间要求较高,对于宽度达到5毫米以上的裂缝处理效果一般。

(2)熟处理

对于轻度裂缝,可以采用局部修复的方式进行处理,这种修复工艺是通过对裂缝处进行加热复拌的方法重新成型,但是维持的时间相对较短。

(3)硅酮玻璃胶封缝

这种方式主要是根据建筑施工过程中采用的压胶工艺进行处理,但这种方式并没有国家规定的相关指标,也不符合国家的技术标准。导致其质量无法得到保证。

(4)防渗膜贴缝

这种方法在操作上相对简单,只是根据裂缝的宽度将防渗膜贴在清扫干净的裂缝处即可。由于防渗膜与地面的色差较大,会影响一定的视觉效果。

2.以导水为目的的防治措施

(1)盲沟

盲沟主要用于半刚性基层沥青路面、或深入到路面基层内的自由水,避免由于地表水渗入导致的路面基层破坏。这种排水方法在施工初期效果显著,但随着时间的推移,盲沟很容易被一些碎石淤塞,使排水功能下降。

(2)渗井

俗称“碎石桩”,这种方法是通过钻孔并在钻孔内填充碎石和水泥粉,将这两种物质混合形成水泥碎石桩,在排水的同时,提高路基的承载力。这种方法和“盲沟”相似,也在形成初期效果良好,但是长期效果不尽人意,无法从根本上解决地表水入渗的情况。

3.以基层面层补强和填补基层脱空为目的的防治措施

(1)面层补强

就目前来说,在对路面裂缝宽度进行处理时,还没有一次压实的设备,在一次性施工结束后,无法保证处理效果,应当在第一次压实之后,进行第二次精补。

(2)基层补强、填补脱空

① 化学注浆:

利用多组分聚合物压浆是治理沥青路面翻浆病害主要技术,将两种高分子聚合物同时压入沥青路面,使两者进行有机反应,生成物可以填充于路面的裂缝中,达到良好的封缝效果。

②水泥压力注浆:

这种注浆方式主要是在水泥浆中加入适当的膨胀剂等物质,通过设备以强压力的方式注入到路面的基层之间,依靠水泥中的膨胀剂填充空隙,达到封缝的目的。

4.以养护和维护为目的的防治措施

对沥青道路需要定期的养护和维护,对使用中的道路进行定期检查,发现细小裂缝需要采取有效手段进行维护,特别是对地表水的渗入做好预防,以免导致路面裂缝扩大。

结束语

随着道路交通的不断发展,路面的建设也逐渐引起人们的重视,正由于道路的不断使用,常会出现一些列问题,沥青路面出现裂缝是比较常见的问题之一。产生裂缝的原因多种多样,主要受设计因素、施工因素、结构因素及水分因素的影响,在路面施工过程中应该留意容易造成路面裂缝的因素,以封水、导水、基层面层补强和填补基层脱空,以及后期的养护和维护为目的设置多种有效方案,才能有效地对路面裂缝起到综合防治的作用。

参考文献:

[1]周明.试论沥青混凝土路面裂缝成因及治理措施[J].中国新技术新产品,2014,(6):81-82.

[2]马杰,黄伟.沥青混凝土路面裂缝成因和防治措施[J].科技风,2010,(6):106.DOI:10.3969/j.issn.1671-7341.2010.06.095.

[3]李富坚.论沥青路面裂缝成因与防治措施[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(24).

上一篇:初中学生学期末自我评价下一篇:家庭美德的名言名句有哪些