论文部分内容阅读
摘 要:随着各项经济建设的迅猛发展,道路--这个重要的基础设施建设项目得到更快的发展。水泥混凝土路面作为常见的路面类型,使用非常广泛。但由于各方面的原因,水泥混凝土路面经常会出现裂缝等质量病害问题。本文就水泥混凝土路面病害处理进行了探讨,并提出了一系列相应的预防措施。
关键词:水泥混凝土;病害;原因分析;防治措施;
一、水泥混凝土路面常见病害及原因
1、裂缝
水泥混凝土路面裂缝形式多种多样的。有表面网裂、纵向裂缝、横斜向裂縫等。
纵向裂缝通常出现在高填方、半填半挖路段、填挖交界及软土地基路段。主要由于路基强度达不到足够的承载力,发生不均沉降或板下不均匀支撑造成的,特别是当路堤从局部洼地通过时,如果路堤两侧没有有效的排水设施,路堤形成横不均匀沉降,在一段时间行车荷载作用后,路面就会出纵向裂缝。半填半挖地段路基处理不好,也会导致路面出现纵向裂缝。
路面横、斜向裂缝通常发生在填挖相交断面、新老路基交接处、土基密度不同部位、构造物和路基连接处、软弱地基和失陷性黄土等特殊路段。其原因:个别路段土基强度不够或不均匀;混凝土浇筑后,缝切割较晚,板底各断面磨擦系数不等,很可能在没割缝前出现面板收缩,拉应力和温度应力集中,并超过当时混凝土的抗拉应力,混凝土面板就会产生裂缝;施工温差大,因温度的影响产生较大的翘曲应力;混凝土自身收缩(干缩和温缩)及其与基层间强大摩阻力失衡,在车辆荷载作用下,使结构层逐步分离,荷载传递应力集中,产生面板破坏;现在所修的水泥混凝土路面,所用水泥全部采用建筑指标,至今无路用指标水泥,只能采用外加剂进行缓凝,其材料指标不稳定;在人工施工过程中,插入振捣棒时应是梅花形,如果在一个断面插入过多,造成这一断面浆体过多,骨料下沉,产生分层离析;搭接处处理不合理,造成混凝土板含水量分布不均匀,中部已达塑性强度,边部仍呈软状态,这样搭接处也容易出现断裂;养生不及时,至使强度降低,导致出现裂缝。
2、掉角
掉角是由于胀、缩缝或施工缝填料选择不当及填缝料失效,造成路表水沿缝隙下渗,尤其是当板下基层排水不畅,基层材料细料过多、耐冲刷性较差时,在车辆荷载反复作用下,真空吸力使板角处产生唧泥,板下被冲刷掏空,造成板角应力集中,出现掉角,路面板的接缝传荷能力差,或在施工中,振捣时间过长,造成骨料下沉集中的分层离析,使其抗折强度降低,反之因振捣不密实,角部侧面有蜂窝麻面,在车辆荷载作用下,极易产生掉角。
3、孔洞
混凝土路面表面呈现破损和孔洞,主要原因是施工质量差,原材料中碎石、砂中含泥量过大,或混凝土材料中夹带朽木、纸张、泥块及树叶等杂物,还有春季施工时水中夹带冰块造成的。
4、磨耗层局部脱落
磨耗层局部脱落,出现露骨麻面现象,其原因:行驶在路面上的某种机械或硬石子等撞击,摩擦路面而形成破损;施工中,因缓凝剂级配不合理或指标不稳定,造成成型时间超过了初凝时间,面层强度损失;在施工中,振捣过后混凝土板不够厚度,为了省事,只拌砂浆找平,或用推擀的方法找平,从而形成薄层砂浆,该处不仅造成表面水灰比不均匀,出现网裂,在车轮反复作用下,甚至出现脱皮,露骨,如果水泥稳定性能差一些,就很容易出现麻面现象;养护剂喷洒车在喷洒过程中停留不前,造成局部冲刷,导致露石麻面。
5、唧泥和板底脱空
唧泥和板底脱空病害是指板接裂缝或边缘上的基层细料被渗入并滞在板底的有压水从缝中或边缘处唧出,并由此造成板底面与基层顶面出现局部范围脱空。接缝填缝料失效,基层材料不耐冲刷,接缝传荷能力差和重载反复作用是引起唧泥的主要原因。排水系统不完善:如路面磺坡设置不当或路基排水畅时。路基、路面被水浸泡时也会使路面产生唧泥现象,进而出现板底脱空;另外由于基层材料局部松散,路基土压实不均匀沉降同样会导致底板出现脱空。
6、错台
错台产生的原因较多,如当胀缝下部接缝板与上部缝隙未能对齐,或胀缝不垂直,则缝旁两板在伸胀挤压过程中会上下错动而形成错台。由于水的渗入使基层软化,传力杆放置不合理,使传力效果降低,都会导致错台的产生。当交通量或基层承载力在横向各幅上分布不均匀,各幅的沉降不一致,或路基填料土质不均匀,地下水位高,碾压不实心密实,这三种情况结合在一起,冬季产生不均匀冻胀,纵缝也产生错台现象。
二、水泥混凝土上述病害的预防措施
以上分析了水泥混凝土路面早期病害产生的原因,要减少和防止水泥混凝土路面早期病害的发生,延长水泥混凝土路面的使用寿命,要从以下几个方面做好控制:
1、提高基底、路基础强度
处理零填方及挖方路段的基础时,为保证不出现天然状态的土层,处理深度要加大,并同时处理上路槽与下路槽,以保证二者具有相同的压实度。填方施工时,按规范和设计要求分层填筑、分层碾压,压实度必须达到设计要求。
2、严格控制材料质量
水泥、碎石、砂、水等原材料在使用前必须按《规范》规定,进行一系列的试验与检验,以保证材料的质量符合规范要求。拌和场地面要硬化,确保材料不被污染。
3、严控施工配合比
施工中要认真、及时做好施工现场配合比调整,确保配合比准确。要严格控制水灰比,计量不准确将影响砂石级配,没有一个好的级配,混凝土的密实度就难以保证。水泥混凝土路面工程应尽量采用拌和站并必须配置自动处理设备,禁止用体积法计量。
4、改善施工艺
尽量使用机械摊铺水泥混凝土路面,这样可提高混凝土板的均匀性和密实性,保证了施工后的混凝土板均匀、密实、无薄面。另外,要延长水泥混凝土路面施工的拆模时间,确保水泥混凝土路面施工的拆模时间在24h以上,拆模时严禁用大锤对钢模进行敲打。
5、养护措施要得当
水泥混凝土摊铺完毕后要及时覆盖,同时要重视水泥混凝土路面板的边缘养护,做到混凝土面板的全面充分养护,最好采用养护剂洒布车进行养护喷洒。
6、控制好切缝时间,选取适宜的填缝材料
当混凝土强度达到设计强度的25%-30%时,方可进行切缝。切缝宽度控制在4-6mm为宜。路面开放前应及时填缝。填缝材料为硅酮(规范规定的其他材料也可以),此填缝材料的特点是粘结力强、回弹性好,适应混凝土收缩、不溶于水、不渗水、高温不流淌、低温不脆裂、耐老化材料,但造价较高。填缝料的灌注深度≥1.7cm,考虑到温度效应,灌注高度夏天宜与面板平齐,冬季宜稍低于面板。
三、结束语
综上所述,因为水泥混凝土路面一次性投资大,出现病害影响美观及使用性能,所以对设计、施工、养护管理每一个环节都要认真负责。只有根据路面实际情况和具体条件,采取预防性、经常性的措施进行相应修补和预防,才能避免病害产生,尽量将可能出现的病害降到最低程度。
参考文献:
[1]万建成.浅谈水泥混凝土早期收缩裂缝的产生与防治[J].21 世纪建筑材料.2010.
[2]吴雪文.浅析水泥混凝土路面病害及防治措施[J].科技风,2009.
关键词:水泥混凝土;病害;原因分析;防治措施;
一、水泥混凝土路面常见病害及原因
1、裂缝
水泥混凝土路面裂缝形式多种多样的。有表面网裂、纵向裂缝、横斜向裂縫等。
纵向裂缝通常出现在高填方、半填半挖路段、填挖交界及软土地基路段。主要由于路基强度达不到足够的承载力,发生不均沉降或板下不均匀支撑造成的,特别是当路堤从局部洼地通过时,如果路堤两侧没有有效的排水设施,路堤形成横不均匀沉降,在一段时间行车荷载作用后,路面就会出纵向裂缝。半填半挖地段路基处理不好,也会导致路面出现纵向裂缝。
路面横、斜向裂缝通常发生在填挖相交断面、新老路基交接处、土基密度不同部位、构造物和路基连接处、软弱地基和失陷性黄土等特殊路段。其原因:个别路段土基强度不够或不均匀;混凝土浇筑后,缝切割较晚,板底各断面磨擦系数不等,很可能在没割缝前出现面板收缩,拉应力和温度应力集中,并超过当时混凝土的抗拉应力,混凝土面板就会产生裂缝;施工温差大,因温度的影响产生较大的翘曲应力;混凝土自身收缩(干缩和温缩)及其与基层间强大摩阻力失衡,在车辆荷载作用下,使结构层逐步分离,荷载传递应力集中,产生面板破坏;现在所修的水泥混凝土路面,所用水泥全部采用建筑指标,至今无路用指标水泥,只能采用外加剂进行缓凝,其材料指标不稳定;在人工施工过程中,插入振捣棒时应是梅花形,如果在一个断面插入过多,造成这一断面浆体过多,骨料下沉,产生分层离析;搭接处处理不合理,造成混凝土板含水量分布不均匀,中部已达塑性强度,边部仍呈软状态,这样搭接处也容易出现断裂;养生不及时,至使强度降低,导致出现裂缝。
2、掉角
掉角是由于胀、缩缝或施工缝填料选择不当及填缝料失效,造成路表水沿缝隙下渗,尤其是当板下基层排水不畅,基层材料细料过多、耐冲刷性较差时,在车辆荷载反复作用下,真空吸力使板角处产生唧泥,板下被冲刷掏空,造成板角应力集中,出现掉角,路面板的接缝传荷能力差,或在施工中,振捣时间过长,造成骨料下沉集中的分层离析,使其抗折强度降低,反之因振捣不密实,角部侧面有蜂窝麻面,在车辆荷载作用下,极易产生掉角。
3、孔洞
混凝土路面表面呈现破损和孔洞,主要原因是施工质量差,原材料中碎石、砂中含泥量过大,或混凝土材料中夹带朽木、纸张、泥块及树叶等杂物,还有春季施工时水中夹带冰块造成的。
4、磨耗层局部脱落
磨耗层局部脱落,出现露骨麻面现象,其原因:行驶在路面上的某种机械或硬石子等撞击,摩擦路面而形成破损;施工中,因缓凝剂级配不合理或指标不稳定,造成成型时间超过了初凝时间,面层强度损失;在施工中,振捣过后混凝土板不够厚度,为了省事,只拌砂浆找平,或用推擀的方法找平,从而形成薄层砂浆,该处不仅造成表面水灰比不均匀,出现网裂,在车轮反复作用下,甚至出现脱皮,露骨,如果水泥稳定性能差一些,就很容易出现麻面现象;养护剂喷洒车在喷洒过程中停留不前,造成局部冲刷,导致露石麻面。
5、唧泥和板底脱空
唧泥和板底脱空病害是指板接裂缝或边缘上的基层细料被渗入并滞在板底的有压水从缝中或边缘处唧出,并由此造成板底面与基层顶面出现局部范围脱空。接缝填缝料失效,基层材料不耐冲刷,接缝传荷能力差和重载反复作用是引起唧泥的主要原因。排水系统不完善:如路面磺坡设置不当或路基排水畅时。路基、路面被水浸泡时也会使路面产生唧泥现象,进而出现板底脱空;另外由于基层材料局部松散,路基土压实不均匀沉降同样会导致底板出现脱空。
6、错台
错台产生的原因较多,如当胀缝下部接缝板与上部缝隙未能对齐,或胀缝不垂直,则缝旁两板在伸胀挤压过程中会上下错动而形成错台。由于水的渗入使基层软化,传力杆放置不合理,使传力效果降低,都会导致错台的产生。当交通量或基层承载力在横向各幅上分布不均匀,各幅的沉降不一致,或路基填料土质不均匀,地下水位高,碾压不实心密实,这三种情况结合在一起,冬季产生不均匀冻胀,纵缝也产生错台现象。
二、水泥混凝土上述病害的预防措施
以上分析了水泥混凝土路面早期病害产生的原因,要减少和防止水泥混凝土路面早期病害的发生,延长水泥混凝土路面的使用寿命,要从以下几个方面做好控制:
1、提高基底、路基础强度
处理零填方及挖方路段的基础时,为保证不出现天然状态的土层,处理深度要加大,并同时处理上路槽与下路槽,以保证二者具有相同的压实度。填方施工时,按规范和设计要求分层填筑、分层碾压,压实度必须达到设计要求。
2、严格控制材料质量
水泥、碎石、砂、水等原材料在使用前必须按《规范》规定,进行一系列的试验与检验,以保证材料的质量符合规范要求。拌和场地面要硬化,确保材料不被污染。
3、严控施工配合比
施工中要认真、及时做好施工现场配合比调整,确保配合比准确。要严格控制水灰比,计量不准确将影响砂石级配,没有一个好的级配,混凝土的密实度就难以保证。水泥混凝土路面工程应尽量采用拌和站并必须配置自动处理设备,禁止用体积法计量。
4、改善施工艺
尽量使用机械摊铺水泥混凝土路面,这样可提高混凝土板的均匀性和密实性,保证了施工后的混凝土板均匀、密实、无薄面。另外,要延长水泥混凝土路面施工的拆模时间,确保水泥混凝土路面施工的拆模时间在24h以上,拆模时严禁用大锤对钢模进行敲打。
5、养护措施要得当
水泥混凝土摊铺完毕后要及时覆盖,同时要重视水泥混凝土路面板的边缘养护,做到混凝土面板的全面充分养护,最好采用养护剂洒布车进行养护喷洒。
6、控制好切缝时间,选取适宜的填缝材料
当混凝土强度达到设计强度的25%-30%时,方可进行切缝。切缝宽度控制在4-6mm为宜。路面开放前应及时填缝。填缝材料为硅酮(规范规定的其他材料也可以),此填缝材料的特点是粘结力强、回弹性好,适应混凝土收缩、不溶于水、不渗水、高温不流淌、低温不脆裂、耐老化材料,但造价较高。填缝料的灌注深度≥1.7cm,考虑到温度效应,灌注高度夏天宜与面板平齐,冬季宜稍低于面板。
三、结束语
综上所述,因为水泥混凝土路面一次性投资大,出现病害影响美观及使用性能,所以对设计、施工、养护管理每一个环节都要认真负责。只有根据路面实际情况和具体条件,采取预防性、经常性的措施进行相应修补和预防,才能避免病害产生,尽量将可能出现的病害降到最低程度。
参考文献:
[1]万建成.浅谈水泥混凝土早期收缩裂缝的产生与防治[J].21 世纪建筑材料.2010.
[2]吴雪文.浅析水泥混凝土路面病害及防治措施[J].科技风,2009.