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谈水泥砼路面断板原因与预防措施

2017-07-09潘峰

科学与财富 2017年18期
关键词:预防

潘峰

摘要:当前的路面建设大多以水泥混凝土为主要的修建原料,以此为原料的水泥砼路面具有路面强度高,易于维护等优点,现今被广泛应用于基础建设之中。水泥砼路面极易出现断板等损坏,因此,研究路面断板损坏的原因以及预防措施成为当前路面建设的焦点之一。

关键词:水泥砼路面;断板原因;预防

1 水泥砼路面断板的原因

断板损坏主要分为早期断板和使用期断板两种类型,早期断板是指水泥砼路面在浇筑完成但未使用的过程之中,因硬化问题而造成的断裂。使用期断裂一般指道路使用过程之中,因为过往车辆超过路面负荷而产生的断裂。

2 早期断板出现的原因

水泥原料的自身不足造成了断板的出现。水泥材料安定性和强度都有不足,水泥含有氧化钙成分,氧化钙在水泥的硬化过程之中会使得水泥的拉伸性下降,影响其初期的强度,强度不足的水泥在工程完成的初期的强度不足,再加上水泥硬化时的放热和收缩,这就造成了水泥在硬化过程之中会产生内应力,从而造成硬化时的断裂发生。

水泥板在施工时有其基层高度的设定,厚薄水泥板的交界处较为薄弱,若是工程中未能将接缝处良好处理,在砼路面收缩时,交界处的收缩应力会使得路面产生断裂。

水泥路面的原料配比同样影响着路面的质量,水泥路面的主要成分是水泥、砂石等材料。原料在施工准备阶段假如搅拌不均匀或是水泥的搅拌过程之中未按顺序进行均匀的搅拌,就会引起路面在硬化阶段的收缩不均匀,内外应力的作用之下,极易造成路面产生断裂,影响水泥砼路面的强度和质量。除此之外,水泥的配比之中假如水分的含量太大,也会影响水泥砼配比的准确性,影响路面的硬化过程。

施工过程中的操作不当也会引起前期路面的断板现象。在进行水泥砼拌合时,假如水泥因放热而温度升高,就会造成拌合物的温度的同步升高,硬化时水泥放热,内外的温差会造成路面内外因应力而产生收缩的不均匀,从而使路面产生断裂。在砼拌合时,假如水泥的拌合顺序不正确或是拌合时搅拌不均匀,也会导致早期的路面开裂。

砼浇筑期间,外界的意外比如因为停电或是机械故障造成砼浇筑作业的中断,再次浇筑时,新旧砼假如未进行施工缝隙的处理,那么新旧砼就会由于结合不良而在硬化时出现收缩不均匀的现象,导致裂缝的出现。

在早期的硬化过程之中,道路的养护不良也会使路面产生裂缝,在气温高,湿度小的外界环境之中,日夜的气温和湿度差异会使得砼表面的水分蒸发过快,时新旧砼之间的裂缝干缩,切缝不及时,会造成砼内部应力增加,使砼路面出现裂缝。

在双幅路面施工中,已浇筑一边的缩缝在另一边未开 始浇筑前已经裂通,气温下降一定幅度时,断裂的缩缝两边砼板收缩,这样后浇筑还未切割的砼板受到较大的拉应力,而这时其砼强度还较低,当拉应力大于砼初期抗拉强度时,就会在先浇筑板缩缝對应位置发生不规则裂缝。在中央分隔带路缘石的砼路面施工中,路缘石常设有砼平基背座, 由于路缘带先于路面施工,当温度下降时路缘带本身会收缩,路缘带下半部具有粗糙面会带动初期强度很低的砼面板在路缘带裂缝处产生边界裂缝。

3 使用期间产生裂缝的原因

首先,使用期间产生裂缝极有可能是在设计阶段就存在的问题。假如设计时,建设方方对于公路的交通量调查不准确,路基等材料选择未达到应有的标准,会使得路面在早期的使用之中出现裂缝。外界环境会造成砼的外部与内部出现温度差,昼夜气温变化,四季的大气温度与湿度的变化会让路面处于不间断的收缩与扩大的过程,水泥砼板在温度内外应力的不断作用下,会使路面出现裂缝。这往往也是大多数路面损伤的原因。

其次,路面上超重车辆的经过也会造成路面开裂的发生。交通运输的不断发展造成了吨位较大车辆的不断增加,超重车辆的不断经过使得路面的承载力超过设计限度,水泥砼路面产生开裂。

第三,由于路基湿度较大产生沉降现象。地表水或是自然降水渗透入路基之中,会造成路基的沉陷。水的流动及涨落会产生压力,使道路土质松动。而地下水的迁移会带来路基结构周围受力的重新分配,使土质粘结力降低,进而造成路基强度的变化。当路基强度降低后,其成分在重力以及车辆的负荷压力下会发生结构性改变,进而产生沉陷。除此之外,路基填土中有含水量过大的泥土,也会导致路基局部翻浆沉陷。当路基填土中泥土含水量远大于最佳含水量时,会在路堤内部形成过度饱水区(泥泞),当用透水性不同的土,乱而无序地堆成路堤,以及冬季填筑路堤采用饱水的冻结土或混有雪的土时,均能产生饱水区,使路基沉陷。路基的沉陷会使得沉降量不同的路面产生错位,进而造成水泥砼面板的断裂。

除此之外,基层施工质量不好,强度不均匀或较低,使用中基层 散或在渗水用下材料被吸往一边,面层脱空,当受到的弯拉应力大于砼 板强度时面板即发生断裂;面层接缝填封料失效,板的弯沉使空隙内的积水弯有压水,侵蚀冲刷基层,并沿接缝缝隙喷出,使唧泥现象不断产生,面板边缘部分将失去支承,在荷载作用下产生断裂。初期裂缝的存在和扩展,使得路面的额小裂缝不断扩大,最终使得水泥砼面板出现断裂。

4 预防措施

预防必须从建设的源头做起,从源头控制路面建设工程的质量。在设计策划阶段,建设部门就应当考虑多方面影响路面断裂的因素,尽量完善设计内容,减少策划上的遗漏,在满足施工要求的同时兼顾路面质量。人民生活水平的提高和国家建设的进展使得我国物流行业的运输行业得到了快速的发展,使得更多的大型车辆开始出现。过多的大吨位车辆就要求路面设计的工程师注意公路的最大负载,并在满足最大负载的前提之下,保证路面的质量。设计人员需要根据路面的载荷力确定水泥砼路面的厚度和水泥的使用标号,设计的过程中也要考虑到客观环境对于公路质量的影响,气温和湿度的变化会使得路面内的应力变化增加,影响路面的质量和完整程度。寒冷的环境需要施工材料较好的防寒性能,路面排水的设计也需要考虑,天然降水的浸入;路基会使得路基产生沉陷,使得路面下沉,产生断裂,尤其是在我国西部的黄土路基上,路面沉降造成的路面断裂很常见。

要尽早将后浇筑的面板切缝;有中央分隔带、路缘石等结构物施工时,应在与混凝土面板接触处涂沥青,使双方自由伸缩;基层养生结束后,及时浇筑水泥混凝土路面,以防止基层因暴露时间长产生干缩裂缝。若出现裂缝,浇筑前应采取封闭裂缝处理,预防因基层裂缝反射到面板上来。

5 结语

要想保证公路质量,延长公路使用寿命,就必须从源头控制,并严抓过程质量控制,从设计、到原材料选择,再到施工过程都 要严格把关,按规范或标准要求执行,同时,对于施工过程中发现的质量缺陷,要及时采取应急纠正措施。

参考文献:

[1] 李云龙.浅谈水泥砼的质量[J]. 黑龙江科技信息. 2013(19)

[2] 杨元红.关于水泥砼质量控制的探讨[J]. 经营管理者. 2011(22)

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