王磊
(山東省建筑材料工業設計研究院,山東 濟南 250022)
水凝混凝土路面早期斷板問題發生于澆筑完成與道路正式投入使用之間,路面會由于種種原因產生裂紋,如若問題嚴重則路面會斷裂成兩塊或多塊。路面整體性的破壞標志著其承載能力的大大降低,當下必須給予妥善的處理,不僅極大的增加了經濟成本,而且有可能損害路面服務年限。因此,前期對于水泥混凝土路面早期斷板原因開展有效總結,并在出現問題時給予及時的科學處理措施十分關鍵。
第一,原材料質量不達標。水泥混凝土路面所使用的水泥必須在耐磨性、水化熱、強度、抗凍裂性能等各方面所有性能都符合規范要求,舉例來說,若水泥水化熱過大,則在成型后初期出現收縮性裂縫的可能性極大,進而會造成早期斷板。此外,所選用的砂粒度要適度,中粗砂優先考慮,若含泥量超過3%,則會顯著影響混凝土強度耐久性、抗凍性。
第二,施工質量不過關。水泥混凝土路面施工過程所涉及的因素較多。①若混凝土攪拌均勻度不足,或振搗不達標,則會使影響強度均勻性。實踐工作經驗表明,如若振搗時間超過規定時間,則會出現集料離析,發生粗細集料分層現象,這勢必會影響整體強度。②如若因客觀原因出現運輸、供料以及中途斷電等情況,則會因澆筑中斷而提升后期不規則裂縫的出現幾率[1]。③一旦混凝土養護過程中操作不規范,或由大風、干燥或高溫等因素影響,混凝土表層的水分散失則變得超標,裂縫則很容易形成。④此外,吸水工藝、傳力桿、切縫過程等的不合規操作則也會增加早期斷板發生幾率。
第三,混凝土失配?;旌狭系呐浔龋此唷⑸?、水)決定了混凝土的質量高低,比例不僅要遵從經濟適用原則,而且更要嚴格滿足技術要求。實踐經驗表明,因混凝土失配而造成早期斷板的相關因素主要與以下幾方面密切相關。①水灰比方面,若超過標準,則會引發混合料過稀、離析以及泌水,這一方面問題在雨后施工過程中非常常見,往往由工作人員未實測及修正集料含水率,使得水灰比異常增大所致[2]。②水泥水化熱方面,由于水泥是混凝土中收縮所占比重最大的材料,水泥水化熱的出現會引發水分流失,降低體積,因此一旦混凝土中含有的水泥比例過大,則便會因水分流失而出現裂縫。③砂石等集料的存放方面,很多施工單位未妥善保存集料,甚至于長期將其曝曬于高溫下,勢必影響其含水量,造成配制過程中水分吸收量的異常增加,這會通過影響水灰比,進而影響強度等性質。
第四,外界環境因素。除了上述相關方面,外界環境因素,如風向、風力、溫度以及溫差變化等也需著重考慮[3]。通過總結,在風力超過四級且風向垂直向下的天氣,裸露的水泥混凝土路面出現裂縫的幾率會顯著增加。與上文提及到的水泥比例過高會影響混凝土水化熱相一致的是,在高溫環境下,混凝土水化反應進程會被有所推進,水化峰的提前到來以及熱能的大大增加勢必會使得早期熱量釋放加劇,會破壞內部應力平衡。此外,干燥氣候會增加混凝土表面水分散失,溫差變化會使得內部應力異常增加。
水泥混凝土路面早期斷板輕重不一,具體需要機遇現場實地調查結果進行評估與分類,然后逐一編號、統計、計算(需要修補的原材料用量、工藝差別)以及補救?;趽p壞程度的不同,可通過簡單的裂縫修補、局部乃至整塊修補來進行維護處理。
其一,裂縫修補方面。如若水泥混凝土路面出現了輕微的損害,僅伴隨裂縫,裂縫寬度不超過3毫米,且裂縫尚未貫通,則可以采用粘接劑實施灌縫修補,而常見的灌縫修補工藝又要根據具體情況采用直接灌入、鉆孔灌漿以及噴嘴灌入等方法,密封材料如瀝青、環氧樹脂、聚合物水泥砂漿等。其二,局部修補方面[4]。根據斷裂程度的差異,如若路面伴隨輕微斷裂,剝落較少且寬度較小的裂縫,可先畫出大樣,開槽出5至7厘米的凹槽,先進行常規清理,然后采用速凝細石填充。如若路面伴隨輕微斷裂,剝落較少但寬度較大的裂縫,則要開鑿20厘米寬的凹槽,凹槽要與裂縫的中線垂直,深度在板厚度的1/2,然后沿著同凹槽中線平行的方位,采用沖擊鉆鑿孔,孔與凹槽距離30至40厘米,直至基層表面;通過于鉆孔底部鋪置鋼筋架并填充孔眼,最后采用更高級別的快凝混凝土對于凹槽進行填平[5]。如若路面縫隙嚴重,剝落較大,則要進行根除,即要沿著凹槽兩側,每間隔30至40厘米,鉆孔(直徑40毫米、深度10厘米),將孔浸潤后,置入直徑18至20毫米、長20厘米的鋼筋,以速凝砂漿填筑后,再用快凝混凝土填筑并搗實。其三,整塊修補方面。如若路面斷裂程度較為嚴重,裂縫非常寬,斷裂超過3塊,甚至發生錯臺或松動等嚴重情況,則要先進行斷裂處挖除并補救,以及判斷是否對于基層水穩性產生影響,如提高水穩碾壓密實度等。
我國目前處于社會主義事業建設關鍵時期,高等級公路建設方興未艾,作為高等級路面的主要類型之一,水泥混凝土路面建設十分符合我國當前國情。本文基于我國水泥混凝土路面早期斷板常見原因進行總結,并基于實踐工作經驗對于應對措施進行淺析,以期為行業提供一定借鑒。