混凝土面板裂缝原因分析及预防措施

来源:用户上传      作者:

　　【摘要】随着我国基建投资的进一步加快，我国的公路建设正以日新月异的速度向前发展，混凝土路面应其施工快捷方便、整体性好、强度高、耐磨、耐高温等特性广泛应用于道路、机场等重要工程。但同时如在施工处理不当、施工环境不适等时，极易出现各种裂缝，这些裂缝通常会严重影响混凝土的质量，针对混凝土面板存在的以上问题，本文就其在施工时出现的裂缝加以分析并提出若干防治措施，以期在以后的混凝土路面施工中起到抛砖引玉的作用。
　　【关键词】混凝土路面；裂缝；预防措施
　　
　　1 混凝土路面概况
　　水泥混凝土路面是指以水泥混凝土面板和基（垫）层所组成的路面，亦称刚性路面。它包括普通混凝土路面、钢筋混凝土路面、碾压混凝土路面、钢纤维混凝土路面、连续配筋混凝土路面等。本文所述普通混凝土路面（亦称无筋混凝土或素混凝土）是指除接缝区和局部范围外不配筋的水泥混凝土路面。
　　2 混凝土路面各种易出现的裂缝原因分析
　　混凝土面板容易出现某些裂缝，这些裂缝一般包括温度裂缝、膨胀裂缝、塑性收缩裂缝、凝缩裂缝、干缩裂缝、沉降裂缝等。现将以上裂缝分别作如下分析：
　　2.1 温度裂缝
　　表现形式：温度裂缝按其发展状况，可分为表面的、深进的和完全断开的。表面温度裂缝方向无一定规律性，常纵横交错；深进温度裂缝和完全断开温度裂缝走向一般平行于短边，即垂直于线路方向，断开温度裂缝一般居于板块的中央。
　　原因分析：
　　2.1.1 表面温度裂缝，多由于混凝土内外温差过大引起；
　　2.1.2 深进温度裂缝和完全断开温度裂缝，多由于混凝土所处环境存在较大时间温差，受到外界约束引起；
　　2.1.3 混凝土路面采用蒸养时，混凝土温度降温时间控制不严，急速揭盖，降温过速，造成混凝土表面剧烈降温，导致出现温度裂缝。
　　2.2 膨胀裂缝
　　表现形式：一般出现在面板自由端与固定构筑物相抵的板块上，及出现在面板己断开但还没有及时处理的板块上，其断缝垂直于线路方向，完全断开，断缝下宽、上表面则抵死，高温时两己断开块不在同一平面上。
　　原因分析：
　　2.2.1 胀缝设置不当或没设；
　　2.2.2 出现断裂没及时处理；
　　2.2.3 当面板自由端与固定构筑物相抵的时候，由于两种材料刚度不同，同样可因上述温度原因导致出现断裂。
　　2.3 塑性收缩裂缝
　　表现形式：在面板表面出现，形状不规则，类似干燥的泥浆面，裂缝较浅多为中间宽两端细，且长短不一，互不连贯，大多在外界风速大、气温高、空气湿度低的情况下发生。
　　原因分析：
　　2.3.1 一种原因是混凝土早期养护不当,表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土强度很低，不足以抵抗这种变形应力而导致开裂；
　　2.3.2 另一种原因可能是使用收缩率较大的水泥，或水泥用量过大，或使用过量的粉砂，或混凝土水灰比过大造成。
　　2.4 凝缩裂缝
　　表现形式：混凝上表面出现呈现碎小的六角形花纹状裂纹，类似龟裂，裂纹很浅，常在初凝期间出现。
　　原因分析：
　　2.4.1 混凝土表面过渡的振捣、抹平压光，导致水泥和细料过多地浮到表面，形成含水量很大的砂浆层，它比下部混凝土有着更大的干缩性能，水分蒸发后，产生凝缩而出现裂缝；
　　2.4.2 另在混凝土表面撤干水泥面压光也常出现这类裂缝。该裂缝不影响强度。
　　2.5 干缩裂缝
　　表现形式：裂缝在表面出现，宽度较细，裂缝分布不均，多沿横向分布
　　原因分析：
　　2.5.1 混凝土成型后，养护不当；
　　2.5.2 混凝土浇筑过程中过渡振捣；
　　2.5.3 采用含泥量大的粉砂配制混凝土，导致混凝土收缩大、抗拉强度低；
　　2.5.4 混凝土面板长期暴露，时干时湿，表面发生急剧变化。
　　2.6 沉陷裂缝
　　表现形式：多为深进式或贯穿式裂缝，其走向因沉陷情况而变化，一般垂直于地面，裂缝宽度随沉降大小成正比，但受温度影响较小。
　　原因分析：面板下路基软硬不均，或局部存在软弱土未经夯实和作必要的加固处理，混凝土浇筑后，地基局部产生不均匀沉降而引起断裂。
　　除以上介绍的裂缝外，还有如徐变裂缝、冻胀裂缝等，因施工时出现较少或影响较小，在此不再详述。
　　3 预防及控制裂缝产生的措施
　　3.1 正确处理路面设计接缝
　　3.1.1 接缝设计概况：
　　接缝设计主要考虑三个方面：（1）设置位置；（2）接缝构造；（3）缝隙的填封。
　　混凝土路面设计接缝一般有纵缝和横缝，纵缝一般分为纵向缩缝和纵向施工缝；横缝一般分为横向缩缝、胀缝和横向施工缝。
　　当一次铺筑宽度大于4.5m时，应增设纵向缩缝，纵向缩缝采用假缝，并应设置拉杆；一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝，纵向施工缝采用平缝，亦设置拉杆。
　　横向缩缝采用假缝，在特重交通的公路上，横向缩缝宜加设传力杆，其它各级交通的公路上，在临近胀缝或自由端部的，在与其它固定构筑物处、柔性路面相接处、板厚改变处、纵坡变换处等，均应设置胀缝。在临近构造物处的胀缝，应根据施工温度至少设置两条。胀缝应采用滑动传力杆。
　　施工终了或浇筑因固中断时，须设置横向施工缝，该缝采用平缝加传力杆。
　　3.1.2 材料要求：
　　（1）拉杆：需采用螺纹钢筋，在裂缝左右各5cm范围内进行防锈处理。
　　（2）传力杆：需采用光面钢筋，其长度的一半再加大5cm需涂以沥青或加塑料套。胀缝处的传力杆还需在涂沥青的一段加一套子，内留3cm的空隙，填以纱头或泡沫塑料。
　　（3）接缝材料可分为接缝板和填缝料两类。接缝板需能适应混凝土面板膨胀收缩、施工时不变形、耐久性良好；填料需与混凝土面板缝壁结合力强、回弹性好、适应混凝土面板收缩、不溶于水和不渗水、高温时不溢出、低温时不脆裂、耐久性好。
　　3.1.3 施工要求：
　　（1）施工时严格按接缝设计进行处理，需要设缝的地方必须设置。
　　（2）正确选用合格且性能良好的接缝材料，以确保接缝的质量和寿命。
　　（3）严格按规范施工，保证接缝处不渗水，以防造成地基承载力下降和唧泥；高温材料不外溢，以免影响路面平整度及路容；低温时材料不与混凝土缝壁剥脱，以防止杂物嵌入，造成局部应力集中，引起面板局部破碎或出现裂缝。
　　3.2 施工过程中采取的措施
　　3.2.1 把好材料进口关，确保工程使用合格材料，砂、石料应级配良好。
　　3.2.2 正确选定砂率及混凝土配合比，严格控制水灰比和水泥用量。
　　3.2.3 浇筑混凝土前应将基层洒水湿润，基层洒水后一方面可减少基层表面过度从混凝土内部吸收水份，以防影响混凝土的正常水化，另一方面可使混凝土底面与基层的结合更加牢固、紧密。
　　3.2.4 混凝土在拌制、运输、浇筑等过程中严格按操作规程施工，混凝土搅拌时确保搅拌时间；运输时选用合适的机具并控制好运距，必要时在施工现场进行二次搅拌；混凝土振捣时需全面、均匀、充分，但注意不能过度振捣，以免表面出现浮浆。
　　3.2.5 浇筑混凝土时需避开高温天气，如确需施工，需对砂石进行洒水降温。
　　3.2.6 在混凝土收面时，刮抹应控制在到最低程度，且避免在混凝土表面撒干水泥面刮抹。
　　3.2.7 加强混凝土板的养护工作。
　　3.2.8 在混凝土板浇后一定时间内，需及时对混凝土面板进行切缝，以给混凝土板的提供整齐的断开位置。
　　根据以往施工经验，一般在混凝土浇筑17~22个小时内切缝比较合适。
　　切缝时宜采用跳跃式切缝法，即当切缝间距为5m时，则先以10m或以15m为单位切开，等整个待切板块切完后，再回过头来逐次按5m间距切缝。
　　3.2.9 如混凝土板已出现断裂缝，应及时处理，在出现高温之前将断裂位置混凝土块切割取出，重新浇筑混凝土，在新旧混凝土一侧结合处，宜做胀缝处理。
　　3.2.10 控制好脱模时间，避免过早拆模。
　　3.2.11 水泥、外加剂的选用。应尽量选用矿渣水泥或粉煤灰水泥配置混凝土，或混凝土中掺适量粉煤灰、减水剂，以节约水泥，减少水化热。严格控制冬季施工混凝土中掺加氯化物含量。
　　3.2.12 对软弱土、填土、埋管段地基需进行必要的夯实和碾压和加固处理，避免直接在软弱土或未压实路段浇筑混凝土板。雨季施工时需做好防排水工作，并注意防止因下水管漏水、各种地表水浸泡路基而引起的地表沉陷。
　　4 结束语：
　　混凝土路面面板出现的各种裂缝，与施工材料、施工机具、施工工艺、施工环境、施工经验等均有很大的关系。实践证明，通过以上的分析及按提出的预防措施进行施工，施工时混凝土路面面板裂缝得到了有效控制，其裂缝出现的几率大大降低，确保了混凝土路面的施工质量。

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-656035.htm