当前位置: 首页 > 免费论文下载 > 建筑化工 > 建筑工程 >
论文服务

水泥混凝土路面裂缝的成因分析及防治

时间:2013-06-03来源:易品网 点击:
某厂区新建道路工程,路面设计为汽-20和汽-30两种等级,厚度为240MM与300MM,面层混凝土28d抗弯强度分别为不小于4.5Mpa\5.0Mpa,宽度分12m、9m、7m三种,路拱为直线型,分单坡、双坡两种形式。基层采用二灰砂砾基层(配比为石灰:粉煤灰:砂砾=8:17:75,厚度:两层200mm),路基压实系数0.93,属重型标准。面层采用水泥混凝土(普通硅酸盐水泥),其中石料强度不低于二级,且应有一定级配,砂以中偏粗砂为宜,相应混凝土砂率不大于0.30。混凝土面板采用等厚式,依JTG D40-2002规范规定自行划分板块,表面构造深度为0.6mm,并且以规范要求设置纵、横缝(平缝、胀缝、缩缝),纵缝与胀缝处设置钢筋与传力杆。面层总面积达50000m2,共11条道路纵横交错,交叉路口较多。施工期间在5月-8月份,采用机械搅拌、机械碾压。在施工时加强了工序间质量控制与管理并对施工工艺在现场实时时行了改进,仍在混凝土浇筑后出现面板裂缝(包括面板的干缩裂缝),经现场检查,绝大部分裂缝发生在混凝土面板浇注后的1~2天内,位置大多在距缩缝1米的范围内,个别也有在面板纵缝处开裂的。且缝宽随时间的推移由细发展到宽,细的只有0.1mm,缝深度有的贯通板面,严重时面层也会断裂。总体上横向缝较纵向缝居多。  
  1、原因分析 造成面板开裂的因素很多。路面是大面积薄壁结构,大平面薄壁结构是最易于开裂、断裂和断角的结构。当混凝土面板的抗拉、抗折强度低于混凝土的收缩和变形应力时,裂缝就会产生,而随着时间、气温等环境变化以及雨水、养护用水等浸入,或者行车作用,会导致裂缝程度加重。根据裂缝的检测与现场观测,水泥混凝土面层裂缝主要有表层、贯通裂缝两种,其产生的原因分析如下: 
  1.1表面裂缝 
  水泥混凝土路面表层裂缝主要表现形式为龟裂,缝深度较浅。主要是由混凝土设计强度(抗拉、抗弯)、砼配合比、原材料、施工方法等造成的。 
  混凝土设计强度、配合比、原材料不当有几个方面:a水泥量大b砂率过小或过大c外加剂使用不当(掺量大,混凝土在重力作用下产生离析或者早强剂的使用)d原材料使用不当(水泥品种泌水性大、砂粒径小、碎石级配差等)e混凝土塌落度大、和易性差、水泥浆分离,由极限拉伸值较大而产生裂缝。 
  1.2贯通裂缝 
  是指贯穿板厚的纵横裂缝,由于施工分幅与施工缝留设基本相同,使得纵向裂缝较少。形成的原因有:a路基土质承载力不足,碾压压实度局部未达标或基底水浸b二灰基层集中搅拌不均匀,配合比误差大或未分层。基层组成料生石灰粉内部有未筛分的石灰大颗粒,且发生颗粒较集中部位c面层混凝土浇筑遇大风、雨天施工,混凝土振捣不到位d面层压面晚、切缝时间掌握差e未使用早强型减水剂f养生时间短,通车早g温度、湿度等几个方面。 
  2、减少水泥混凝土裂缝的预防措施 
  针对以上分析的原因,力求极大程度减少混凝土裂缝为目的,达到混凝土面层施工能早期预防裂缝产生为最终目标,结合以往工程实际情况以及裂缝处理的先进方式方法,具体措施及方法如下: 
  2.1 保证路基最佳密实度 
  为保证路基有足够的强度和稳定性,就必须把沉降量减小到最小,尤其要避免发生严重的不均匀沉降。为减少填方路基因地基沉降而造成的路基变形,在填筑路基前,先清除地基表面的农作物、树木杂 草以及腐殖土或建筑垃圾,然后用重型压路机械多遍碾压,使地基压实度不小于95%,从而减少路基的塑性变形和渗透系数,增加稳定性,同时加强最佳含水率的控制手段。 
  2.2 提高基层的强度与稳定性  
  二灰基层适于水泥混凝土道路基层,石灰土宜作为底基层,不宜作为水泥混凝土路面的基层。基层强度的均匀性及平整度对混凝土面板质量影响较大。2.3 施工温度、湿度对混凝土的影响    (1)早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,由于弹性模量的变化,在内部形成残余应力。  (2)中期:这个时期温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起。  (3)晚期:混凝土完全冷却以后,温度应力主要是外界气温变化所引起且与前两种的残余应力相迭加。2.4 控制温度和改善约束条件  (1)控制温度:  1)采用改善骨料级配等措施以减少混凝土中的水泥用量;2) 热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;3)进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;  (2)改善约束条件:  1)合理地分缝分块;2) 合理的安排施工工序;3) 添加外加剂  2.5 严格控制混凝土的配合比和水灰比  
  水泥:不以水泥的强度等级使用水泥,而以水泥实测抗折强度按不同交通等级来使用,同时参考抗压强度,优选顺序依次为道路水泥、硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥 
  集料;为了减小变形,控制开裂,路面所用的粗集料级配与国标完全不同。规定路面即使级配合格也不得使用统料。规定碎石公称最大粒径不应大于31.5mm。 
  (3)外加剂:路面与其他结构相比是薄壁结构,防裂要求其28d收缩率比由135%降低为120%;高效减水剂与普通减水剂的界限减水率由12%增大为15%。 
  (4)粉煤灰等掺合料路面使用的粉煤灰等级必须是Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰,不得使用Ⅲ 级灰。 
  砂的细度:细度模数应在2.0~3.5之间,以保证路面有足够的抗滑横向力系数,不允许面层使用细度模数小于2.0的细砂或特细砂。 
  (5)其他材料:主要有钢筋、接缝材料、传力杆套帽,塑料薄膜、养生剂等。 
  2.6 混凝土路面的接缝  2.6.1 胀缝:胀缝应与路面中心线垂直,段内配置钢筋网和传力钢筋。 
  2.6.2 纵缝:两幅面板处的纵缝,用螺纹钢筋制成的拉杆连接,拉杆位置在1/2板厚处。 
  2.6.3 缩缝: 为抵抗混凝土的冷缩应力而设置的缩缝,均应使用切缝法。切缝法主要是用切缝机切割,且深度要一致。切缝时间要及时,过早会破损混凝土,过晚面板会断裂。 
  2.6.4 施工缝:其位置应与胀、缩缝的设计位置相吻合,其设置方法和要求与胀缝相同,施工缝应尽可能减少。  
  2.6.5 填缝:填缝要及时,在混凝土养护期后立即进行。 
  2.7 混凝土的早期养护  实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成。混凝土的早期养护,一方面使混凝土免受不利温度、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。另一方面使水泥水化作用顺利进行而达到设计的强度和抗裂能力。 
  结束语:综上所述:混凝土是一种非匀质脆性材料,由骨料、水泥、水以及存留在其中的部分气体组成,在具有一定的温度和湿度情况下,混凝土硬化并产生体积变形,由于组成混凝土的材料其变形不一致,互相约束产生初始应力,造成在骨料与水泥石粘结面之间或水泥石本身之间产生不规则也不连贯的微细裂缝,在外界因素影响下,还可能发展成宏观裂缝。目前对混凝土道路出现裂缝严重的面板只有铲掉重浇新板,面板裂缝轻微且不再发展的,可以采取修补。 
   由于设计、施工、使用过程中存在的某些不足,也由于混凝土内在原因及温度变形、湿度变化、地基不均匀沉陷变形等,影响混凝土道路的施工质量,在水泥混凝土路面施工时难免发生各种类型的裂缝.关于水泥混凝土路面的裂缝现象的诸多理论和工艺随着科学技术不断进步,有待进一步完善和改进。特别是水泥混凝土路面施工的新材料、新技术和新工艺水平在施工中的使用,将对水泥混凝土路面裂缝的防治起到至关重要的作用。 
  • 认准易品期刊网

1、最快当天审稿 最快30天出刊

易品期刊网合作杂志社多达400家,独家内部绿色通道帮您快速发表(部分刊物可加急)! 合作期刊列表


2、100%推荐正刊 职称评审保证可用

易品期刊网所推荐刊物均为正刊,绝不推荐假刊、增刊、副刊。刊物可用于职称评审! 如何鉴别真伪期刊?

都是国家承认、正规、合法、双刊号期刊,中国期刊网:http://www.cnki.net 可查询,并全文收录。


3、八年超过1万成功案例

易品期刊网站专业从事论文发表服务8年,超过1万的成功案例! 更多成功案例


4、发表不成功100%全额退款保证

易品期刊网的成功录用率在业内一直遥遥领先,对于核心期刊的审稿严格,若未能发表,全额退款! 查看退款证明

特色服务
杂志社内部绿色审稿通道,快速发表论文
栏目分类
发表流程
论文发表流程
专题推荐