水泥混凝土路面断板开裂的原因及预防_论文发表__墨水学术,论文发

所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:208

副标题#e#
　　水泥混凝土路面断板开裂的原因及预防
　　韦锵
　　（广西上林公路管理局，广西上林，530500）
　　摘要：水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散荷载能力强、稳定性好的路面结构。但水泥路面在施工中或使用中也往往易出现裂缝与断板现象，严重影响公路路面使用寿命。本文对断板开裂产生的原因进行分析，并提出相应的预防措施。
　　关键词：水泥混凝土路面断板原因措施
　　水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散荷载能力强、稳定性好的路面结构。但水泥路面在施工中或使用中也往往易出现裂缝与断板现象，严重影响公路路面使用寿命。本文对断板开裂产生的原因进行分析，并提出相应的预防措施。
　　一、水泥混凝土路面断板开裂的原因分析
　　导致水泥混凝土路面裂缝与断板主要有两方面原因：一方面是内因，混凝土本身各种因素作用，促使混凝土板出现裂缝：另一方面是外因，温度、湿度、底层平整度等因素促使混凝土板变形开裂。
　　1、导致混凝土板裂缝的内因
　　（1）水泥稳定性差。混凝土凝结硬化后，由于水泥稳定性差，易引起混凝土体积不均匀变化，出现裂缝。
　　（2）水泥的水化反应引起裂缝。由于水泥水化反应．在混凝土内部放出一定热量，不能及时散发，使混凝土内部温度升高50℃左右，而混凝土表面仅有20—30℃左右，这样使混凝土表面形成内外温差，产生拉应力，造成混凝土表面开裂。
　　（3）混凝土的材料质量差。骨料级配不合理，混合料摊铺后，在振导中粗骨料下沉，水份被挤出，骨料之间存在空隙，使混凝土沉淀不均匀，表面形成泌水现象而开裂。
　　（4）混凝土混合料的砂、碎石含泥量大。标准中规定混凝土的碎石含泥量不大于1％，砂含泥量不大于3％，如果含量超标，则混凝土强度降低，并且其在硬化过程中随水分蒸发．致使板背出现龟裂。
　　（5）不同品种水泥混用。水泥中矿物质相互作用，影响混凝土稳定性，使混凝土体积收缩不一．导致混凝土板裂缝。
　　（6）混凝土不按配合比下料，水灰比控制不一，混凝土强度不匀，也会使混凝土板断裂。
　　2、影响混凝土路面裂缝与断板的外因
　　（1）基层表面不平整，混凝土板厚度不均匀，混凝土胀缩不一致．使混凝土板内部形成拉应变．导致板断裂，基层强度不均匀，易在强度好与强度差接触的地方产生断裂。
　　（2）旧路加宽路基，新旧路接触部位处理不好，土基沉陷不一致，导致混凝土板断裂。
　　（3）摊铺混凝土作业问断时间长，混凝土终凝时间不一致，混凝土变形不一，也会使混凝土板断裂。
　　（4）切缝不及时，早晚不一。不能人为减少混凝土内应力，如果混凝土的收缩应力大于本身抗拉强度，在混凝土板强度弱的地方就会出现不规则断裂。
　　（5）养生不及时。混凝土板表面水分蒸发快，内外湿度不一，也会使混凝土板断裂。
　　（6）过早开放交通。在混凝土强度未达到设计强度时就通车，当车辆荷载大于极限抗压强度时．混凝土板就会断裂。
　　（7）地下隐蔽构造物修建不好，它的沉陷促使混凝土板悬空，在车辆荷载的重复作用下折断。
　　（8）夏季施工没有采取必要措施避开高温阶段。水泥混凝土路面在夏季施工时，当气温过高时应避开中午施工，应在夜间进行。而有些施工单位为了赶进度，中午施工气温进入高温度阶段的时间，还在施工。同时没有及时采取相应措施，根据混凝板的实际情况提前进行切缝，这就容易产生水泥混凝土路面连续断板
　　二、预防断板开裂的措施
　　1、严格控制混合料组成配合比
　　在施工中要经常检查骨料的级配和杂质，发现所购进的骨料级配与原试验级配不符时，必须及时调整施工配合比，同时还要检查含泥量，使其不能超标。而在施工中最应注意的是水灰比的控制，如果水灰比忽大忽小，在摊铺时又不注意摊铺的均匀性，就会造成水灰比的不同片块，在其交界结合部，由#p#副标题#e#于凝固收缩率或受热膨胀率不同，在结合部位形成裂缝和断板的情况；如果水灰比过大，混合料便偏稀，在其凝固成型时，收缩率就大，一旦缩缝设置和施工仍按正常进行，就会造成缩缝间距相对过长，从而易在较大的收缩应变作用下形成裂缝，如果进一步发展，还可以形成贯通的混凝土路面断板，因此，在施工中要严格把住混合料的配比关，特别是水灰比这一关。
　　2、施工中严格把住材料关
　　材料是构成混凝土路面的主体，如果由于施工中管理不严，购进材料质量低劣，那么这样的材料组成的混凝土路面面板的弯拉应力就达不到设计要求，很容易在施工期间产生不规则断裂，或在使用过程出现更多的病害。
　　3、在施工中水泥混凝土必须振捣均匀密实
　　如果水泥混凝土振捣不均匀，将造成水泥混凝土的密实度不均匀。在密度小的区域内混凝土面板下部多成蜂窝和空洞状，形成了承受应力的薄弱部位或区域，从而易使面板产生断板。
　　4、混凝土浇筑过程的连续性
　　在混凝土浇筑过程中，要始终保持施工作业的连续性，一旦出现间断作业，必须设置一道施工缝，并布置传力杆，以防止因不设施工缝而出现断板的现象。
　　5、施工中及时正确地切缝
　　当水泥达到终凝后，水泥混凝土即告凝固成型，这时水泥混凝土体收缩变形也在不断进行，并产生了较大的拉应力，当混凝土路面面板与基层之间的摩擦力大于这个成型凝固产生的收缩拉应力时，在混凝土面板承受拉应力最薄弱的位置就会被拉断而产生断板。而如果能够及时准确地切缝，就能引导混凝土面板凝固收缩力在切缝处规则拉断面板，从而避免在其他位置产生断板。根据河北省的具体情况，切缝深度约为板厚的1／4，同时切缝的时间也要及时，一定要在产生最大收缩应力之前切缝，才能有效。在混凝土抗压强度达到1?1MPa时，抹面后约3小时左右，就可以进行切缝，它可以比较有效地引导裂缝在预定的切缝位置上断裂，故避免了不规则的断板。
　　6、保持基层表面平整
　　当基层表面凹凸不平，不仅会使面板与基层间的摩擦力增大，而且使面板下面的摩阻力形成不均匀的片状区，这样在不均匀片状区的边缘部位和摩阻力集中的区域就最容易形成断板；另一方面，当基层标高低时，浇筑的混凝土面板就偏厚，而切缝深度又是按正常板厚实施的，这样在混凝土凝固过程中产生的拉应力的作用下，就会在面板相对比较薄的部分产生不规则裂缝，因此把基层的标高控制准确，表面平整光滑是预防断板的一个措施。
　　7、在施工中尽量避免产生较大的温差效应
　　温差效应过大或突变，容易造成混凝土面板强度形成的不同步。当气温高时，上部强度的形成比下部要慢。在这样的情况下，面板强度的形成不同步，容易出现翘曲变形，一旦有不规则裂缝发生就会使强度较低部位拉断开裂，形成不规则断板，所以在施工中要注意尽量避免在温差大天气或大风天气施工，或者当混凝土浇筑完毕后立即采用遮阳、洒水、喷洒养护剂等措施，使混凝土体的表面始终保持潮湿，确保昼夜温差不至太大，以预防面板断裂。
　　8、正确地在纵坡变化处、平曲线及构造物结合部设置胀缝
　　正确地在纵坡变化处、平曲线及构造物结合部设置胀缝是预防断板的有力措施。纵坡变化处、平曲线及构造物结合部都是应力应变集中的位置，在此处设置胀缝，是减少或释放应力应变的最佳方案，它可以大大降低在此处的断板率。
　　9、正确安装传力杆
　　传力杆的安装必须遵照规范要求，按设计进行，使传力杆与道路中心线及路面平行。如果传力杆安装偏斜，则在传力过程中会将混凝土顶破，从而形成裂缝而断板。
　　10、在混凝土面板底面与基层顶面间设置滑动层
　　在混凝土面板底面与基层顶面间设置滑动层减少面板与基层间的摩阻力，这样可以防止面板被拉断。当基层表面与混凝土面板底面的摩阻力很大，#p#副标题#e#混凝土面板收缩和膨胀不宜自由滑动时，就使板内的拉应力增加，此时基层的裂缝也极容易反射到混凝土面板上而形成断板。
　　11、严格控制开放交通的时间，加强养生和养护
　　水泥混凝土路面浇筑完毕后必须达到设计强度后方可开放交通，并对其及时进行养生、洒水，清扫，确保混凝土路面湿润、整洁，防止因缺水养生而产生干缩裂缝或断板。
　　12、混凝土面板要在切缝处埋置接缝板，在接缝板位置上再行切缝
　　这是预防混凝土早期断板的有效措施。接缝板的高度是混凝土板厚的2／3，并应在基层顶面放置，这样就在此处形成了最薄弱条件，当混凝土面板产生拉应力时，裂缝就在此处产生，从而避免了混凝土面板的早期断板。
　　三、结束语
　　由此可见，只要严格执行施工操作规程和技术要求，在施工中切实抓好基层强度、混凝土的配和比设计、施工工艺、切缝时间和深度、混凝土的养护等各个环节，通过改善混凝土的质量和路面结构并采取有效的浇注后的防治措施，水泥混凝土路面的裂缝与断板现象是可以避免的。
　　参考文献：
　　1、GBJ97-87《水泥混凝土路面施工及验收规范》
　　2、李华缪昌文金志强编著王秉纲主审《水泥混凝土路面修补技术》(修订版)人民交通出版社