浅谈水泥砼路面裂缝成因分析及控制技术__墨水学术,论文发表,发表

所属栏目：交通运输论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:483

副标题#e#摘要：水泥砼路面因其整体性好、承载能力强、稳定性能好、使用寿命长、养护费用低等优点,在公路及市政道路中被广泛应用。本文简要分析了水泥砼路面裂缝产生的原因，并从设计，施工及原材料等几个方面探讨了水泥砼路面裂缝的控制措施。
关键词：水泥砼路面；裂缝；控制

随着国民经济和公路交通运输事业的发展，我国公路运输车辆中大型货运车辆的比重不断增加，车辆超载现象十分普遍，加之雨水、地下水等自然因素的影响，水泥砼路面出现了哪泥、脱空、沉陷及断裂等多种病害，目前我国大多数公路仍采用水泥砼路面，它具有强度高、稳定性好、使用寿命长等许多特点，为我国的交通运输业做出了较大贡献。但混凝土是一种非匀质脆性材料，容易产生变形形成裂缝，影响公路的美观度，若不及时处理会不断扩大，以致对公路造成较大破坏，而影响到公路的行车舒适感。本文将简要分析裂缝的成因，并介绍裂缝的控制技术。
1水泥砼路面产生裂缝现状及原因
1.1水泥砼路面产生裂缝现状
水泥砼路面的损坏主要分为四类：裂缝、竖向位移、接缝损坏、表层损坏，具体的形式有十三种:纵横斜向裂缝、交叉裂缝和破碎板，板角断裂，卿泥，错台，沉陷，隆起，拱起，接缝破碎，填缝料损坏，表面裂纹，层状剥落，坑洞，修补损坏。
1.2水泥砼路面产生裂缝原因分析
1）材料方面的原因。如：水泥不合格。在水泥混凝土公路施工中，水泥的品种和指标对道路的质量有着直接的影响，若水泥水化热过高，很容易导致收缩裂缝；如果选用的水泥粒度过细，致使游离氧化钙含量超标，也易产生裂缝。砂石料不合格。主要是砂、石子含泥量及有机质含量严重超标，表面粉尘较多以及级配不好，导致水泥与集料的界面黏结不良，易造成开裂。
2）设计方面的原因。混凝土配合比设计不当。如果设计中混凝土的单位水泥用量偏大或砂率过大，或外加剂使用不当或者掺量过大，都容易使混凝土面板产生裂缝。路面厚度设计不合理。目前路面厚度设计主要是根据设计年限内的累计当量轴次来确定的，但实际上的车辆的轴载远大于设计轴载，因此造成新建路面早期开裂破坏情况。排水不畅、压实度不足。路面板裂缝较多的路段，地下水位较高，这些路段由于当时设计施工条件所限，未进行路基路面排水处理，致使后期路基、路面结构排水不畅，加之路基、路面基层压实不足，导致部分路段路面板脱空产生断裂破坏。
3）施工方面的原因
由于的水泥砼路面施工技术尚不成熟，无相应的施工技术规范，部分路段在施工过程中存在一些问题，如板锯缝时间的掌握、水泥混凝土配合比的确定、混凝土的振捣等均在探索中。施工过程中工艺控制不当，会影响到路面质量，也易造成路面裂缝。施工方面常见的问题有以下几方面：
首先，搅拌不足或过分，振捣不密实，造成道路整体强度不均，时间长了容易变形开裂；但振捣时间过长就可能造成分层，形成上细下粗的局面，使表面收缩裂缝增加。
其次，在砼拌合时，如果材料温度过高，同时水泥也会产生水化热，导致在冷却硬化过程中会出现较大的温差收缩。
最后，施工过程中突然出现停电或机械故障等原因使砼施工中断，下次施工时没有按施工缝处理，造成结合不良和收缩不一致形成不规则接缝。此外，对砼板切缝不及时会造成砼内应力集中，而在其薄弱处形成不规则贯穿缝。养生不及时或方法不当，使砼表面水分蒸发过快而形成干缩裂缝。
4）其他外部环境的影响
由于公路都是在环境较差的户外施工，所以外部环境也会对混凝土公路造成影响。水泥砼路面在施工阶段，最主要的外界影响就是气温条件，外界气温越高，混凝土的浇筑温度也越高；当温度下降时，特别是昼夜温差的的地方，会造成气温骤降，会使外层混凝土与内部混凝土形成温度梯度，从而造成收缩不均匀而产生温缩裂缝。
2水泥砼路面裂缝的控制#p#副标题#e#措施
2.1严格把好原材料关
1）用于砼路面的水泥一般采用道路专用水泥或425#普通硅酸盐水泥, 采用高标号的混凝土。在水泥砼路面中采用C30和C35等高标号的混凝土，能有效提高其抗压性能，从而提高混凝土的极限拉伸值，其抗裂性能也就得到了很大的提高。且应尽量使用同一厂家生产的同一品种、同一级别水泥,并按规定做好复试试验。
2）砂采用级配良好的中粗砂,尤以河砂为佳。采用碎石配制混凝土。采用碎石配制的混凝土的极限拉伸值通常比较高，大约比一般卵石配制的混凝土提高30%左右，石子应质地坚硬、级配良好,最大粒径应≤40mm。砂、石中泥土、杂质的含量不得超过规范要求,并按品种规格分别堆放不得混杂。
3）为严格控制砼的配合比,原材料应采用重量比,并以现场实际确定施工配合比,准确称量配料,将施工配合比明码标出,不得随意改动,且随时检验。合格的用料和准确的配合比是满足砼抗折强度要求和控制砼收缩的必要保证,对防止砼板裂缝的发生有较大作用。
4）掺膨胀剂。在混凝土中掺入膨胀剂，使其在硬化过程中产生体积膨胀，从而可以在一定程度上补偿硬化过程中冷缩和干缩，减少开裂的产生。如在混凝上中掺入10%-12%的UEA膨胀剂，可在钢筋中产生0.2～0.7MPa预压力，从而将硬化过程中产生的大部分拉应力抵消掉。
5）配温度筋。合理配筋可以提高混凝土的抗拉强度，如果钢筋间距较密时，还能有效提高混凝土的抗裂性能。对大体积的基础工程，在中间增加一些温度筋，可提高抗裂性。
2.2优化路面排水设计
应考虑设置有效的路表排水系统，充分利用路面的纵向坡度，通过行车道和路肩的横向坡度，将降落到路面表面的水排走。流向路肩边缘的表面水，可通过漫流形式沿路基坡面排到两侧路基范围以外。如果路基有可能受到冲刷，应在路肩外侧边缘设置拦水带，汇集表面水，后经有一定间隔的泄水口、边坡急流槽排至地面排水系统。
2.3施工过程中的质量控制    
1）混凝土路面施工前，应提前做好各种准备工作，对各种机械和设备进行检修，确保它们在施工过程中能正常运转，保证施工的连续性。2）水泥砼路面承受的载荷最终传递到了基层，因此基层必须具有较高的强度和较高密实度。基层应采用水泥稳定类基层或水泥稳定风化料基层，并控制水泥含量；为保证拌合物的均匀性和配料准确，可采用厂拌法拌合基层料，使得质量更容易控制；对基层做到分层填筑、分层碾压、分层测试，满足各层的压实度、平整度达到设计要求。3）为了防止混凝土路面产生表层裂缝，应严格控制混凝土的水灰比和水泥用量，并控制好集料级配；混合物搅拌要充分，当集料温度过高时，应采取降温措施再拌合。4）加强振捣，提高混凝土的密实度。首先采用插入式振捣器振捣，然后再用振动梁进一步振捣找平，振动时移动速度应均匀缓慢，以便及时发现缺料处并予以填料，可将多余的集料适当铲除，保证平整度。5）加强混凝土路面的养生工作。混凝土路面浇筑后及时用潮湿材料覆盖，上面洒水湿润，保持其湿度。尤其在炎热季节施工时，要避免日光曝晒，应浇完一段，养护一段。6）要注意及时切缝，适当的切缝时间对保证混凝土的整体质量很重要，切缝过晚，会出现裂缝甚至断板现象。一般混凝土的切缝在拆模后12h左右进行。
3结束语
总之，只要严格执行施工操作规范和技术要求,切实抓好原材料、水灰比和配合比、施工工艺、切缝时间及深度、控制开放交通时间等各个环节,水泥砼裂缝基本是可以避免的。
参考文献
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