水泥混凝土路面斷板的原因及其防治方法

1、水泥混凝土路面斷板的原因及其防治方法路面斷板的原因下面將早期開裂斷板與使用期開裂斷板的原因作以下分析:(一早期開裂斷板的原因1.原材料不合格。(1水泥的安定性差,強度不足。水泥中的游離氧化鈣在凝結過程中水化很慢,水泥凝結硬化后還在繼續(xù)起水化作用,當游離的氧化鈣超過一定限量時,就會破壞已經硬化的水泥石或使抗拉強度下降。水泥強度不足也會影響混凝土的初期強度,使開裂斷板的機率大大增加。水泥的水化熱高,收縮大也易導致開裂。(2集料(砂、碎石等含泥量及有機質含量超標。水泥混凝土中水泥石與骨料的界面粘結不良往往是產生初期開裂的薄弱部位。集料的含泥量和有機質超過規(guī)范要求,必然會造成界面缺陷,容易開裂。另外有

2、資料表明,在同樣的水灰比條件下,石灰石,石英巖等親水性骨料與水泥石界面粘合力大,花崗巖等親水性差的骨料則反之。2.混凝土配合比不當。(1單位水泥用量偏大?；炷林幸鹗湛s的主要水泥石部分,過多的水泥用量必然會導致較大的收縮。(2水灰比偏大。水泥完全水化的最低水灰比約為0.26 -0.29,施工中采用較高的水灰比為了滿足和易性的需要以利于施工。但偏大的水灰比增大了水泥水化初期骨料表面的水膜厚度,影響了混凝土強度。3.施工工藝不當。(1攪拌不足或過分,振搗不密實,形成混凝土強度不足,或不均勻,易導致早期開裂或斷板。振搗時間不易過長,否則會造成分層,粗骨料沉入底層,細骨料留在上層,強度不均勻,表面收

3、縮裂縫增加。(2養(yǎng)生不及時或養(yǎng)護不當。尤其是氣溫高,濕度小,風速大,就會使混凝土表面水分蒸發(fā)太快,從而形成干縮裂縫。(3切縫不及時,由于機具故障或操作人員切縫時間掌握不準確或切縫深度不足,造成混凝土內應力集中,在混凝土板的薄弱處形成不規(guī)則的貫穿裂縫。(二使用期開裂斷板原因1.設計不當。(1路面厚度偏薄。根據(jù)美國的研究資料,路面的使用壽命與路面厚度成 5 次方關系,如果設計時交通量不準,路基、基層、底基層的模量和材料參數(shù)選用不當?shù)仍蚨孤访婧穸绕?就會使路面壽命縮短,過早地出現(xiàn)開裂斷板;(2板塊平面尺寸不當;(3混凝土原材料配合比不當,混凝土產生堿集料反應或抗凍融差等耐久性問題。2.路基不均

4、勻沉降。路基不均勻沉降主要發(fā)生在:(1填挖相交斷面處,半填半挖結合處,新老路基交接處,土基密度不同部位;(2軟弱地基,濕陷性黃土以及采空區(qū),陷穴等特殊路段;(3橋涵構造物的臺背等機械難以應實的部位;(4路基不同填料的界面或層面;(5壓實度不足。壓實不均勻路段,在路面長期使用過程中,由于水溫條件的變化和行車荷載作用,路基產生不均勻沉降,致使沉降量不同的結合面產生錯臺,面板由于荷載作用導致斷裂。3.基層失穩(wěn)。(1基層施工質量不好,強度不均勻或較低,使用中基層松散或在滲水作用下,材料被吸往一邊,面層脫空,當受到彎拉力大于混凝土板強度時,面板即發(fā)生斷裂。(2面層接縫填料失效,板的彎沉使空隙內的積水,侵

5、蝕沖刷基層,并沿接縫縫隙噴出,即產生唧泥。如果唧泥現(xiàn)象不斷產生,面板邊緣部分將失去支承,在荷載下產生斷裂。一、水泥混凝土路面斷板預防措施針對這些斷板原因的分析,必須要采取可靠有效的預防措施,減少斷板數(shù)量,延長混凝土路面的使用年限,提高行車的舒適性。(一早期開裂斷板的預防1.合格的原材料是保證混凝土質量的必要條件。(1對于安全性差,游離氧化鈣超標及強度不足的水泥禁止使用;不同廠家、不同種類、不同批產的水泥嚴禁混合使用。盡量采用發(fā)熱量少,收縮的硅酸鹽道路水泥或普通硅酸鹽水泥。(2集料的含泥量及有機質含量不得超標,級配應符合配合比要求。2.嚴格控制混凝土配合比。(1按試驗混凝土配合比準確配料,單位水

6、泥用量要精確,誤差值控制在1%以內;(2集料的含水量要及時試驗取量,控制適宜的用水量,保持水灰比的準確,為減少用水量,改善和易性可使用合適的外摻劑,用水量誤差不超過1%,外加劑控制在2%以內。3.施工工藝的控制。(1混凝土的拌合時間要根據(jù)機械性能準確掌握,最長拌合時間不應超過最短拌合時間的3 倍,振搗均勻密實,避免漏振或過振現(xiàn)象發(fā)生;(2加強混凝土面板的養(yǎng)生。采用覆蓋養(yǎng)生,保證混凝土面板表面濕潤;(3及時切縫。根據(jù)施工現(xiàn)場氣溫及水泥品種試驗確定最早切縫時間,一般應采用多臺切縫機同時作業(yè),以保證切縫及時。切縫深度為混凝土板厚的1/3 至1/4,不宜切縫太淺(少于1/4或太深(多于1/3,剩余斷面

7、部分能吸收由于高溫產生的內應力。4.邊界影響的控制。(1要及時將后澆筑的面板切縫;(2有中央分隔帶,路緣石等結構物施工時,應在與混凝土面板接觸處涂刷瀝青,使雙方自由伸縮;(3基層養(yǎng)生結束后,及時澆筑水泥混凝土路面,以防止基層因暴露時間長而產生干縮裂縫。若基層出現(xiàn)裂縫,應采取封閉裂縫處理,預防因基層裂縫反射到面板上來。(二使用期開裂斷板的預防1.設計上的考慮:(1由于運輸業(yè)的迅速發(fā)展,一些大型運輸車輛的出現(xiàn),這就要求設計要充分考慮混凝土路面的厚度,平面尺寸及砼標號。應保證在設計使用年限內的正常使用。(2選用適合當?shù)丨h(huán)境條件的原材料,重視凍融性和耐久性。(3設計全面的排水系統(tǒng),確保地表水、地下水不

8、會對路基、路面造成浸蝕破壞。2.路基質量控制。(1路基壓實質量要求達到規(guī)定的壓實值和彎沉值,特別是橋涵等構造物的臺背必須保證壓實度,保證路基有足夠的均勻的強度;(2對于路基不穩(wěn)定特殊軟弱土基,濕陷性黃土,采空區(qū),陷穴,滑坡等路段,應避免采用水泥混凝土路面,其它特殊路基應經過特殊處理后方可進行水泥混凝土路面施工。3.路面基層質量控制。基層應該有很大的穩(wěn)定性和均勻性:(1基層應盡可能采用水泥穩(wěn)定基層,嚴格控制細料,以增加基層的水穩(wěn)性,防止唧泥;(2嚴格控制基層的厚度,保證強度的均勻;(3采用廠拌法拌基層料,確保拌和均勻和配料準確;(4按照設計要求,保證基層的密實度。二、結語混凝土路面斷板的原因如上所述,施工生產中只有逐一落實控制,才能有效地預防斷板的