水泥砼路面早期裂縫的形成及防治措施
發布時間：2011-08-30 共1頁
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由于水泥混凝土路面的強度高，耐久性好，且能適應重載高速即繁密的汽車運輸要求，因而在煤海大同不斷地使甩。但從近幾年修建的水泥混凝土路面來看，最常見的病害就是開裂破壞。混凝土路面的開裂原因很多，在施工過程中主要是環境條件、組成材料的質量及用量、施工缺陷。
1.環境條件
1.1 原因
混凝土板的裂縫是由混凝土板的收縮與翹曲引起的，環境條件不同，混凝土板上下部失水快慢不同，溫度降低引起收縮，混凝土板上下溫差產生翹曲等。混凝土在收縮翹曲過程中，受到基層的摩阻力、粘結力以及板周邊的約束力。在強限制條件下，混凝土收縮變形會弓l起內部很大的彈性拉應力，此應力隨著彈性模量的增大和收縮量的增加而增大，收縮徐變作用一定程度上可以減少此種應力。但徐變松弛后的拉應力增長超過混凝土抗拉強度時，混凝土路面就會開裂。因而可見，引起混凝土路面開裂的主要原因為混凝土自身收縮，水泥混凝土路面面層與基層間強大的限制條件。
1.2 防治
收縮裂縫主要包括冷縮和干縮，干縮比冷縮慢，其量值也大大小于冷縮，通過加強養護干縮的影響可進一步消除。及時鋸縫以釋放混凝土的溫度收縮應力是防止斷板的主要措施，實際施工中甩溫度時間強度控制法確定鋸縫時機。但由于混凝土凝結過程受本身性質和濕度氣溫、風速等多種因素影響，所以不易掌握。如果太早混凝土強度低，縫槽被鋸縫機打成不規則毛邊;太晚混凝土早齡期溫度裂縫已形成，易造成施工斷裂。
如何確定鋸縫時機呢?施工階段溫度應力大于混凝土抗拉強度時，就可能發生施工斷板。通過混凝土凝固過程中的抗拉強度與溫度應力對比，判斷產生斷板的條件，最后用溫度確定鋸縫時機。
混凝土板凝固階段的溫度特性：在水化熱、氣溫和日光輻射的作用下，板溫隨澆筑時間不同在不同時刻出現峰值和谷值，以混凝土澆筑時間為0計，對于525水泥來說，0 h～6 h、12 h～20 h為升溫過程，6 h～12 h降溫過程。如果暫不考慮翹曲應力和脹縮應力6 h～12 h混凝土板處于降溫收縮狀態，容易發生裂縫。
混凝土板凝固階段的強度特性：混凝土早齡期強度以10 h～12 h增長最為緩慢，抗裂能力的增長也最慢。由早齡期混凝土抗拉彈性模量地增長規律并對比上、下午澆筑的混凝土抗拉彈性模量，下午澆筑的混凝土處于降溫區間，模量值比上午低，在第10 h低2倍以上，對降低混凝土的溫度應力有利。
綜上所述，可以認為第10 h是最容易發生斷板的控制時間。而容易斷板的季節是在板內溫度梯度較大的熱季。因此編制出熱季每天24 h氣溫與平均板溫之間的曲線關系，求出氣溫與板溫的平均差值。利用氣溫變化曲線的規律性，根據當日預報的氣溫和澆筑水泥混凝土的時間，推出第10 h的板溫作用控制鋸縫的溫度。從而求出鋸縫時機。原則是求出第10 h的板溫后，如果板溫有繼續升高的趨勢則溫差還要增大，需要立即把混凝土板鋸開;如果板溫在下降，則溫差不會再增大，只要在次日再次升高為第10 h的板溫之前鋸開混凝土板即可。
確定方法為：預測施工開始時的氣溫，預測終凝時的板溫，預測板溫等于預測氣溫加上板溫與氣溫的差，終凝時間一般不超過12 h，將實測開始澆筑混凝土的溫度與第12 h的預測板溫連線，求第10 h的板溫為鋸縫控制溫度。從而求出合理鋸縫時機，一般上午澆筑的板當天鋸縫，下午澆筑的板次日清晨鋸縫。施工階段的溫度應力超過路面水泥混凝土強度是發生斷板的根本原因，正確選擇鋸縫時機是防止斷板的根本措施。
2.組成材料的質量及用量
2.1 影響水泥混凝土質量的主要原因是原材料的質量及配合比。混凝土的強度主要取決于水泥的強度及其骨料表面的粘結強度。混凝土的收縮也有很大部分來源于水泥石的收縮，不同品種和質量的水泥收縮變形值不相等。混凝土中的水泥用量和水灰比越大，收縮量則越大。、在混凝土內部，骨料對水泥石的收縮起約束作用，混凝土的收縮對凈水泥漿收縮的比取決于混凝土的骨料含量，骨料含量越大，收縮越小，料徑大者對水泥漿體收縮的約束大，且達到相同稠度所需的用水量少，收縮量也小。
2.2 防治辦法：選用符合施工規范的原材料，嚴格控制施工配合比，加強試驗工作，確保施工配合比的準確性。在高溫情況下盡量避免混凝土的澆筑，同時在混凝土凝固前攤鋪完成。
3.施工缺陷
1)攤鋪混凝土時基層過干，灑水不足、不勻，下部混凝土失水過快。
2)基層產生橫向裂縫，影響混凝土板的收縮和徐變。
3)混凝土密實度不均勻，局部沉陷導致斷板的發生。
4)基層平整度差，使混凝土板與基層間的摩阻力增大。
5)混凝土板厚不均勻會在板中強度低的位置發生斷裂。
6)施工配合比不準確。
7)切縫的深淺不一，長度不夠，也是產生斷板的原因。
8)養護不及時使混凝土板產生干縮裂縫。
9)過早開放交通，使混凝土板強度沒有達到設計要求而承受外力。
10)設置縮縫來緩解斷板。
防治辦法：確保基層密實度、平整度和強度，嚴格控制基層的標高，加強養護，禁止過早開放交通，嚴格按路面施工規范進行施工。
