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浅谈水泥砼路面断板原因与预防措施

2015-08-15李启超泗洪县交通工程处江苏泗洪223900

江西建材 2015年15期
关键词:断板水灰比路面

■李启超 ■泗洪县交通工程处,江苏 泗洪 223900

伴随着国民经济和交通事业的进一步发展,最近几年,中国建成了一大批水泥混凝土路面。目前,中国已建成水泥混凝土路面的超过1万多公里。因为国内的沥青路面很难满足质量的要求,而水泥混凝土路面具有刚度大、强度高、稳定性好、经久耐用、维护费用低、经济效益高、有利于夜间行车、负载能力强等特性,所以水泥混凝土路面将会有更快速的发展。虽然水泥混凝土路面施工技术的不断完善,但是还是会出现了裂缝、断板、沉降、错位等问题,给保护和恢复带来了很大的困难,尤其是断板的问题,在公路工程已成为一个常见问题。

1 水泥砼路面断板出现的原因

1.1 改变材料性能

一方面是水泥的水合反应。当与水接触的水泥,该反应是迅速和瞬态时产生的水合反应,在几分钟后可释放的热量,使得水泥混凝土路面的温度快速降低。在此进程中,温度的急剧变化,使水泥路由于温度应力而发生了变化,一旦温度比混凝土的变化率高,就会发生路面断板的裂缝。而另一方面是水泥石材的收缩效果。结硬后,水泥混凝土路面的表面水分挥发温度随着下降,水泥份量减少。水泥表面水分流失的程度是不同的,从而致使表面收缩和内部收缩不均匀,表面收缩变形较大,内部约束而使水泥表面张力向下,因为路面的水泥混凝土抗拉强度不同,所以就会影响路面的裂缝。在水泥混凝土路面,单位体积更小,有收缩作用,路面断裂的可能性就较小。然而,如温度的变化,这将会增加断板的可能性。

1.2 影响路面基层

在不均匀的基层中出现比例较大的摩擦力,由于路面拉应力不能承担而出现断板,过薄或过厚,由于水泥混凝土收缩的弱点,不统一性而致使出现裂纹。如果基层过于干燥,基层断板将从混凝土路面吸收水分,致使水泥混凝土水量不够,水泥混凝土的强度就会因此降低。

1.3 砼配合比的影响

水泥砼的比例十分重要,一是要重视水泥混凝土的水灰比。如果混凝土的水灰比过大,那么混合的水占据了较大的地方,多余的水分会逐渐挥发,挥发后会出现孔隙,增加混凝土收缩的影响。较大比重的水灰比,孔隙率和逐渐越大的收缩率,在一定程度上将会对混凝土的强度产生影响。水泥水化的范围是0.26-0.29 之间,不大于0.45 的最大限制。另一方面要重视水泥的储量。实际上,水泥的用量较多,混凝土强度也较高。水泥本身是收缩的,如果水泥用量变大,更大的水泥裂缝的收缩量将很容易产生裂纹,从而致使路面断裂。而如果水泥用量过少,会致使路面强度不好,路上还可能发生初期的断板。

1.4 施工因素

首先,没有控制好混合时间,精确的计算出改变砼的混合比例,混凝土材料拌合致使混凝土拌合料出现离板、分层等,当振动不紧密,不均匀的混合致使强度分布不均匀,这些因素都有可能导致水泥砼路面断板。其次,在混凝土浇筑,因为各种方式致使工作中断,再开工时未进行施工缝处理,致使旧混凝土和浇筑新的混凝土由于表现欠佳和不一致的收缩而导致裂缝。此外,切缝不及时。不及时或切缝深度不够是路面断裂的一个主要因素。当超过250/(℃·h)时,很容易出现断板的缝隙。最后,保养方法的问题。在道路上维护的阶段,应适当保护,特别是在高温,低湿度,风速区域时,水面挥发速度加速,增强收缩作用,因此会出现收缩性的裂缝。同时,不应该过早开放交通,初期水泥混凝土路面的抗折荷载过早,会破坏路面强度,为后期的路面埋下隐患。

2 水泥砼路面断板的处理方法

2.1 控制好原材料

要严格对待水泥砼路面的原材料,水泥和集料一定要适应需求。对于水泥的挑选,要挑选初期强度高、水化不高的硅酸盐水泥品种。水泥强度是主要的考虑原因,适当水平是十倍以上的设计抗弯强度,而水泥碱含量应在0.8%来控制。当选择集料(砂,砾石),应控制它们的粘土含量,含较少的污泥,其中所述粗骨料的最大的不大于30mm 大小,分级砾石是比较合适的选择,对于细集料选择的产品,粗砂是比较合适的。

2.2 控制好路面基层的铺设

基层顶面应保持平整均匀,减少基层与水泥砼的摩擦力,在一定程度上可以在基层的上面铺设一层塑料的薄膜,而用松散材料解决路基不平整表面的方式应该被阻止。与此同时,我们应该尽可能的确保基层水量的充裕,在已成型的基层上均匀洒二次水,然后立即用混凝土铺设,以预防水分挥发的损失。

2.3 控制砼配合比

一方面是水灰比控制。如果人工铺筑混凝土路面,水灰比控制在小于0.5 以内,利用机械铺设,水灰比应控制在0.6 以内。同时,它也可适当添加增塑剂。另一种是对水泥量的控制。控制水泥的量应是确保水泥砼的强度,每立方米水泥的统一的国际规定,水泥混凝土施工单位量的基本前提是小于300 公斤,而交通研究部说明,最佳用量的水泥在每立方米290-350kg 之间。

2.4 对施工进程的控制

首先,在时间和测量方面,要严格控制原料,利用有经验的工人来操作,如果必要的话,使用自动计量装置。在拌合前需对集料的含水量进行测定并及时调节用水,降低拌合物的离析分层。其次,防止漏振动或过度振动,传输距离尽可能的减少,电机的转速要进行控制,混合材料要减少等待时间,控制坍落度和加工性。尝试机械使用,采用人工摊铺,支持小型振动机械要求。同样,切缝及时。时间是十分重要的,切缝时间过晚,则温度应力不能得以及时释放,当温度应力超过混凝土抗折强度时,就会发生断板的问题。在一般情况下,尽量控制时间,在260-310/(℃·h),不能被延迟。同时,要关注温度的天气变化,防止出现断板。最后,要强化维护,要及时浇水,以预防出现收缩裂缝。

3 结束语

综上所述,为了确保道路质量,加延公路使用寿命,就一定要从起源控制,严格的质量控制过程入手,从设计到选材,到施工过程中应严格按规范或标准实施,同时施工过程中发现的问题,及时采取纠正方式,即时采用填补小裂缝的措施,做好水泥混凝土路面的维修工作。除了设计和施工过程的控制,但也应重视控制道路使用,并严格按照法律法规执行禁止出现超载,超重,超限的车辆,做好正常保养的道路,以确保公路质量。

[1]冀斌.浅谈水泥砼路面断板原因与预防措施[J].科技创新与应用,2015,10∶215.

[2]杨昭.水泥砼路面断板原因分析及处理方法[J].科技创新与应用,2013,11∶195.

[3]徐彦峰,张红海.略论水泥砼路面断板原因分析及其处理方法[J].河南科技,2013,08∶145.

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