王霞 袁丁
摘 要:交通設施的快速發展是我國整個經濟建設和發展的一個重要組成部分,能夠在提升交通體系規范的同時滿足經濟發展的需求。在當前混凝土路面施工過程中,斷裂的問題造成混凝土質量不過關,在影響交通設施經濟發函的同時,也影響我國經濟體系建設。對于這個問題進行分析,找到相應的方法解決,提高混凝土道路路面的質量。
關鍵詞:水泥混凝土路面;防裂;措施;方法
混凝土路面是我國現階段最為普遍的道路形式。混凝土路面的由于在長久的使用過程中,由于質量、荷載等原因,導致水泥混凝土路面出現斷裂的現象,這類質量因素的出現,直接影響了混凝土路面的使用壽命,甚至會威脅到人們的出行,對行車安全產生一定的影響。加強對混凝土路面的治理,做好相應的防裂斷措施,是保障人們安全出行的必要手段。
一、水泥混凝土路面開裂的原因分析
混凝土路面是完全露天的,不論是風吹日曬還是暴雨侵蝕,都會對其自身的使用產生一定的影響。施工過程中某個環節的小問題,經過長期的荷載,對其自身的承重也會產生很大的影響。以下就主要分析幾種常見的原因。
1、 施工過程中的收縮開裂
在施工的過程中,水泥在使用的時候很容易出現收縮開裂的現象。導致水泥出現收縮開裂的原因主要有兩種,一種是內部作用力的壓迫,另一種是外部作用力的擠壓。內部作用力通常指的是內部結構之間的相互作用導致的應力集中,外部作用力指的是車輛荷載作用于路面上造成的疲勞破壞。在外部和內部相互作用的前提下,水泥混凝土路面承受的彈性變形不一致,其應力分布出現不規則的情況,當應力拉伸和擠壓的強度超過極限時,此時路面的結構會受到破壞,隨著應變的不斷增加而導致收縮的不斷變化,以致其超出路面開裂的極限,進而出現路面裂縫。
2、沉降不均勻
路基的穩定性是保障路面正常的首要前提。在施工過程中,必須對路基的輕度和硬度進行仔細的檢測和準確分析,以免出現抵擋不住正常外力的情況。振動、碾壓、加固、沉降是混凝土施工過程中最為主要的環節,這些環節的嚴密進行能夠在最大程度上確保路面的穩定性和抗壓性。其中,沉降具有一定的范圍,在規定的范圍內,對整體想過不會產生什么大的影響。但是,一旦超過了規定的范圍,位置出現了偏差,會引發通車狀況的不佳,進而造成路面的斷裂,使施工結果出現瑕疵。所以,沉降在施工過程中占據著一個非常重要的位置,路面自身的因素,比如地址結構、地質運動、地表水等因素的影響也會造成路基的沉降,進而引發路面的斷裂。
3、溫度應力裂縫
溫度是影響混凝土路面斷裂的一大主要原因。由于混凝土路面施工的工序較長,在一個施工期限內,可能每天的溫度變化都各不相同,對混凝土施工產生的影響也是有變化的。水泥水化的過程是一個放熱的過程,混凝土表面溫度和內部溫度溫差較大,從而水泥自身會產生一種溫度壓力,這種形成的溫度壓力則會影響混凝土的性能,導致其產生裂縫。混凝土路面的養護工作也是十分關鍵的,在不同的季節施工,需要采取的養護措施也各不同,但是如果統一對待,則必然會加劇溫度應力裂縫的出現。
二、水泥混凝土路面的防裂技術
膨脹補償收縮技術。該項技術在許多工程項目中被采用,主要用于混凝土的防裂、自應力、防水、防滲等,在路面工程中運用還很少,但其作用原理是一致的,形象地說就是用“膨脹”來“補償或抵消”混凝土的“收縮”。這主要靠膨脹水泥和膨脹劑來實現,目前市場上有許多產品可供選用。
層間減摩方法。消除層間粘結剪應力方法很多,如涂油、墊砂、鋪油氈等。層間鋪砂法在規范修訂時取消了,主要原因:(1)麻煩、費時費力;(2)面層混凝土澆注時漏漿,砂與混凝土融為一體,靠砂隔離的設想難以實現。鋪油氈可以完全隔離,但油氈厚度太大,影響面層與基層的結合,對荷載傳遞或協同受力不利,且費用高,大面積推廣不行。 通過對比,我們推薦采用塑料薄膜隔離法,優點:(1)施工簡便;(2)既起隔離作用,又不影響層間傳力效果;(3)價格便宜。 此法已在國內多個工程中采用,效果良好。
三、水泥混凝土路面防裂措施和方法研究
(1)首先應該對路面出現裂縫的時間進行估計,因為在對道路路面施工的過程中,水泥混凝土是一種經常使用的材料,這種材料固然具有實用性,但是在實際施工的過程中卻經常出現開裂的現象,雖然具有一定的強度,但是受到其自身溫度的影響,就會造成裂縫的產生,時間一長裂縫隨著時間的推移不斷變大變寬,最終就會造成車輛無法正常通行的后果。在對時間進行科學合理的設定以后,路面溫度會得到迅速的釋放,從而能夠有效的降低路面出現裂縫的現象。
這種方法是十分簡單的,只要掌握好開鋸的時間就能有效的對在混凝土裂縫起到很好的預防作用。如果混凝土處在一種凝固的狀態下,受到各方面因素的影響會產生一系列的問題。其中水化熱是一個主要的影響因素,在進行澆筑的過程,時間的變化讓混凝土出現峰值以及谷值的特點。例如,在普通水泥的澆筑施工中,通常0h-6h,12h-20h板的溫度會處于升溫形態,而6h-12h處于降溫形態,這是最為明顯的變溫規律。如果澆筑時忽略了脹縮應力和其他小的影響力的話,則混凝土板溫度處于降溫狀態時,在實際工程中就越容易出現裂縫。
經過工程實踐表明:混凝土板在凝固過程中其自身的強度特性也有規律可循。通常認為,混凝土最初強度的形成10h-12h其增速緩慢,抗裂性能在慢慢提升。也就是說,當混凝土處于初期凝結狀態時,澆筑完成的時間會與混凝土的抗裂能力成反比例關系。例如,上午澆筑的混凝土一般比下午澆筑的混凝土抗拉性要差,也即上午澆筑完成的混凝土通常比下午澆筑的更容易產生裂縫。由此可知,混凝土板澆筑第0小時是最好的斷板控制時間,夏季等炎熱氣候條件下會增加斷板發生概率,當將兩者進行聯系時,就會發現其中的隱含規律,通過規律運算,得出,在第10個小時的鋸縫溫度,進而得出鋸縫時間。而在鋸縫準備階段需遵循的所有原則里面最重要的,莫過于當計算出板溫后,若混凝土板溫還處于升溫狀態,就會加大溫差,此時應立即做鋸縫處理;反之,當混凝土板溫處于下降狀態時,則不會加大溫差值,在這種情況下一般會在次日再行鋸縫處理,等到第10小時溫度再鋸縫。
(2)步驟方法。以氣象預報預測施工開始時的氣溫T為依據,對終凝后的板溫進行預測。這里需要預測的板溫,實際上就是預測氣溫和板溫與氣溫的差之和。根據工程施工經驗,混凝土的終凝時間通常不會大于12h;然后把澆筑混凝土的溫度T和第12小時的預測板溫連線,計算出第10小時的板溫,根據這一節點溫度來推算出鋸縫控制的最佳溫度。在工程實踐中,施工單位的常規做法是:上午澆筑的板鋸縫較大一些,而下午澆筑的板多適宜在第二天的早上鋸縫。本篇文章運用的是定量分析法,從理論角度來證實這一做法的合理性。上述所講的方法是以溫度應力不高于穩定度強度的理論基礎上進行的,根據這一方法,可推算出鋸縫的最佳控制節點,結果為混凝土澆筑后的第10小時。這一方法適用于早期強度增長快速的水泥,而對強度增長慢的水泥,在鋸縫中往往會出現混凝土縫槽邊緣被破壞的情況,這主要源于混凝土的強度較弱,這一點應當引起特別注意。
四、結束語
綜上所述,水泥混凝土路面出現裂縫問題有時是難免的,但并不是沒有補救的方法和解決的措施。只要掌握合適的方法,做出正確的及時的方案,可以有效的控制和改善裂縫問題的出現。另外,由于水泥混凝土路面自身的缺陷,也會造成路面斷裂。所以,相關施工單位應該認真履行自身的職責,仔細檢查,最大程度的避免路面出現斷裂隱患。
參考文獻
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