论文部分内容阅读
摘要 水泥砼路面作为一种主要的路面结构,有强度高、稳定性好、耐磨损性好、使用寿命长、维修养护费用少等许多优点,因此水泥砼在各级路面上得到广泛应用。但砼自身结构特点容易产生龟裂及贯通裂缝,对裂缝成因进行分析及采取的控制措施。
关键词 混凝土路面 裂缝成因 控制措施
中图分类号?U416.216 文献标识码:A
水泥砼路面作为一种主要的路面结构,有强度高、稳定性好、耐磨损性好、使用寿命长、维修养护费用少等许多优点,因此水泥砼在各级路面上得到广泛应用。但砼是一种非匀质脆性材料,由骨料、水泥、掺和料、水以及存留在其中的部分气体组成,在骨料与水泥石粘结面之间或水泥石本身之间产生微细裂缝,这些裂缝既不规则,也不连贯。水泥砼路面裂缝严重影响了路面的使用和观感质量。
一、水泥砼路面裂缝成因分析
水泥砼路面裂缝主要表现为表面龟裂和贯通板厚裂缝,其产生的原因是不同的。
(一)表层裂缝成因。
砼路面龟裂,是指砼浇注后仍处于塑性状态时,由于表面水分蒸发过快而产生的裂缝。这类裂缝缝隙多在表面出现,形成不规则,长短宽窄不一,呈龟裂状,肉眼可见,深度一般不超过50mm,这种裂缝对结构性能影响不大,但影响结构观感质量。产生的原因主要是:(1)砼配合比设计不当,水泥用量过大或砂率过大;外加剂使用不当或掺量过大。(2)砼浇注完毕后表面没有及时覆盖或砼终凝后养护不及时所造成的。
(二)贯穿裂缝成因。
贯穿裂缝是指水泥砼路面板產生的断板裂缝,贯通裂缝一般沿垂直道路纵轴方向。贯通裂缝严重影响混凝土路面的使用功能。其产生的原因比较复杂:(1)由于地基沉降不均匀:如基层碾压不实,未达到密实标准;基层材料搅拌不均,导致基层不均匀沉降;沟槽下沉、路基拓宽部分沉陷导致路面板局部脱空。(2)砼本身性质。砼本身抗拉强度很低。砼的抗裂性就是指砼抵抗干缩变形和温度变形的能力,这些变形所引起的拉应力,如超过了砼的极限抗拉强度时,就发生裂缝,变形过大则产生贯穿裂缝。(3)施工原因。在进行路面砼施工时,浇注振捣不密实,砼内部产生内部应力后在砼浇注质量比较薄弱部分即产生贯通裂缝。(4)路面伸缩缝设置位置不合理及路面切缝不及时。切缝深度不符合要求,切缝过浅;切缝未切到头等因素均可引起砼路面发生横向贯穿裂缝。根据砼本身性质在进行砼路面设计时沿路面设置胀缝和缩缝。一般胀缝随路面的施工随时进行设置,缩缝在路面施工完成砼终凝后进行切割。
二、水泥砼路面裂缝的预防措施
(一)提高砼本身的性能。
水泥砼路面产生裂缝的根本原因在于砼的极限拉伸应变值太小,不足以抵抗干缩变形和温度变形。可采取以下措施来提高砼的极限拉伸应变值或抗拉强度值,改善路面的抗拉能力:(1)砼的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是砼中的水和水泥用量,水和水泥用量越高,砼的收缩就越大。进行砼路面设计时把路面抗弯拉强度作为一个主要指标,按照砼的抗弯拉强度进行配合比设计。通过配合比试配确定适宜的水泥品种和强度等级。(2)采用碎石配制混凝土。因为采用碎石配制的混凝土的极限拉伸值比用一般卵石配制的混凝土提高30%左右。(3)控制砼骨料的最大粒径和粒料比例。采用最大粒径较小的骨料配制砼时,可以提高砼的极限拉伸值。因此《公路水泥混凝土路面施工技术规范》中限制用做路面和桥面的粗集料不得使用不分级的统料,应按最大公称粒径的不同采用2-4个粒级的集料进行掺配。骨料最大粒径(碎石)最大公称粒径不应大于31.5mm。(4)加适当的外加剂。一般来说,加减水剂可以减少砼的用水量,改善砼的和易性,降低水分蒸发速度,减少砼的收缩值。
(二)提高基层施工质量。
水泥砼路面基层应具有足够的稳定性和耐久性。路面基层的材料必须经过严格检查,目前使用基层材料种类较多,根据设计要求选用经济合理的材料。路基的压实度满足规范要求,特别是沟槽部分和路面拓宽部分。路基要进行严格的检查验收手续。施工完成路基的养护必须满足规范要求,保证路基材料达到设计要求的强度。
(三)提高砼施工质量。
(1)为了防止砼路面产生表层裂缝,在配制砼时严格控制水灰比和水泥用量,选择合适的集料级配和砂率;及时进行覆盖,避免表面砼因失水过快造成表面龟裂。施工完成,砼达到终凝后及时进行养护。(2)严格掌握切缝时间和切缝位置。适当的切缝时间对保证砼的整体质量有很大关系,切缝过晚,由于大面积砼内部应力会出现裂缝,扩展后形成断板。(3)路面斜缩缝锐角很容易断角,在斜缩缝锐角增加角隅钢筋补强,增强斜缩缝锐角的抗拉能力。(4)在浇注砼路面时,要将基层和模板浇水湿透, 避免吸收砼土中的水分,造成砼失水过快,产生龟裂。
三、结束语
在砼路面施工过程中,由于在砼配合比设计、施工过程、路面切缝和养护过程中难免存在一些问题,加强各个环节的检查验收和施工控制,采取有力的措施是可以避免砼路面裂缝的出现。
(作者单位:山西河东建设工程有限公司)
参考文献:
[1]傅智主编.水泥混凝土路面施工及验收规范GBJ97-87.人民交通出版社.2007-11
[2]刘荥,刘效尧,黄晓明主编.水泥混凝土路面配方比例.人民交通出版社. 2010-01
[3]傅智,李红主编.公路水泥混凝土路面施工技术规范.人民交通出版社.2007-05-1.
[4]全国二级建造师执业资格考试用书编写委员会编写.市政公用工程管理与实务. 中国建筑工业出版社.2007-4-1.
[5]金志主编.水泥混凝土路面养护维修手册.人民交通出版社.2003-06-01.
关键词 混凝土路面 裂缝成因 控制措施
中图分类号?U416.216 文献标识码:A
水泥砼路面作为一种主要的路面结构,有强度高、稳定性好、耐磨损性好、使用寿命长、维修养护费用少等许多优点,因此水泥砼在各级路面上得到广泛应用。但砼是一种非匀质脆性材料,由骨料、水泥、掺和料、水以及存留在其中的部分气体组成,在骨料与水泥石粘结面之间或水泥石本身之间产生微细裂缝,这些裂缝既不规则,也不连贯。水泥砼路面裂缝严重影响了路面的使用和观感质量。
一、水泥砼路面裂缝成因分析
水泥砼路面裂缝主要表现为表面龟裂和贯通板厚裂缝,其产生的原因是不同的。
(一)表层裂缝成因。
砼路面龟裂,是指砼浇注后仍处于塑性状态时,由于表面水分蒸发过快而产生的裂缝。这类裂缝缝隙多在表面出现,形成不规则,长短宽窄不一,呈龟裂状,肉眼可见,深度一般不超过50mm,这种裂缝对结构性能影响不大,但影响结构观感质量。产生的原因主要是:(1)砼配合比设计不当,水泥用量过大或砂率过大;外加剂使用不当或掺量过大。(2)砼浇注完毕后表面没有及时覆盖或砼终凝后养护不及时所造成的。
(二)贯穿裂缝成因。
贯穿裂缝是指水泥砼路面板產生的断板裂缝,贯通裂缝一般沿垂直道路纵轴方向。贯通裂缝严重影响混凝土路面的使用功能。其产生的原因比较复杂:(1)由于地基沉降不均匀:如基层碾压不实,未达到密实标准;基层材料搅拌不均,导致基层不均匀沉降;沟槽下沉、路基拓宽部分沉陷导致路面板局部脱空。(2)砼本身性质。砼本身抗拉强度很低。砼的抗裂性就是指砼抵抗干缩变形和温度变形的能力,这些变形所引起的拉应力,如超过了砼的极限抗拉强度时,就发生裂缝,变形过大则产生贯穿裂缝。(3)施工原因。在进行路面砼施工时,浇注振捣不密实,砼内部产生内部应力后在砼浇注质量比较薄弱部分即产生贯通裂缝。(4)路面伸缩缝设置位置不合理及路面切缝不及时。切缝深度不符合要求,切缝过浅;切缝未切到头等因素均可引起砼路面发生横向贯穿裂缝。根据砼本身性质在进行砼路面设计时沿路面设置胀缝和缩缝。一般胀缝随路面的施工随时进行设置,缩缝在路面施工完成砼终凝后进行切割。
二、水泥砼路面裂缝的预防措施
(一)提高砼本身的性能。
水泥砼路面产生裂缝的根本原因在于砼的极限拉伸应变值太小,不足以抵抗干缩变形和温度变形。可采取以下措施来提高砼的极限拉伸应变值或抗拉强度值,改善路面的抗拉能力:(1)砼的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是砼中的水和水泥用量,水和水泥用量越高,砼的收缩就越大。进行砼路面设计时把路面抗弯拉强度作为一个主要指标,按照砼的抗弯拉强度进行配合比设计。通过配合比试配确定适宜的水泥品种和强度等级。(2)采用碎石配制混凝土。因为采用碎石配制的混凝土的极限拉伸值比用一般卵石配制的混凝土提高30%左右。(3)控制砼骨料的最大粒径和粒料比例。采用最大粒径较小的骨料配制砼时,可以提高砼的极限拉伸值。因此《公路水泥混凝土路面施工技术规范》中限制用做路面和桥面的粗集料不得使用不分级的统料,应按最大公称粒径的不同采用2-4个粒级的集料进行掺配。骨料最大粒径(碎石)最大公称粒径不应大于31.5mm。(4)加适当的外加剂。一般来说,加减水剂可以减少砼的用水量,改善砼的和易性,降低水分蒸发速度,减少砼的收缩值。
(二)提高基层施工质量。
水泥砼路面基层应具有足够的稳定性和耐久性。路面基层的材料必须经过严格检查,目前使用基层材料种类较多,根据设计要求选用经济合理的材料。路基的压实度满足规范要求,特别是沟槽部分和路面拓宽部分。路基要进行严格的检查验收手续。施工完成路基的养护必须满足规范要求,保证路基材料达到设计要求的强度。
(三)提高砼施工质量。
(1)为了防止砼路面产生表层裂缝,在配制砼时严格控制水灰比和水泥用量,选择合适的集料级配和砂率;及时进行覆盖,避免表面砼因失水过快造成表面龟裂。施工完成,砼达到终凝后及时进行养护。(2)严格掌握切缝时间和切缝位置。适当的切缝时间对保证砼的整体质量有很大关系,切缝过晚,由于大面积砼内部应力会出现裂缝,扩展后形成断板。(3)路面斜缩缝锐角很容易断角,在斜缩缝锐角增加角隅钢筋补强,增强斜缩缝锐角的抗拉能力。(4)在浇注砼路面时,要将基层和模板浇水湿透, 避免吸收砼土中的水分,造成砼失水过快,产生龟裂。
三、结束语
在砼路面施工过程中,由于在砼配合比设计、施工过程、路面切缝和养护过程中难免存在一些问题,加强各个环节的检查验收和施工控制,采取有力的措施是可以避免砼路面裂缝的出现。
(作者单位:山西河东建设工程有限公司)
参考文献:
[1]傅智主编.水泥混凝土路面施工及验收规范GBJ97-87.人民交通出版社.2007-11
[2]刘荥,刘效尧,黄晓明主编.水泥混凝土路面配方比例.人民交通出版社. 2010-01
[3]傅智,李红主编.公路水泥混凝土路面施工技术规范.人民交通出版社.2007-05-1.
[4]全国二级建造师执业资格考试用书编写委员会编写.市政公用工程管理与实务. 中国建筑工业出版社.2007-4-1.
[5]金志主编.水泥混凝土路面养护维修手册.人民交通出版社.2003-06-01.