水泥混凝土路面产生裂缝的原因分析及补救措施

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  摘要:水泥混凝土路面是当前社会交通建设主要采用的道路建设类型,其裂缝病害的防治与补救在较大程度上影响着正常的社会交通秩序以及居民的出行安全,对此,一方面需要对其裂缝病害引起重视,另一方面需要通过改善裂缝病害的补救措施来防治裂缝情况的进一步恶化。
  关键词:水泥混凝土;道路裂缝;补救措施
  一、引言
  混凝土路面在性质上拥有较好的稳定性、抗滑性能、耐磨性、刚性以及负荷性能,能够在夜间行车的过程中提供较为良好的安全保障。虽然具有多种优越的性能,但也容易出现路面裂缝等情况,造成路面养护支出的费用较大。环境因素与施工因素等是影响水泥混凝土路面质量的主要因素。路面裂缝的产生往往需要一个过程,期起初裂缝形成半径较小,随着行车负荷、自然因素侵蚀以及养护工作的逐渐缺失等,使得裂缝情况逐渐恶化,最终形成板块裂缝而加大了交通危险性。对此,需要在现有的路面裂缝管制工作中,重视形成、影响路面裂缝的相关因素管控与治理,由此在一定程度上改善路面工程项目的整体质量。
  二、水泥混凝土路面形成裂缝的主要影响因素
  (一)原材料
  混凝土材料在实际的路面工程应用过程中,其凝固通常由外部向内部延伸,该特性容易使表面与内部需产生较大的变化差,若表面与内部变化的程度相差较大,容易造成路面结构产生不同程度的裂缝[1]。当混凝土材料受到过大压力与拉力,超出了路面结构本身的荷载力,表面裂缝就极易出现。另外,粗集料与细集料也会影响水泥混凝土的凝固质量,即:
  1.水化反应。水泥与水产生反应的过程往往伴随着热量的大量释放,由于材料产生的温度变化较大且具有突发性,使得混凝土凝固过程存在不稳定性,若温度变化高于混凝土凝固速度,则容易导致裂缝情况的发生。水泥材料中的硅酸钙含量超标时,所产生的有害物质也会造成混凝土结构出现不同程度的裂缝。
  2.干缩。混凝土材料一般在凝固之前,其内部需的骨料会经历沉淀这一过程,当混合料的状态在拌和过程中没有进行管控,则容易出现含水量丢失较快的情况,进而使得混凝土的表面结构出现干缩过度产生的裂缝。
  (二)周边环境
  混凝土路面的施工环境一般处于开放的环境中,该种类型施工环境存在较多可变的自然环境因素,比如温度、湿度以及风速因素等,这也是导致水泥混凝土产生裂缝的主要原因之一。在高湿度的环境中,混凝土路面结构的收缩比例较小;在风速较快的环境中,混凝土路面结构的收缩比例较大;在温度变化幅度较大的环境中,混凝土路面结构的收缩比例变动频繁且幅度较大—三种环境因素都能在较大程度上影响路面结构的稳定性、耐久性以及安全性。混凝土材料在凝固变化中,材料之间产生的化学放热反应,使得混凝土内外部产生交大的温差,造成路面内外部结构产生变化差异,进而出现表层裂缝。施工环境本身的温度因素会在较大程度上放大混凝土材料的放熱反应,若施工的周边环境存在较大温差,混凝土路面结构凝固过程出现裂缝的比例也会加大。
  (三)施工技术
  混凝土路面的施工技术涉及多个方面,包含路面填筑材料的质量管控和养护工作等[1]。比如:
  1.混凝土材料的配合比没有结合实际情况进行制定。不同地区、环境中的混凝土路面施工,混凝土材料的配合比往往存在一定差异,由于没有结合实际情况以及施工标准等,使得水、水泥以及沙土之间的比例难以形成稳定的结构,进而埋下裂缝情况产生的隐患。
  2.面板。造成混凝土面板结构产生质量问题的主要原因在于,混凝土搅拌的过程中,没有保证充分的拌合时间、程度,使得搅拌材料在结构上缺乏一致的强度,从而在路面面板的施工过程中,容易造成底部架空的情况,使得路面结构的承载能力较小,加大了路面结构出现裂缝的风险。
  3.养护工作。混凝土材料在调制、拌合的过程中具有一定含水量,且凝固过程还存在放热的现象。对于施工过程中的质量管控工作而言,如果没有针对混凝土拌合与凝固的性质,制定并实施相应的管护工作,则容易使该材料在凝固的过程中由于含水量缺失、温度过热等情况造成内部结构出现裂缝等情况。
  (四)路基
  路面建筑项目中的核心结构为路基结构,部分路面工程项目由于在路基项目的施工过程中没有重视其质量与施工管控,造成该结构缺乏相应的稳定性,进而加大了路面结构产生裂缝的风险性。另外,路基材料的配合比例以及拌合过程中,也是影响其应用质量的主要原因之一,其结构形成的材料构成以及施工个过程若缺乏相关质量管控,则容易影响其抗裂性能以及稳定性等。
  三、相关改善思路与补救措施
  (一)表层裂缝的补救措施
  在表层裂缝的补救措施中,需要应用水泥砂浆进行路面结构修复。修补用的材料需要拥有较好的抗冻融性、粘合性、抗压、抗折性,同时在颜色等材料性质上,需要与院路面结构的材料具有较高的相似性。正式进行修补工作的过程中,首先需要压缩空气清理路面的裂缝位置,避免出现杂物等情况影响修补效果。其用修补剂涂抹并灌入裂缝处,若此过程中修补剂与路面结构出现不同程度的色差,应使用白色水泥进行色差上的修复,确保修补材料与路面结构材料之间的色差还原度。路面裂缝实施修补过后,不需要实施洒水养护程序,半个月左右即可回复正常的交通运行。另外,表层裂缝因钢筋贯穿造成的裂缝情况,需要凿开面板结构将裸露出的钢筋进行切割,直到贯穿部分切割完毕后再重新进行浇筑修补。
  (二)贯穿裂缝的补救措施
  1.纵向贯穿裂缝需要在施工完毕的面板结构中进行重新凿除,待补入钢筋笼后进行混凝土材料的重新浇筑。
  2.横向贯穿裂缝需要凿断裂缝之间的横向面板,凿除断裂、破损的结构,并在原来的基础上设置全新的传力杆(或者补强钢筋),最后在通过修补材料的浇筑进行修复。
  总结:水泥混凝土路面作为当前社会交通建设较为常见的道路工程类型,其裂缝病害的防治与治理对于城市交通与社会居民而言具有较为重要的意义。在当前阶段的路面裂缝治理工作中,一方面需要重视前期的准备工作、材料管理以及施工过程管控,另一方面需要再已存在的裂缝病害中及时制定并实施相关补救措施,由此保障道路正常的交通运行。
  参考文献:
  [1]申东.公路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因及防治措施[J].交通世界(下旬刊),2019(2):166-167.
  [2]郑力.水泥混凝土路面裂缝产生的原因及预防措施探讨[J].砖瓦世界,2019(16):100.
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