水泥混凝土路面裂縫原因分析
摘要:水泥混凝土路面裂縫對(duì)路面使用性能和使用年限都有很大影響。產(chǎn)生裂縫原因很多,文章從施工材料、基層強(qiáng)度以及施工操作、道路排水等方面進(jìn)行分析。 關(guān)鍵詞:水泥混凝土路面;裂縫;原因 水泥混凝土路面裂縫是一種極易發(fā)生的常見病害。它可造成板塊斷裂,致使地表水下滲而導(dǎo)致路面基層承載力降低,進(jìn)而引起錯(cuò)板、唧泥和混凝土路面板破碎,嚴(yán)重影響水泥混凝土路面的使用性能和使用年限,增加了行車的不安全因素。水泥混凝土路面破壞后,修復(fù)難度大、養(yǎng)生期長、影響交通,而且維修費(fèi)用高。因此,防止水泥混凝土路面裂縫的出現(xiàn)有著重要意義。導(dǎo)致水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因很多,也比較復(fù)雜。這里就幾個(gè)主要方面進(jìn)行簡要分析: 一、施工材料質(zhì)量引起的裂縫 ?。ㄒ唬┧? 水泥標(biāo)號(hào)的高低直接影響混凝土的強(qiáng)度。實(shí)踐證明,混凝土的早期強(qiáng)度高可以減少水泥混凝土路面的早期裂縫,施工時(shí)要盡量使用較高標(biāo)號(hào)的水泥。水泥的化學(xué)成分對(duì)混凝土質(zhì)量也有影響,選擇水泥時(shí)應(yīng)避免使用含游離氧化鈣、氧化鎂含量超標(biāo)的水泥,使用這種水泥會(huì)使混凝土的穩(wěn)定性降低,產(chǎn)生過大的收縮,從而導(dǎo)致水泥混凝土路面產(chǎn)生裂縫。 ?。ǘ┥?、石骨料 砂、骨料粒徑太小、級(jí)配不良、空隙大,將導(dǎo)致水泥和用水量加大,用水量加大會(huì)使混凝土收縮加大,影響混凝土的強(qiáng)度。砂、石中云母的含量較高,將削弱水泥與骨料的粘結(jié)力,降低混凝土強(qiáng)度。砂、石中含泥量高,不僅將造成水泥和拌和水用量加大,而且還能降低混凝土強(qiáng)度、抗凍性及抗?jié)B性。砂、石中有機(jī)質(zhì)過多,將延緩水泥的硬化過程,降低混凝土強(qiáng)度,特別是早期強(qiáng)度。 ?。ㄈ┩饧觿? 在混凝土中摻加適量的外加劑是提高混凝土早期強(qiáng)度的有效措施。這種措施既可對(duì)不得不使用的較低標(biāo)號(hào)水泥的缺陷起到彌補(bǔ)作用,也可以使水泥標(biāo)號(hào)符合要求的混凝土質(zhì)量進(jìn)一步提高。 二、路面基層 路面基層材料拌和不均勻會(huì)使路面基層的強(qiáng)度差異較大,沉降大小不一,極易造成路面板開裂。基層平整度不符合要求,必然使水泥混凝土路面厚度不等,在達(dá)不到設(shè)計(jì)厚度的地方為薄弱點(diǎn),在荷載作用下該處很容易開裂。路基軟弱或路面基層強(qiáng)度不足,沉降量過大和在人工結(jié)構(gòu)物與路堤銜接處、新舊路結(jié)合部位的較大沉降差都會(huì)使水泥混凝土路面出現(xiàn)裂縫。 路面結(jié)構(gòu)不合理。公路建設(shè)施工中,早期的水泥混凝土道路大都采用水泥、石灰穩(wěn)定土材料鋪筑路基。利用這種材料作為水泥混凝土路面的基層是不適宜的,因?yàn)樵摲N材料的水穩(wěn)定性較差,被水浸泡后一旦有行車荷載的反復(fù)作用,很快就會(huì)形成唧泥,造成板底掏空,致使道板局部受力不均勻,引發(fā)路面破損。 三、施工操作 混凝土混合料拌和不充分。選用的攪拌設(shè)備不合適、拌和時(shí)間不足等都會(huì)使混合料不均勻。用這種攪拌欠佳的混合料鋪筑混凝土路面,必然造成路面強(qiáng)度相差過大而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。 1.施工配合比控制不嚴(yán)直接影響混凝土質(zhì)量?;炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)完成后,施工時(shí)必須按現(xiàn)場實(shí)際情況換算出正確的施工配合比,并應(yīng)配備相應(yīng)的試驗(yàn)人員和設(shè)備,嚴(yán)格按施工配合比施工。施工配合比控制不好,會(huì)使混凝土標(biāo)號(hào)失控,進(jìn)而影響混凝土強(qiáng)度,致使路面產(chǎn)生裂縫。 2.不同批次生產(chǎn)的水泥,特別是不同標(biāo)號(hào)的水泥混用,必然導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度大幅降低,在這種情況下,混凝土路面產(chǎn)生裂縫可能性最大?;炷良掀骄狡『图?jí)配不良,將導(dǎo)致集料孔隙過大,水泥砂漿相對(duì)集中,局部收縮加大,該處的混凝土路面就會(huì)出現(xiàn)裂縫。 3.切縫的影響。混凝土路面板澆筑的長度過大,由于混凝土收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土拉應(yīng)力的容許值,混凝土板就會(huì)開裂。施工中及時(shí)切縫就會(huì)縮短混凝土板的連續(xù)長度,斷開后的分段長度內(nèi)混凝土收縮所產(chǎn)生的拉應(yīng)力必定小于混凝土拉應(yīng)力的容許值,避免裂縫的出現(xiàn)。 4.混凝土養(yǎng)生的影響。水泥混凝土澆筑完成后,養(yǎng)生不及時(shí),頂面水分散失快,收縮速度加快,板底水分散失得慢,收縮也較緩慢,這就造成了混凝土板的頂面與底面收縮不一致,翹曲后則可能使板產(chǎn)生裂縫。 5.開放交通過早,混凝土的強(qiáng)度不足,不足以承受車輛荷載時(shí)即開放交通,在車輛荷載的作用下,混凝土路面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。 四、道路排水系統(tǒng) “百害水為先”,對(duì)水泥混凝土道路來說,首先要考慮的問題是對(duì)水的防治。如果排水系統(tǒng)存在缺陷,使本應(yīng)及時(shí)排走的水大量滯留在路上無法外排,勢必造成路面積水下滲至路基,導(dǎo)致路基強(qiáng)度的局部軟弱,從而出現(xiàn)大面積的嚴(yán)重病害。 為減少水泥混凝土路面裂縫的產(chǎn)生,應(yīng)從施工材料選擇、基層強(qiáng)度控制、施工及道路排水等多方面控制,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),控制好每個(gè)環(huán)節(jié)每道工序,嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,是保證工程質(zhì)量避免病害的前提和基礎(chǔ)。本文僅是對(duì)水泥混凝土路面裂縫原因作了一些分析、總結(jié),文中的不足、不當(dāng)之處還望各位同行予以批評(píng)指正。 參考文獻(xiàn): 1 交通部公路科學(xué)研究所編寫.公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范[M].北京:人民交通出版社,2003. |
原作者: 河北省青龍滿族自治縣交通局公路管理站 李奇峰 |
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