水泥混凝土路面断板原因及防治措施探究

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　　【摘要】水泥混凝土路面出现一些断板和连续断板现象主要是水泥混凝土路面夏季施工没有必要的避高温措施,干缩裂缝,冷缩裂缝,切缝不及时,施工经验不足等。混凝土路面夏季施工、可能避开高温时间,对已完成的混凝土板面、应注意防止表面失水太快,防止冷收缩,要及时做好保温保湿工作,做好混凝土板面切缝工艺,避免产生断板现象。个人见解，供同行参考。
　　【关键词】水泥；混凝土；路面；断板；裂缝
　　
　　前言
　　所谓“混凝土断板”是指水泥混凝土路面在施工养生期或正常使用过程中在无切缝处产生裂缝，经发展使整块混凝土板块断裂形成两块或两块以上不规则的现象。断板是水泥混凝土路面的主要病害之一，特别是施工期间出现的断板，将直接影响到水泥混凝土路面的使用年限。 我们知道，水泥混凝土路面破坏都是从裂缝开始的，随着使用年限的增加，车辆荷载的重复作用，路面会沿裂缝处逐渐发展、扩大，最后导致整个板体破坏。同时，由于裂缝的出现，地表水渗入到基层和土基的机会增加，使路基强度降低，也会加剧对路面的破坏作用。因此，在施工期消除和减少水泥混凝土路面断板的现象尤为重要，断板率己成为控制水泥混凝土施工质量的主要指标之一
　　1 水泥混凝土路面夏季施工没有必要的避高温措施
　　GBJ97―87《水泥混凝土路面施工及验收规范》中规定：气温过高时应避开中午施工, 可在夜间进行。规定“当混凝土拌合忽温度在30~35℃ 时, 混凝土板的施工应按夏季施工规定进行。施工避开中午高温时间, 防止产生裂缝或断板现象发生。
　　2 干缩裂缝
　　在水泥混凝土中, 水在水泥石中是以化学结合水层间水物理吸附水以及毛细水等状态存在着, 当这些水在混凝土硬化过程中失去时, 水泥混凝土本体就会受缩, 此就是干缩现象。正常的自由收缩, 还不会导致裂缝的发生, 当收缩受到限制而发生收缩应力时, 就容易产生干燥收缩裂缝, 水泥浆干缩的内部限制主要是混凝土中骨料对水泥浆的限制。在普通水泥混凝土中, 水泥浆的收缩率被限制了, 因此, 混凝土内部经常存在着引起干缩裂缝的应力状态。干缩裂缝一般为表面或不规则断板。混凝土面板在浇筑完成后。经过表面修整抹面后应尽快采取措施避免日光曝晒新浇筑的混凝土, 使混凝土路面表面减少蒸发量, 防止混凝土面板表面迅速失水而产生干缩裂缝。混凝土在中午浇筑后, 为防止阳光暴晒, 有的施工队采用遮阴棚、采用黑色塑料编织布覆盖, 但在高温时揭走覆盖物而产生的表面迅速失水, 就造成了水泥混凝土的表面蒸发的不均匀。水泥混凝土表面的迅速失水以及失水的速率不同,这是产生混凝土干缩裂缝的重要因素。
　　3 冷缩裂缝
　　在夏季施工时怎会产生冷缩裂缝呢? 就是在特定的条件下, 人为造成大温差, 使表面迅速收缩, 产生拉应力造成断板。和一般材料一样, 水泥混凝土具有热胀冷缩性能, 混凝土板块的热胀冷缩都是在相邻部分或整体性限制条件下发生的, 热胀属于变形压缩, 而冷缩则属于拉伸变形很容易开裂。水泥的水化过程是一个放热过程。在混凝土硬化过程中释放大量热能, 致隹温度上升, 在通常温度范围内, 混凝土温度上升 1℃, 每 m 膨胀 0. 01mm。这种温度变形对大面积板块极为不利。水泥水化过程中的放热速度是变化的, 初始较慢, 25分钟后增温,大约在终凝后 12小时的水化热温度可达 80~90℃ 。使内部混凝土产生显著的体积膨胀, 而板面温度随着晚上气温降低, 湿水养护而冷却收缩, 致使混凝土路面内部膨胀, 外部收缩, 产生很大的拉应力。当外部混凝土的受拉应力一旦超过混凝土当时的极限抗拉程度时, 板块就产生裂缝后横向断裂。从最高温度降温, 由于受到已有基层或已硬化混凝土的约束力, 在温度下降时, 就不能自由收缩, 就会产生裂缝, 这种裂缝大多产生于贯通路面。
　　4 切缝不及时
　　由于夏季高温条件下施工, 又是在覆盖升温的情况下, 应加强观察, 提前进行切缝, 使混凝土内部的拉应力释放在切缝端。一般水泥混凝土路面施工没有采用真空吸水工艺, 再加上夏季施工外加剂中掺有缓凝剂。正常是在下午开始施工, 当板面成活后, 在当时温度条件下一般都要在 16~18 小时才可以切缝,比如混凝土路面在施工过程中由于在上午施工, 经过中午烈日高温影响, 再加上人为覆盖增温,因此混凝土板强度形成较快, 作为施工人员, 应当随时注意观察, 一旦强度允许, 及时切缝。
　　5 施工经验不足
　　在已用塑料布覆盖的情况下, 如果不是揭去覆盖物而是既然已使用就暂时不动, 让混凝土在高温情况下继续保持湿润, 那么塑料布就会保证混凝土表面不至于迅速的大量地失去水分, 同时也不会产生较大的温差。施工人员应加强观察, 在高温高湿情况下混凝土强度上升很快,及时切缝, 这样就可以减少断板, 甚至不断板。启示与结论: 混凝土产生连续断板的因素是多方面的, 而且是相互作用的。因此, 通过问题的出现, 经分析和总结给了我们以下的启示,得出如下结论。
　　5.1 混凝土路面夏季施工, 尽可能避开高温时间, 这是防止裂缝和断板的最有效的方法。某公路工程路面出现裂缝, 断板之后, 工程采用了午后 4点后开始施工, 一直施工到深夜的时间段, 再加上其他措施得当, 施工了 3万多平方米的混凝土路面目前尚未发现一块断板。
　　5.2 对已完成的混凝土板面, 应注意防止表面失水太快。形成干缩裂缝, 一般都是采用喷洒养护剂及遮雨棚防止曝晒的形式来解决。
　　5.3 防止冷收缩, 在施工中突然遇到雷阵雨气候的情况, 应及时采取措施, 对已形成强度的混凝土板应加快切缝进度, 减少冷收缩裂缝的产生。更不要人为的造成温差, 要及时做好保温保湿工作。
　　5.4 根据具体情况, 做好混凝土板面切缝工艺, 保证一定的切缝深度, 使切缝部位释放混凝土板内部产生的拉应力, 避免产生断板现象。
　　6 施工期对混凝土断板的防治
　　混凝土质量是产生断板破坏的因素。要保证混凝土质量要把握好三个环节：第一，要使混凝土材料满足设计要求，砂、碎石、水泥、水都要检验合格。水泥要求有出厂检验合格证，满足设计时的标号。砂子要控制含泥量。拌合时一定要注意各种材料的配合比，必须机械拌合。第二，要在施工组织设计时考虑好设置拌合站的供应距离，一般不宜超过10km。距离长的最好用搅拌车。第三，要注意振捣，特别是人工摊铺的路段振捣要求较严，要严格按照规范要求，振捣器在每一位置振捣的持续时间，应以混凝土泛出水泥浆为准，并不宜过振，用平板振捣器振捣时，不宜少于15s，用插入式振捣器振捣时，不宜少于20s 在施工养生期内主要是要保持路面处在潮湿状态，特别是夏季的白天，气温很高，应注意浇水，这样就可以减少开裂，最重要的是在强度形成时尽快切缝，最迟不超过5天，否则就会引起断板，在养护期间内发生断板的情况多种多样，产生的原因不同，处理方法也就不同。一般对行车影响不大的断板就不处理了，只有对行车影响较大的跳车断板、沉陷断板及严重的破碎板才进行处理。
　　7 结语
　　在路桥工程中水泥混凝土路面夏季施工, 由于气候炎热, 必须采取必要的施工技术措施, 来进行施工。否则, 就容易使新施工的水泥混凝土路面产生断板, 甚至连续断板。在夏季施工水泥混凝土路面, 水泥混凝土路面出现一些断板和连续断板现象, 应对断板产生的原因就施工的各种原因进行分析, 提出以后工作应注意的问题, 防止断板现象的发生。
　　参考文献:
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