黃英智
(福建省第一公路工程公司)
水泥混凝土路面發生龜裂是指混凝土路面的表層產生如網狀的較淺,但細的裂縫。通常小裂縫呈六角形花紋,深度大約為5~10 mm。產生龜裂的原因是由于混凝土澆筑完成后,沒有及時進行覆蓋,尤其是在炎熱或者大風的天氣,表面的水分被快速蒸發,導致混凝土表面收縮過快,發生開裂;或者由于混凝土在拌制過程中的水灰比不合理,沒有對混凝土的拌和及運輸進行嚴格控制,導致混凝土性能不好;再者是在施工過程中,對混凝土的振搗過度,導致水泥和一些較細的骨料上浮到了混凝土表面,進而產生縮裂。
水泥混凝土路面比較容易產生縱、橫、斜向等方向的裂縫,此類裂縫會沿著道路的中線向大致垂直、平行或者斜交的方向發展。這些裂縫通常會在車輛和溫度的作用下繼續發展,最終將混凝土板貫穿。產生此類裂縫的原因主要有:(1)由于車輛的長期荷載應力、混凝土收縮應力等應力的共同作用;(2)當混凝土在固結過程中,水泥發生水化熱反應,混凝土表面和內部的溫度存在溫度差,進而產生應力差,使混凝土表面產生溫度裂縫;(3)混凝土養護不到位或者養護中斷,使頂面的水分喪失過快,而板內的水分喪失較慢,導致裂縫產生;(4)由于施工澆筑過程中延誤或者間隙,使混凝土澆筑施工的間斷時間過長,導致混凝土終凝的時間不一致,造成水泥混凝土路面出現搭接縫;(5)施工時,沒有按照要求切縫,或者是切縫不及時等原因,導致混凝土收縮產生的實際拉應力大于混凝土的容許量,使切縫附近發生開裂。
混凝土中的骨料選擇非常重要,它能夠起到骨架的作用,骨料的質量對混凝土性能影響較大。骨料要選擇級配良好,空隙率小,表面干凈,收縮值較小的碎石。骨料當中的針片狀含量不能過高,以防止混凝土中出現架空現象,減少空隙率。細集料可選擇中粗砂,細度模數宜控制在2.60以上。如果選擇偏細的砂,混凝土的收縮值容易增加,進而容易產生裂縫。
在進行水泥混凝土的配合比設計時,嚴格按照JTG F30-2003中要求進行試配,水泥強度等級應選擇42.5以上,用水量控制在153 kg/m3以下。同時,為了減少水泥的水化熱,可以使混凝土中適量的摻入一些粉煤灰,將水泥的用量降低,并增加水泥混凝土的和易性。摻入粉煤灰后,可減少水泥的用量,使水泥的水化速度延緩,并減少混凝土因水化熱而產生的內外溫度差,也減少了溫度收縮裂縫的發生;這保證了混凝土的工作性能,又能夠減少水的用量,將水灰比降低到更小的水平,使硬化后的混凝土孔隙率降低,密度提高,減少混凝土的收縮變形,以避免產生路面混凝土裂縫。
路面抗折劑的應用,可以使水泥混凝土路面性能得到保證。路面抗折劑的主要作用,就是在保證混凝土性能不變的情況下,降低水的用量,以使混凝土的強度得到提高;或者是在保證混凝土強度不變的情況下,減少水泥的用量,使混凝土的固結硬化速度得到調整,降低水泥水化溫度峰值,減少裂縫的產生機率;另外,路面抗折劑的加入,也能夠使混凝土更加均勻密實,使混凝土的性能得到改善,提高其抗收縮能力,有效避免收縮裂縫的產生。
混凝土澆筑施工前需要對基層進行灑水處理,在施工過程中要保證基層始終處于潤濕的狀態,盡量避免由于基層的干燥使混凝土出現脫水或者水分的流失;混凝土澆筑時,要合理安排施工進度,必須進行連續、快速的澆筑,以減少水分的蒸發。在澆筑完成后,要及時進行振搗,振搗時要保證振搗的密度,但要避免振搗過度而導致局部浮漿過多,使塑性收縮裂縫產生的機率降低。
在采用滑板施工的水泥混凝土路面中,對水泥混凝土路面板裂縫的處理,可根據裂縫的數量及程度進行不同的處理,如果裂縫已經將單塊的水泥混凝土面板分成3塊以上的貫穿性板體,可將整塊板進行換置處理,并在新換置的水泥板中加設鋼筋網片,如果是多塊板連續產生裂縫破壞,需要全部換除時,可采用連續配筋混凝土的方法來提高混凝土的抗裂縫性能。
如果切縫處理不好,很容易使混凝土的膨脹不均勻,進而導致切縫處,或者周圍產生裂縫。當切縫沒有按照要求設置時,可根據設計或者規范,重新加設膨脹縫,如果接縫周圍已經出現輕微的錯臺,或者裂縫等病害,可將裂縫深度范圍內的混凝土進行清除,重新設置傳力桿,然后重新鋪筑混凝土,并進行有效的養生。
在水泥混凝土路面中,裂縫的產生比較普遍,只要在施工過程中加以預防,合理安排施工時間和施工工藝,盡量對導致裂縫產生的因素進行控制,便可使混凝土裂縫得到很好的預防。對于已經產生裂縫的水泥混凝土路面,需要對裂縫的產生原因和深度寬度進行分析,然后采用相應措施進行處理,進而保證水泥混凝土路面的使用質量和使用壽命。
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