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水泥砼路面早期斷裂成因分析及防治措施

09-03 13:00:53  瀏覽次數:387次  欄目:交通工程
標簽:城市軌道交通工程技術,交通工程專業介紹, 水泥砼路面早期斷裂成因分析及防治措施,http://www.nvlbio.live

  摘要:水泥砼路面板塊的斷裂屬公路路面質量問題,高速、一級公路斷裂數在評定中允許值為2%,一般公路為1%.但是砼路面板塊斷裂在施工中時有發生,搞清原因,采取切實可行的預防措施是十分必要的。本文結合歷年來砼路面施工中遇到的斷裂情況進行分析,提出水泥砼路面早期斷裂及防止的一點粗淺的看法,供大家參考。

  關鍵字:水泥砼路面斷裂防治

  1、砼路面斷裂的原因

  砼路面斷裂的主要原因是由于砼內溫度應力和荷載應力(如約束應力)大于砼的抗拉強度而造成的。主要原因有以下幾種:砼的初期收縮應力大于抗拉強度而引起的橫向裂縫;砼板尺寸過大產生的溫度翹曲應力大于抗拉強度引起的橫向裂縫;地基不均勻沉降造成砼板受力不均勻產生的剪切應力大于抗拉強度引起的橫向、縱向、或角隅斷裂。砼與基層的摩擦力過大使砼收縮受到約束產生約束變形,增大了收縮應力導致砼板斷裂。在施工過程中各個環節對砼板斷裂的影響主要表現在:

  1.1原材料影響

  1.1.1水泥影響,水泥影響主要是安定性和水化熱。安定性差是水泥中游離氧化鈣過量,導致水化慢,硬化后繼續起水化作用,破壞已硬化的水泥膠結物致使砼抗拉強度下降;水泥水化熱高、收縮大容易增大溫度應力和收縮應力導致斷裂。

  1.1.2集料含泥量與有機質含量過大引起砼路面早期斷裂。

  1.2基層影響

  1.2.1基層不平整使界面摩擦力增大,導致斷裂;在薄弱斷面易開裂;在過薄或過厚交界處,砼形成不均勻收縮易開裂。

  1.2.2基層干燥從而吸收砼中水份,使砼底部失水,降低強度導致開裂。

  1.2.3用松散材料處理基層標高或不平整,使砼下部水份損失,強度降低導致開裂。

  1.3砼配合比影響

  1.3.1單位水泥用量偏大,使水化熱和收縮增加;水泥用量低,強度不足,都易導致砼路面早期斷裂。

  1.3.2水灰比影響。水泥水化的最低限為0.26~0.29,施工時可根據和易性的需要增加,但一般要求不大于0.45.水灰比過大將增加水泥砼初期骨料表面的水膜厚度,降低強度,導致砼路面斷裂。

  1.4施工工藝的影響

  1.4.1由于攪拌時間短或過長、原材料計量不準確導致配合比改變、砼拌合料停留時間過長而導致拌合料離析,以及振搗不密實形成強度不足或不均勻,易導致砼早期強度開裂……

  1.4.2拌合料溫度過高,加上水泥的水化熱造成砼硬化過程中溫度收縮應力增大導致開裂。

  1.4.3切縫不及時或切縫深度不夠是施工工藝不當造成開裂的主要原因。如果能在砼成型終凝后立即切縫,裂縫只會發生在切縫處,即可防止不規則的早期裂縫,如果切縫前遇到氣溫驟降,則極易發生不規則裂縫。

  1.4.4由于養護不及時或養護方法不當造成開裂。尤其是保溫、保濕措施不到位、風速大造成砼內外溫差大、表面水分損失快,均易導致砼路面開裂。

  2、預防措施

  2.1原材料控制

  2.1.1水泥與集料必須符合規范要求,盡可能采用早期強度高、水化熱低的水泥。

  2.1.2盡量降低集料的含泥量。

  2.2路面基層不平整控制

  2.2.1嚴格控制基層頂面平整度以確保砼路面厚度均勻性和減少與基層界面的摩擦力,嚴禁采用松散材料處理基層標高或不平整表面;路面基層驗收后應立即組織面板施工,避免基層砼混合料中的水份損失,在攤鋪混合料前,必須在基層頂面進行灑水濕潤。

  2.3配合比控制

  2.3.1在保證強度前提下嚴格控制水泥用量,根據交通部第二公路勘察設計院試驗研究表明,水泥砼路面水泥最佳用量為280~320kg/m3.國際施工規范規定,單位水泥用量不應低于300kg/m3.

  2.3.2嚴格控制水灰比,可摻適量減水劑。摻入減水劑可以降低砂率和水灰比,既節約水泥又減少砼收縮,可減少因溫差產生的開裂,在高溫季節施工采用緩凝減水劑,可以延長砼初、終凝時間,同時提高早期強度和28d強度。

  2.3施工工藝控制

  2.3.1認真檢查配料,采用自動計量裝置。拌合前要測定集料的含水量,隨時調整用水量,減少拌合物離析,并嚴格控制拌合時間。

  2.3.2嚴格控制運輸、攤平和振搗整平。盡量減少運輸距離,控制出機速度,減少混合料等待時間,要控制入模前的坍落度和和易性,對離析的混合料要二次拌合。攤鋪前要嚴格控制運輸車輛的出料高度在1.5m以內,隨倒隨鋪以免混合料產生離析。應盡可能采用攤鋪機,人工攤鋪時,應用小型機具配套設備進行振搗。振搗時邊角處應輔助插振。為杜絕側面蜂窩,除振搗到位密實外,還要采用高標號砂漿封底,防止側模底部漏漿。

  此外,根據我們的經驗,在振動梁或提漿機滾動抹平工序后,采用寬12cm長度超過砼板寬的槽鋼,先縱向來回抹平,轉90°順著面拌橫坡方向再滾抹,可以大大提高砼路面的平整度。

  2.3.3及時切縫。切縫是目前砼路面橫縫的主要施工方法。切縫關鍵是要掌握好適宜時機,過早易發生肯邊,殘缺不齊;過晚會出現不規則斷裂。切縫時間根據砼試塊強度增長情況而定,從理論上講在砼強度達到100%前后即可切割,但由于現場氣溫和水泥品種對砼強度和縮裂會產生很大影響,因此必要時可采取長距離(一般3~4塊板)提前切縫,以避免砼板的不規則斷裂。

  2.3.4特別需要強調的是砼路面的早期養護,養護不及時,極易產生開裂,并且對砼強度影響很大,早期強度損失大,后期難以補救。

  2.3.5邊界影響控制

  2.3.5.1在砼面板與中央分割帶、路緣石等結構物之間,涂刷瀝青使雙方自由伸縮。

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