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摘 要:本文通过分析混凝土路面裂缝、断板产生的原因,提出预防措施,希望对混凝土路面施工质量控制有一定的借鉴意义。
关键词:水泥混凝土路面 施工 质量 控制
中图分类号:TU528.45 文献标识码:TU 文章编号:1009-914X(2012)10- 0164–01
水混混凝土路面以其抗压、抗弯、抗磨损、高稳定性等诸多优势,在各级路面上得到广泛应用。但由于交通荷载日益重型化,交通量大幅度增长,路面损坏不断加速。其中以产生裂缝最为突出。本文通过分析混凝土路面裂缝、断板产生的原因,提出预防措施,希望对混凝土路面施工质量控制有一定的借鉴意义。
一、水泥混凝土裂缝、断板产生的原因
混凝土体积变化是水化后温度升高而后又降低,混凝土中的水泥在水化时产生水化热,10kg42.5水泥约125千卡的热量,混凝土在水化初期,比原温度升高约30℃、特别是在严热的高温天气施32,水化热量大而不易散发。使混凝土温度升高达45℃以上,混凝土体积因温度升高而发生膨胀。当水化热消散后,混凝土构件因冷却而收缩,就产生了拉应力,当这种拉应力发展的时候板已经到了凝固的末期,混凝土回弹模量已经变高,而塑性流动性则降低了。再加上混凝土的抗拉强度约有抗压强度的十分之一。所以冷缩产生的拉应力是混凝土产生早期裂缝的主要原因。
二、加强水泥混凝土路面施工的质量控制
1、严格控制路面原材料的质量
(1)原材料的选择。建好公路水泥混凝土路面的基本物质条件是路面水泥混凝土原材料要精良,进场前控制好原材料的质量相当重要。
①水泥主要控制水泥的抗折强度。我国水泥厂家众多,生产技术良莠不齐,因此,选择合格的水泥是保证混凝土强度的首要因素。
②粉煤灰要采用一、二级灰,主要控制粉煤灰中烧失含碳量和细度等指标。
③外加剂的选用是路面混凝土材料科学中的关键。
④粗集料主要控制其最大粒径、硬度以及含泥量和粒形。一般选用火成岩和变质岩,不使用沉积岩,可以保证岩石的强度,进而保证混凝土的抗弯拉强度。
(2)混凝土配合比的质量控制。
2、路面强度的质量控制
(1)严格控制原材料质量。水泥、砂、碎石、水等原材料在使用前进行性能指标试验,不合格的不得使用。粗、细集料进行筛分试验,使得级配合理。
(2)配制混凝土时,应严格控制水灰比和水泥用量,选择合适的砂率,防止因水灰比过大、水泥用量过大或砂率过大導致龟裂。
(3)在混凝土浇注前应将基层浇水湿透,避免因基层吸水过大而产生裂缝。
(4)严格控制混凝土路面各工序的施工质量,尤其要注意“振捣密实”,实践证明,在同样的施工条件下,振捣密实处出现裂缝的几率比未振捣密实处出现裂缝的几率小得多,对于边角部分,一般排振架难以振捣密实,需配以单独的插入式振捣棒进行补振,同时,应防止混凝土过度振捣或抹平而导致水泥和细集料过多上浮于表面,造成缩裂。
(5)控制路面混凝土厚度,严格按设计标高支模,混凝土应按虚铺高度进行摊铺,振捣后如缺料应及时补添,以保证混凝土面板的厚度满足要求。
(6)模板接缝严密、底部进行封堵,防止因漏浆造成边部蜂窝、麻面。
(7)应及时覆盖,防止炎热或大风天气表面游离水分蒸发过快、体积急剧收缩而导致的开裂,并加强养生期内的洒水工作,保持表面湿润,在混凝土未达到设计强度时,严禁开放交通。
(8)高温施工应添加缓凝剂,并及时覆盖,勤洒水,保持表面湿润。当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-5℃则属于冬季施工,应按冬季施工措施处理,而当昼夜平均气温低于-5℃时,应停止施工。
(9)为防止混凝土路面的不规则裂缝,可采用一些新材料、新工艺,如聚丙烯网状纤维,实践证明,在混凝土中掺聚丙烯网状纤维可以增加塑性混凝土的抗张力和韧性,因而减少混凝土塑性收缩龟裂的形成,施工后的检测结果证明水泥混凝土中采用聚丙烯网状纤维能有效抑制混凝土面层龟裂现象。
3、路面平整度的质量控制
水泥混凝土路面板的平整度,是使用质量的最重要指标。平整度高的路面,不但可以提高通过能力,提高经济效益,而且可以减少对面板的冲击力,从而可以延缓甚至避免错台,卿泥、断裂现象的发生。因而延长路面使用寿命。
4、振捣方式的质量控制
浇注混凝土时,除少量塑性混凝土可用人工捣实外,宜采用振动器振实。混凝土混合料的振捣器具,应由平板振捣器(2.2~2.8kW)、插入式振捣器和振动梁(各1kW)配套作业;混凝土路面板厚在0.22m以内时,一般可一次摊铺,用平板振捣器振实;平板振捣器在同一位置停留的时间,一般为10~15s,以达到表面振出浆水,混合料不再沉落为宜;凡振捣不到之处,如面板的边角部、窨井、进水口附近,以及设置钢筋的部位,可用插入式振捣器进行振实;当混凝土板厚较大时,可先插入振捣,然后再用平板振捣,以免出现蜂窝现象;当摊铺或振捣混合料时,不要碰撞模板和传力杆,以避免其移动变位;对每一振动部位,必须振到该部位混凝土密实为止,确定混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆。
5、接缝的质量控制
接缝是水泥混凝土路面特有的薄弱环节,是影响路面平整度和传荷能力的主要因素,对路面使用质量和使用寿命影响很大,因此,要做好质量控制。
(1)缩缝。缩缝分切缝、压缝两种形式。切缝法,当混凝土达到设计强度25~30%时,应采用切缝机进行切割,并掌握最佳开割时间。
(2)纵缝。纵缝有企口缝、平缝两种形式,平缝分设拉杆与不设拉杆两种做法。
(3)胀缝。胀缝应与路面中心线垂直,缝壁必须垂直,缝隙宽度必须一致,缝中不得连浆;缝隙上部应浇灌填缝料,下部应设置胀缝板。胀缝传力杆的活动端,可设在缝的一边或交错布置;固定后的传力杆必须平行于板面及路面中心线,其误差不得大于5mm。传力杆的固定,可采用顶头木模固定或支架固定安装的方法。如顶头木模固定传力杆,宜用于混凝土板不连续浇筑时设置的胀缝,传力杆长度的一半应穿过端头挡板,固定于外侧定位模板中,混凝土拌合物浇筑前应检查传力杆位置,浇筑时,应先摊铺下层混凝土拌合物用插入式振捣器振实,并应在校正传力杆位置后,再浇筑上层混凝土拌合物;支架固定传力杆,宜用于混凝土板连续浇筑时设置的胀缝,传力杆长度的一半应穿过胀缝板和端头挡板,并应用钢筋支架固定就位,浇筑时应先检查传力杆位置,再在胀缝两侧摊铺混凝土拌合物至板面,振捣密实后,抽出端头挡板,空隙部份填补混凝土拌合物,并用插入式振捣器振实。
(4)填缝料。填缝材料应与混凝土板壁粘结牢固、回弹性好、适应混凝土板收缩、不溶于水、不渗水、高温时不流淌、低温时不脆裂、耐老化;对胀缝应选择密封性好、伸缩性强、使用寿命长的材料,对一般缩缝要求可以低一些;为了防止砂砾及其它细微坚硬颗粒物质掉入缝内和冬季渗水,应填灌一种易灌、易除、抗水、又有一定强度的材料;目前一般采用沥青净浆灌注,但在灌注时不能灌满,夏季灌缝面应离缝口1~2mm,冬季灌缝面应离缝口5~8mm,以免热天溢浆,影响平整度和路容。
三、结语
综上所述,水泥混凝土路面施工的质量控制应从原材料开始控制,然后分别从平整度指标、振捣指标、接缝指标等方面来规范施工各个工序的质量控制,从而提高水泥混凝土路面的施工质量,延长水泥混凝土路面的使用年限。
参考文献:
[1]GBJ97-87,水泥混凝土路面施工及验收规范[S].
[2]JTGF30-2003,公路水泥混凝土路面施工技术规范[S]
[3]陈建华.水泥混凝土路面施工技术浅谈[J].大众科技,2009,10(4)
关键词:水泥混凝土路面 施工 质量 控制
中图分类号:TU528.45 文献标识码:TU 文章编号:1009-914X(2012)10- 0164–01
水混混凝土路面以其抗压、抗弯、抗磨损、高稳定性等诸多优势,在各级路面上得到广泛应用。但由于交通荷载日益重型化,交通量大幅度增长,路面损坏不断加速。其中以产生裂缝最为突出。本文通过分析混凝土路面裂缝、断板产生的原因,提出预防措施,希望对混凝土路面施工质量控制有一定的借鉴意义。
一、水泥混凝土裂缝、断板产生的原因
混凝土体积变化是水化后温度升高而后又降低,混凝土中的水泥在水化时产生水化热,10kg42.5水泥约125千卡的热量,混凝土在水化初期,比原温度升高约30℃、特别是在严热的高温天气施32,水化热量大而不易散发。使混凝土温度升高达45℃以上,混凝土体积因温度升高而发生膨胀。当水化热消散后,混凝土构件因冷却而收缩,就产生了拉应力,当这种拉应力发展的时候板已经到了凝固的末期,混凝土回弹模量已经变高,而塑性流动性则降低了。再加上混凝土的抗拉强度约有抗压强度的十分之一。所以冷缩产生的拉应力是混凝土产生早期裂缝的主要原因。
二、加强水泥混凝土路面施工的质量控制
1、严格控制路面原材料的质量
(1)原材料的选择。建好公路水泥混凝土路面的基本物质条件是路面水泥混凝土原材料要精良,进场前控制好原材料的质量相当重要。
①水泥主要控制水泥的抗折强度。我国水泥厂家众多,生产技术良莠不齐,因此,选择合格的水泥是保证混凝土强度的首要因素。
②粉煤灰要采用一、二级灰,主要控制粉煤灰中烧失含碳量和细度等指标。
③外加剂的选用是路面混凝土材料科学中的关键。
④粗集料主要控制其最大粒径、硬度以及含泥量和粒形。一般选用火成岩和变质岩,不使用沉积岩,可以保证岩石的强度,进而保证混凝土的抗弯拉强度。
(2)混凝土配合比的质量控制。
2、路面强度的质量控制
(1)严格控制原材料质量。水泥、砂、碎石、水等原材料在使用前进行性能指标试验,不合格的不得使用。粗、细集料进行筛分试验,使得级配合理。
(2)配制混凝土时,应严格控制水灰比和水泥用量,选择合适的砂率,防止因水灰比过大、水泥用量过大或砂率过大導致龟裂。
(3)在混凝土浇注前应将基层浇水湿透,避免因基层吸水过大而产生裂缝。
(4)严格控制混凝土路面各工序的施工质量,尤其要注意“振捣密实”,实践证明,在同样的施工条件下,振捣密实处出现裂缝的几率比未振捣密实处出现裂缝的几率小得多,对于边角部分,一般排振架难以振捣密实,需配以单独的插入式振捣棒进行补振,同时,应防止混凝土过度振捣或抹平而导致水泥和细集料过多上浮于表面,造成缩裂。
(5)控制路面混凝土厚度,严格按设计标高支模,混凝土应按虚铺高度进行摊铺,振捣后如缺料应及时补添,以保证混凝土面板的厚度满足要求。
(6)模板接缝严密、底部进行封堵,防止因漏浆造成边部蜂窝、麻面。
(7)应及时覆盖,防止炎热或大风天气表面游离水分蒸发过快、体积急剧收缩而导致的开裂,并加强养生期内的洒水工作,保持表面湿润,在混凝土未达到设计强度时,严禁开放交通。
(8)高温施工应添加缓凝剂,并及时覆盖,勤洒水,保持表面湿润。当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-5℃则属于冬季施工,应按冬季施工措施处理,而当昼夜平均气温低于-5℃时,应停止施工。
(9)为防止混凝土路面的不规则裂缝,可采用一些新材料、新工艺,如聚丙烯网状纤维,实践证明,在混凝土中掺聚丙烯网状纤维可以增加塑性混凝土的抗张力和韧性,因而减少混凝土塑性收缩龟裂的形成,施工后的检测结果证明水泥混凝土中采用聚丙烯网状纤维能有效抑制混凝土面层龟裂现象。
3、路面平整度的质量控制
水泥混凝土路面板的平整度,是使用质量的最重要指标。平整度高的路面,不但可以提高通过能力,提高经济效益,而且可以减少对面板的冲击力,从而可以延缓甚至避免错台,卿泥、断裂现象的发生。因而延长路面使用寿命。
4、振捣方式的质量控制
浇注混凝土时,除少量塑性混凝土可用人工捣实外,宜采用振动器振实。混凝土混合料的振捣器具,应由平板振捣器(2.2~2.8kW)、插入式振捣器和振动梁(各1kW)配套作业;混凝土路面板厚在0.22m以内时,一般可一次摊铺,用平板振捣器振实;平板振捣器在同一位置停留的时间,一般为10~15s,以达到表面振出浆水,混合料不再沉落为宜;凡振捣不到之处,如面板的边角部、窨井、进水口附近,以及设置钢筋的部位,可用插入式振捣器进行振实;当混凝土板厚较大时,可先插入振捣,然后再用平板振捣,以免出现蜂窝现象;当摊铺或振捣混合料时,不要碰撞模板和传力杆,以避免其移动变位;对每一振动部位,必须振到该部位混凝土密实为止,确定混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆。
5、接缝的质量控制
接缝是水泥混凝土路面特有的薄弱环节,是影响路面平整度和传荷能力的主要因素,对路面使用质量和使用寿命影响很大,因此,要做好质量控制。
(1)缩缝。缩缝分切缝、压缝两种形式。切缝法,当混凝土达到设计强度25~30%时,应采用切缝机进行切割,并掌握最佳开割时间。
(2)纵缝。纵缝有企口缝、平缝两种形式,平缝分设拉杆与不设拉杆两种做法。
(3)胀缝。胀缝应与路面中心线垂直,缝壁必须垂直,缝隙宽度必须一致,缝中不得连浆;缝隙上部应浇灌填缝料,下部应设置胀缝板。胀缝传力杆的活动端,可设在缝的一边或交错布置;固定后的传力杆必须平行于板面及路面中心线,其误差不得大于5mm。传力杆的固定,可采用顶头木模固定或支架固定安装的方法。如顶头木模固定传力杆,宜用于混凝土板不连续浇筑时设置的胀缝,传力杆长度的一半应穿过端头挡板,固定于外侧定位模板中,混凝土拌合物浇筑前应检查传力杆位置,浇筑时,应先摊铺下层混凝土拌合物用插入式振捣器振实,并应在校正传力杆位置后,再浇筑上层混凝土拌合物;支架固定传力杆,宜用于混凝土板连续浇筑时设置的胀缝,传力杆长度的一半应穿过胀缝板和端头挡板,并应用钢筋支架固定就位,浇筑时应先检查传力杆位置,再在胀缝两侧摊铺混凝土拌合物至板面,振捣密实后,抽出端头挡板,空隙部份填补混凝土拌合物,并用插入式振捣器振实。
(4)填缝料。填缝材料应与混凝土板壁粘结牢固、回弹性好、适应混凝土板收缩、不溶于水、不渗水、高温时不流淌、低温时不脆裂、耐老化;对胀缝应选择密封性好、伸缩性强、使用寿命长的材料,对一般缩缝要求可以低一些;为了防止砂砾及其它细微坚硬颗粒物质掉入缝内和冬季渗水,应填灌一种易灌、易除、抗水、又有一定强度的材料;目前一般采用沥青净浆灌注,但在灌注时不能灌满,夏季灌缝面应离缝口1~2mm,冬季灌缝面应离缝口5~8mm,以免热天溢浆,影响平整度和路容。
三、结语
综上所述,水泥混凝土路面施工的质量控制应从原材料开始控制,然后分别从平整度指标、振捣指标、接缝指标等方面来规范施工各个工序的质量控制,从而提高水泥混凝土路面的施工质量,延长水泥混凝土路面的使用年限。
参考文献:
[1]GBJ97-87,水泥混凝土路面施工及验收规范[S].
[2]JTGF30-2003,公路水泥混凝土路面施工技术规范[S]
[3]陈建华.水泥混凝土路面施工技术浅谈[J].大众科技,2009,10(4)