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优信学堂:深度解析水泥混凝土路面裂缝防治
发布时间:2020-07-29        浏览次数:74        返回列表

     混凝土因其取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可塑性好、养护费用低等特点,成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。但混凝土最主要的缺点是抗拉能力差、容易开裂。裂缝在混凝土结构中普遍存在,有些裂缝很细,对结构的使用并无大害,有些裂缝的存在会严重危害结构的正常使用,甚至发生严重的质量事故,这样的裂缝是必须加以严格控制的。

  混凝土裂缝产生的原因很多,有些裂缝是多种原因相互影响的结果,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种原因。现仅对水泥混凝土路面裂缝的产生原因作一番探析,为设计、施工、养护提供些许的借鉴。

  由于水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好、耐久性好、养护费用少、经济效益高等特点,因而获得了广泛的应用。然而随着水泥混凝土路面的发展,该类型路面的许多病害也逐渐显现出来,混凝土板的裂缝作为其主要病害之一,日益引起人们的关注。当混凝土面板的抗拉、 抗折强瘦低予混凝土的收缝和翘曲应力时,裂缝就会产生,而随着时间、气温变化、雨水渗入及行车作用,会最终导致全部路面的破坏,目前尚无理想的修补方法。水泥混凝土路面的裂缝按其表现形式可分为龟裂、横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝和交叉裂缝等。裂缝使水泥混凝土道路功能得不到充分的发挥。防治路面裂缝,提高水泥混凝士道路的使用寿命是当前道路工程界正在进行研究的一大课题。结合我们的经验,分析下裂缝产生的原因及一些简单的防治措施,如需深入讨论及处理,请联系我们。

  l裂缝的分类

  1.1 龟裂

  龟裂指混凝土路面表面产生网状、浅而细的发丝裂缝,呈小的六角形花纹,深度为5 -lOmm。

  1.2横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝和交叉裂缝

  横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝是指沿着道路中线大致相垂直、平行、斜交的方向产生的裂缝,这几种裂缝往往在行车和温度作用下逐渐扩展,最终贯穿板厚、贯通板面,将混凝土板分割成两块或三块;交叉裂缝是指裂缝相互交叉,将板分割为三块以上(又称破碎板)。

  2裂缝产生的原因

  混凝土板产生裂缝的原因是多方面的,经过实际调查结合我们的经验,其主要原因如下:

  2.1土基的影响

  (1>土基填料杂乱,压实度低于93%,不均匀沉降从而产生裂缝。路基发生沉降有两种情况:

  一是地基软弱,未做好加固处理,其承载能力低于覆盖在它上面的填土层重力的压缩变形;

  二是填土层压实不好,密实度低于设计要求,其强度必然不足,在自重和外力作用下就会发生变形。密实度愈小,其变形愈大。

  (2)路基地下水位高,地质条件差,地基软弱,强度低,在重荷载行车作用下变形过大,从而导致混凝士断裂破坏。

  2.2基层的影响

  配料比例欠准确,拌合欠均匀,使用石灰消解不完全,碾压不够密实,或铺筑厚度不等,平整度差,养护不及时,引起基层的裂缝,从而导致混凝土板的裂缝。基层强度的均匀性及平整度对混凝土面板质量影响较大。基层施工时若拌和不匀、不同土质混杂使用,灰和土不过筛或粉碎不好而团块多、平整度差,新老路基结合部处理得不好等等都会造成基层强度的不均匀、基层平整度差,还会使混凝土面板厚度不一,以及由此引起的面板内应力不等和增加混凝土板底的摩阻力,这在温度应力作用下,易使面板断裂。

  2.3 面层混凝土自身的影响

  (1)使用水泥等级、厂牌、品种及出厂日期繁杂。由于水泥的硬化时间及收缩时间不一致,造成混凝土裂缝的产生。另外,使用安定性差的水泥,凝结硬化时的收缩量大,使混凝土板产生微小裂缝,在外部荷载及自然因素作用下,产生更严重的裂缝。

  (2)级配不合理,水灰比控制不严,混凝土混合料中含砂量过大,或砂石料含泥多,影响混凝士的和易性和强度,造成混凝土板的裂缝。

  (3)因基层的平整度差,而导致面层混凝土板的薄厚不均,混凝土板较薄处容易被混凝土的收缩应力拉裂,造成横向裂缝。

  2.4混凝土施工操作的影响

  (1)铺筑混凝土前,未湿润基层,致使混凝土过早失水而造成混凝土板块的裂缝。

  (2)真空吸水过程中,吸垫未搭接好,使得局部漏吸,造成不均匀开裂。

  (3)混凝主浇筑后的养护,尤其是初期养护未使用草袋、草帘覆盖,养护时间、干湿程度掌握不严而造成混凝土板的裂缝。

  (4)未按规范要求切缝、切缝不及时或因切缝深度不够,导致混凝土收缩产生的实际拉应力大于混凝土的容许值,而在切缝附近开裂。

  (5)拌合混凝土的时间不均,或是真空吸水时间不均,也是引起裂缝的原因。

  (6)由于施工间隙、延误等原因(如夜间休息、混合料供应不及时使摊铺机械停工等>造成水泥混凝土路面板的搭接、衔接接缝。

  (7)施工中单块板长、宽值未按设计和规范执行,选用不合理,在设计缝中不能及时填充料或填充材料选用不当,造成渗漏到路基中的水结冰膨胀或落入石子等硬物导致路垂起拱开裂而破坏。以上原因易形成纵、横裂缝。

  (8)开放交通过早,混凝土强度尚未达到设计值的80%,即开放了交通。

  3裂缝的预治措施

  3。1龟裂防治措施

  (1)预防措施

  为防止混凝士路面产生龟裂,在配制混凝土时应严格控制水灰比和水泥用量,选择合适的粗骨料级配和砂率。在浇筑混凝士路面前,将基层和模板湿透,避免吸收混凝土中的水分。振捣混凝土应严格按规范操作,防止过度振捣,使砂浆集聚表面,砂浆层厚度控铡在2-一5mm范围内。浇筑完毕的混凝土路面应及时用潮湿材料覆盖,认真浇水养护,防止强风和暴晒。大面积浇捣混凝土路面时,应浇筑一段,养护一段,炎热季节要加强表面浇水养护。

  (2)治理措施

  如混凝土板在初凝前出现龟裂,可用铁抹子反复压抹的方法来消除,再加强湿润覆盖养护。必要时可注浆进行表面涂层处理,封闭裂缝。如在通车使用中出现龟裂,可采用罩面法治理,即将一定范围内的混凝土路面表面破损及疏松的混凝土凿除,刷洗干净后用快速修补材料进行罩面的一种方法。

  3.2横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝和交叉裂缝防治措施

  (1)预防措施

  ①混凝土路面的结构组合与厚度设计应满足交通需要,特别是重车、超重车的路段。

  ②避免高温作业,温度宜控制在35℃以下,注意昼夜温差,并掺减水剂等外加剂以保持水分;避免大风天气施工,防止表面水分丧失过快;水泥混凝土终凝后即覆盖洒水养护,防止水分丧失过快,产生干缩裂缝,养护时间由水泥混凝土强度增加情况而定,不得少于7天。

  ③施工缝尽可能设置于构造物外,不可避免时,应保证施工缝接缝处两侧面板混凝土振 捣密实,并有足够的间隔时间,以形成强度。当与原有混凝土路面相接时,应采用机械将原路面连接缝处切割整齐,并清除表面浮尘及松动石子,用水将连接缝处清洗干净后再按规范要求进行接缝。

  ④严格控制混凝土的切缝时间和切缝深度。碎石混凝土一般在抗压强度达到6.0~ 12.OMPa即可切缝,以切割整齐、无碎裂为度,尽可能及早进行,尤其是夏季,昼夜温差大,更需注意;当连续浇筑长度较长,而切缝设备不足时,可在1/2长度处先切,然后再分段切。切缝深度应至板厚的1/4~1/3处甚至更多一点。

  ⑤水泥混凝土路面为刚性路面,纵横向缝应及时填充材料,填料应与板的粘结力强,适应混凝土板的收缩,如氯丁橡胶、沥青玛蹄脂等。加强养护管理,防止渗水,避免杂物进入缝内。

  ⑥基层应具有较好的密实度、足够的强度和水稳定性。应采用石灰或水泥稳定基层来满足要求。填方路基应严格按规范要求进行,分层填筑,分层碾压,分层测试,做到密实、均匀,以保证路基的稳定、无沉陷。施工过程中还应加强自检,严格控制基层的平整度符合要求,软弱基础应选用合适的加固方法进行处理,并加强碾压质量的控制,保证密实度。

  ⑦通过做试验段取得准确的数据,计算好水泥用量,确定合理的施工配合比。

  ⑧加强原材料及混合料的检验,通过实验严把质量关,不合格的材料严禁使用。同时施 工中必须使用同一厂家、同一标号的水泥拌制混凝土,使用的钢筋也必须性能同一,纵横向钢筋直径尽可能一致。

  (2)治理措施

  ①局部修补

  对于仅存于板表面尚未贯穿的裂缝,可在裂缝两边各30~40cm范围内凿一条深度为裂 缝深度的槽,槽内各面保持粗糙,将槽清理干净,先涂刷一层水泥净浆(起膨胀作用),约15---20min后在槽内浇筑比原来路面设计强度等级高一级的混凝土。

  ②贯穿裂缝的修补

  裂缝虽已贯穿板厚,但基层尚未受到影响。其处理方法与上述相同,只是槽的深度为混凝土板厚。槽内浇筑混凝土时加铺2层8间距为20cm×25cm的钢筋网,并在其两边设伸缩缝,缝内填充沥青胶,防止雨水渗入侵蚀路基。

  ③基层已破坏的裂缝修补

  裂缝处棱角掉块,雨天缝中翻浆,对于这种裂缝应将混凝土板大范围凿除,先对基层进行认真处理,然后按设计要求浇筑混凝土板,接缝处按胀缝处理,若路基或基层较差,可整块板加铺钢筋网。


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