水泥砼路面裂缝的种类及产生机理水泥砼路面裂缝主要表现为表层裂缝和贯通板厚裂缝,其产生的原因是不同的。
表层裂缝表层裂缝的主要表现形式为不规则的短窄裂缝,裂缝很浅俗称龟裂。即混凝土路面表面上呈现碎小的六角形花纹状裂缝。其产生主要是施工方面的原因,材料质量方面的原因,还有设计上的原因。
施工方面的原因主要是混凝土浇注后没有及时覆盖所造成的。混凝土浇注后,尤其是在炎热的天气或大风天气里,如果养生不好,混凝土表面的游离水分蒸发过快,产生急剧的体积收缩,而此时混凝土早期强度很低,其值不能抵抗这种收缩应力而导致开裂。
施工材料本身质量不合格主要的影响材料有水泥、沙石、拌和用水以及外加剂。水泥的安定性不合格,水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化钙在水泥混凝土凝结后仍然起水化作用,并且破坏已有强度的水泥石,使混凝土抗拉强度降低;水泥出厂时强度不够或者过期,可以使混凝土强度不足,导致混凝土开裂。
砂石的粒径太小、含泥量过高、云母含量过高、有机质和轻物质含量过高,级配不良、孔隙率过大、将导致水泥用量过大,使混凝土收缩加大影响混凝土的强度,特别是早期强度。含碱的水以及外加剂可能对碱骨料反应,影响混凝土的强度。
设计方面的原因主要是指混凝土配合比设计不当。如水泥用量过大或砂率过大;外加剂使用不当或者掺量过大,混凝土在重力作用下产生离析而导致这类裂缝产生。就混凝土本身的性质而言,在混凝土水灰比不变的情况下,水泥浆和砂浆含量较多时,其极限拉伸值也较大,因此,如果采用过大的石料粒径,也容易产生裂缝。
贯穿板厚裂缝贯穿板厚裂缝是指水泥混凝土路面板产生纵向和横向贯穿板厚的裂缝,也就是俗称的断板。
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中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的不均匀裂缝,产生断板现象。如路基未充分压实、基层碾压不实;基层材料搅拌不均;沟槽下沉、路基拓宽部分沉陷、桥头搭板以及板涵台背回填等容易产生不均匀沉降等原因导致路面板脱空,产生裂缝。
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中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即混凝土抗拉强度太低,二是由于施工不当即切缝不符合要求。
混凝土抗拉强度很低,当低于设计混凝土抗压强度的6%时,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。如切缝时间掌握不当,切割不及时;切缝深度不符合要求,切缝过浅;切缝未贯穿整个板体等因素均可引起混凝土路面发生横向贯穿裂缝。
水泥砼路面裂缝的防治措施选择合适的施工材料并严格控制施工材料进场和检验是防治的重中之重。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: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C35、C40较高标号的混凝土。采用碎石配制混凝土,杜绝使用卵石以及掺入粉煤灰配制混凝土。
而且有的高等级路面项目已经开始采用水洗石料来提高路面质量。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。采用优质的天然中砂,严格控制砂的含泥量。
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。铺筑路面前加强对基层各个指标的检测,不合格的基层严禁铺筑路面。
为了防止混凝土路面产生表层裂缝,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;还要在混凝土路面浇注后及时用潮湿材料覆盖养生,养生材料应把整个板体全部包裹起来,并加强日常维护防止强风和暴晒。
掌握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。裂缝产生的成因还有很多,限于篇幅,不一一赘述。
水泥砼路面板产生裂缝后的处理在实际施工过程中采用科学的方法尽量避免裂缝的产生,但有时由于客观原因导致裂缝的产生的情况在所难免,因此水泥砼路面板产生裂缝后的处理也很重要。
对于断裂的板块应采取适当措施予以处理,根据现有经验对于混凝土路面细而浅的表面裂纹,在不影响外观整体质量的前提下可采用高标号水泥浆或环氧树脂粘合剂压注,对于贯通板厚裂缝,则必须凿除裂缝全宽范围内的板块,采用膨胀混凝土顶面加铺钢丝网重新浇筑。
结束语由于设计、施工、使用过程中存在的某些不足,也由于混凝土内在的收缩变形、地基不均匀沉陷变形的影响,在水泥混凝土路面上难免发生各种类型的裂缝,以上分析仅是我个人在实际施工过程中的对待这一问题的心得和体会,仅作参考,如有不当之处,敬请批评指正。
我想在实际施工过程中注意经验积累,同时利用科学的方法指导施工,就能有效地解决这一问题,提高水泥混凝土路面的使用效果,取得经济与社会双重效益。
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