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所屬欄目:交通運輸論文 發布日期:2010-08-28 16:26 熱度:
摘要:以水泥砼路面為例,就其早期出現的裂縫的原因、特點、分類及其危害進行了闡述,對如何防止和減少水泥砼路面早期裂縫提出了有效的對策。同時告誡廣大施工人員對此病害的內因與外因,不能孤立去研究,而應綜合分析,全面考慮,研究制定確保工程質量、減少經濟損失的方案。
關鍵詞:混凝土路面,裂縫,危害,探討
ConcretePavementCrackAnalysisofearly
ZAIzhao-zhi
(huizhouarchitecturalengineeringcomporation,huizou516001,china)
Abstract:TakethecementMaoroadnoodlesasanexample,itappearedinearlydaysofreason,characteristicsandclassificationanditsbaneofcrackcarryontoelaborate,tohowprevent°froedandreducedthecementMaoroadnoodlesinearlydayscrackputtingforwardaneffectivecounterplan.Warnalargeworkertoharmtothisdiseaseinthemeantimeofinsidebecauseofwithoutsidebecauseof,cannotstandalonetostudy,butshouldsynthesizeanalysis,considercompletelyandstudyestablishmenttoensureengineeringqualityandreducetheprojectofeconomicloss.
Keyword:ConcreteroadnoodlesCrackEndangerInquiryinto
水泥砼路面的突出優點是:強度高,使用周期長,正常維護費用低;其突出缺點是:一次性投資大,對損壞難以修復。因此,如何進一步利用水泥砼路面的優點,克服其缺點,延長使用年限,對今后砼路面的修建是有實際意義的。在砼路面的施工中,無論在技術上,在管理上,仍有不少教訓,值得我們去反思研討。水泥砼路面早期裂縫危害的潛在因素及防治就是其中的重要課題。本文所指的早期裂縫是指:凡是在道路開放交通前產生的裂縫,均稱作早期裂縫。隨著水泥砼路面的發展,其病害也不斷增加,特別是在夏季或冬季施工的路面,早期裂縫的現象更為嚴重。可見,早期裂縫對砼路面的危害十分普遍,對其如何防護和處理顯得十分重要。
根據“早裂”的潛在成因及外部條件的影響,初步歸納后,可將早期裂縫分為四種,分別是:沉降裂縫;干縮裂縫;溫度裂縫;施工裂縫。
一、沉降裂縫
砼澆筑后,水泥和骨料自然下沉,同時引起泌水,在沉降過程中發生的裂縫。產生沉降裂縫主要原因,是砼澆筑后,水泥和骨料在下沉階段,如受到鋼筋和其它埋件的局部阻礙、模板移動、基礎沉降,使該處砼產生拉應力和剪應力時,該處就會產生沉降裂縫。裂縫一般均在澆筑后1~3小時產生,屬硬化前裂縫。發現后迅速進行處理,可重新加壓抹平,使裂縫閉合,能達到較好效果。
沉降是砼特性之一,完全避免是不可能的。但沉降有一定限度,隨著各粒子間的相互接觸,水泥漿的逐步凝結,將導致沉降停止。沉降量與單位用水量成正比。即單位用水量愈大,泌水率愈大,沉降量也愈大。為防止和減少沉降裂縫,應從以下三方面著手:
(1)在保證砼和易性的條件下,降低砼的單位用水量,使用干硬性砼。
(2)選擇在沉降結束以前快速硬化,而又不失去粘結力的水泥和外加劑。
(3)施工良好震搗,消除因泌水產生的水膜而減少砼沉降。
二、干縮裂縫
水泥砼澆筑后,在硬化的過程中,由于水泥水化生成物的體積比原來物質的體積小,加上游離水在空氣中蒸發及凝膠體失水而緊縮,隨著砼何體積收縮產生拉應力,當拉應力大于當時砼的抗拉強度,而產生干縮裂縫。裂縫的主要特征:表面開裂,縱橫交錯,沒有一定規律;縫寬和長度都很小,與發絲相似,不注意時較難發現。
干縮裂縫是砼路面早期裂縫中最常見危害之一。因內外研究資料表明,砼的干燥收縮也是砼特性之一,正是因為這一特征,能使砼密實,提高砼與鋼筋之間的粘結力。但是干縮量超過一定程度就會產生裂縫。
干縮裂縫的產生與使用材料、配合比、板塊尺寸、養護條件、外加劑等有密切關系,根據對干縮裂縫的認識,對其成因分述如下:
(1)在冬季或夏季施工,往往由于養護不及時,讓砼風吹日曬,造成砼表面水分蒸發速度過快,超過了泌水速度,因而產生干縮裂縫。
(2)對于塑性砼來說,從凝結到硬化結束,就是早期收縮期間,也是砼快速失去塑性的過程。此時,如果砂率過大,石料含泥量過多,或是采用干縮量較大的水泥,都會造成砼過量收縮而產生裂縫。
多年實踐證明:水泥標號越高,收縮越大;礦渣水泥比普通水泥收縮大;級配骨料粒徑越小,收縮愈大;生產干縮裂縫危害的機會就越大。為防止干縮裂縫產生,首要任務是消除一切可能誘導“干裂”產生的因素。主要應從以下三方面入手:
(1)根據不同氣候條件,選用合理級配。正確選用水泥、石料、砂率、用水量、外摻劑等,從減少干縮率,來防止干縮裂縫。
(2)嚴格施工管理,防止水分過量蒸發,搗筑后,及時采用涼棚或其它遮蓋物,將砼覆蓋起來,避免風吹干燥,日光直接照射,進入養護期后,注意養生。
(3)不同外加劑及劑量,對砼干縮率有一定影響。因此,摻配外加劑前應對干縮率作試驗后,再確定是否摻配和摻配量。
三、溫度裂縫
水泥砼具有熱脹冷縮的性質。由于水泥水化作用,是伴隨發熱的化學反應,所以,在硬化的過程中釋放大量熱能,使溫度上升。經參考有關實測資料,在通常溫度范圍內,砼溫度上升1℃,每米膨脹0.01毫米。這種溫度變形,對大面積砼板塊,極為不利。砼路面板的內部溫度增高有時可達到40~60℃,使內部砼產生顯著的體積膨脹,而板面砼隨著晚上氣溫降低,濕水養護而冷卻收縮。內部膨脹與外部收縮,互相制約,產生很大拉應力,而外部砼所受拉應力一旦超過砼當時的極限抗拉強度時,板塊就會產生裂縫。
經幾年來現場觀察溫度裂縫的結果是:橫向裂縫多于縱向裂縫,板中裂縫多于板邊裂縫,縫寬大小不一,受溫度影響大。另外,在某些路段,因踞縫不及時,而在靠近設計伸縮縫處,發生了走向較規則的溫度裂縫,這種情況在香港大道施工時曾多次出現。
對溫度裂縫的處理,尚未較成熟的辦法。按常規整塊打掉,返工重澆,浪費較大。我市常用辦法是用切割機垂直切除損壞部分,破除運走,重新澆筑單層鋼筋砼,以保證損壞塊的強度及穩定性。
對于溫度裂縫,應該樹立以防為主的思想。在施工管理的過程中,我們積累了不少的好經驗和預防措施。綜合起來,主要有下面三條:
(1)砼單位骨料用量愈大,其熱膨脹系數愈小。水泥漿含量愈多,則砼膨脹系數愈大。因此,合理選擇級配,采用水化熱較低水泥,減少水泥及用水量,降低砼膨脹值,是防止溫度裂縫的主要途徑。
(2)施工管理中,應注意人工降溫措施,對表層砼采取保溫保濕防護措施,減少溫度變形。
(3)對于大面積砼路面施工,應該做到及時鋸縫,這是防止溫度裂縫的有效措施。
四、施工裂縫
在砼早期裂縫中,可以說沒一種裂縫不與施工因素有關。施工裂縫主要是指由施工因素產生的裂縫。
從我市市政道路施工中比較常見的施工裂縫,追蹤其成因主要有兩方面:
(1)震搗不夠,拆摸過早,因而引起砼表面和邊部開裂。
(2)在不中斷交通的情況下,分邊施工,先期施工的砼板塊通車后,影響新澆筑的板塊,產生震動裂縫。
對防止施工裂縫的產生,并非一個純技術問題,在很大程度上是施工管理問題。只要嚴格加強施工質量,正確執行施工技術操作規程,因施工因素產生的裂縫是可以防止和避免的。
五、結束語
水泥砼路面早期裂縫的產生,其內因與外部條件,非常復雜。既有單一因素,也有綜合因素。因此我們對某一種裂縫的產生,也不應看到孤立,應綜合進行分析研究,以確保水泥砼路面的工程質量,減少早期裂縫所造成的損失。
參考文獻:
1、王景峰,路基路面施工與養護技術,人民交通出版社,2005.12
2、江蘇省交通廳公路局,水泥混凝土路面技術委員會,公路水泥混凝土路面養護技術規范(JTJ073.1-2001),江蘇教育出版社,2001.9
3、張雄主編,混凝土結構裂縫防治技術,化學工業出版社,2007.1
文章標題:混凝土路面早期裂縫的成因分析
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