水泥砼路面早期裂缝危害及潜在问题的探讨(1)
9页1、从本学科出发,应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性,便于研究生提出新见解,特别是博士生必须有创新性的成果水泥砼路面早期裂缝危害及潜在问题的探讨(1) 摘要:以汕尾市近十多年来新建的水泥砼路面为例,就其早期出现的裂缝的原因、特点、分类及其危害进行了阐述,对如何防止和减少水泥砼路面早期裂缝提出了有效的对策。同时告诫广大道路工程人员对此病害的内因与外因,不能孤立去研究,而应综合分析,全面考虑,研究制定确保工程质量、减少经济损失的方案。 关键词:水泥砼路面 早期裂缝危害 潜在问题 探讨 水泥砼路面的突出优点是:强度高,使用周期长,正常维护费用低;其突出缺点是:一次性投资大,对损坏难以修复。截至XX年底止,汕尾市区现已修建的水泥砼路面达到38万平方米。为加强汕尾市区的基础设施建设,今后汕尾市区在市政道路建设方面将会继续加大资金投入,以进一步改善市区的道路交通状况。因此,如何进一步利用水泥砼路面的优点,克服其缺点,延长使用年限,对今后砼路面的修建是有实际意义的。在砼路面的施工中,无论在技术上,在管理上,仍有不少教训,值得我们去反思研讨。水泥砼路面早期裂缝危害的潜在因素
2、及防治就是其中的重要课题。 早期裂缝的危害早期裂缝是水泥砼路面常见病害之一,由于它是以裂缝形式出现,修补较困难。整块敲掉,又实属可惜,重新浇筑将会影响工期和浪费资金。因此如何消除和防治早裂病害,对道路工作者来说是一项必须努力攻克的课题。对早期裂缝的概念,特别是时间段的概念,认识并不统一,这里不作详述。本文所指的早期裂缝是指:凡是在道路开放交通前产生的裂缝,均称作早期裂缝。回顾汕尾市近十多年来,随着水泥砼路面的发展,其病害也不断出现,特别是在夏季或冬季施工的路面,早期裂缝的现象更为严重。例如香港大道、香洲路西段、林荫路、海宁路、城南路、吉祥路等均有不同程度的早期裂缝出现。可见,早期裂缝对砼路面的危害十分普遍,对其如何防护和处理显得十分重要。早期裂缝的分类及防治根据“早裂”的潜在成因及外部条件的影响,初步归纳后,可将早期裂缝分为四种,分别是:沉降裂缝;干缩裂缝;温度裂缝;施工裂缝。沉降裂缝砼浇筑后,水泥和骨料自然下沉,同时引起泌水,在沉降过程中发生的裂缝。产生沉降裂缝主要原因,是砼浇筑后,水泥和骨料在下沉阶段,如受到钢筋和其它埋件的局部阻碍、模板移动、基础沉降,使该处砼产生拉应力和剪应力时
3、,该处就会产生沉降裂缝。裂缝一般均在浇筑后13小时产生,属硬化前裂缝。发现后迅速进行处理,可重新加压抹平,使裂缝闭合,能达到较好效果。沉降是砼特性之一,完全避免是不可能的。但沉降有一定限度,随着各粒子间的相互接触,水泥浆的逐步凝结,将导致沉降停止。沉降量与单位用水量成正比。即单位用水量愈大,泌水率愈大,沉降量也愈大。为防止和减少沉降裂缝,应从以下三方面着手:在保证砼和易性的条件下,降低砼的单位用水量,使用干硬性砼。选择在沉降结束以前快速硬化,而又不失去粘结力的水泥和外加剂。施工良好震捣,消除因泌水产生的水膜而减少砼沉降。干缩裂缝水泥砼浇筑后,在硬化的过程中,由于水泥水化生成物的体积比原来物质的体积小,加上游离水在空气中蒸发及凝胶体失水而紧缩,随着砼何体积收缩产生拉应力,当拉应力大于当时砼的抗拉强度,而产生干缩裂缝。裂缝的主要特征:表面开裂,纵横交错,没有一定规律;缝宽和长度都很小,与发丝相似,不注意时较难发现。干缩裂缝是砼路面早期裂缝中最常见危害之一。因内外研究资料表明,砼的干燥收缩也是砼特性之一,正是因为这一特征,能使砼密实,提高砼与钢筋之间的粘结力。但是干缩量超过一定程度就会产生裂
4、缝。干缩裂缝的产生与使用材料、配合比、板块尺寸、养护条件、外加剂等有密切关系,根据对干缩裂缝的认识,对其成因分述如下:在冬季或夏季施工,往往由于养护不及时,让砼风吹日晒,造成砼表面水分蒸发速度过快,超过了泌水速度,因而产生干缩裂缝。对于塑性砼来说,从凝结到硬化结束,就是早期收缩期间,也是砼快速失去塑性的过程。此时,如果砂率过大,石料含泥量过多,或是采用干缩量较大的水泥,都会造成砼过量收缩而产生裂缝。多年实践证明:水泥标号越高,收缩越大;矿渣水泥比普通水泥收缩大;级配骨料粒径越小,收缩愈大;生产干缩裂缝危害的机会就越大。为防止干缩裂缝产生,首要任务是消除一切可能诱导“干裂”产生的因素。主要应从以下三方面入手;根据不同气候条件,选用合理级配。正确选用水泥、石料、砂率、用水量、外掺剂等,从减少干缩率,来防止干缩裂缝。严格施工管理,防止水分过量蒸发,捣筑后,及时采用凉棚或其它遮盖物,将砼覆盖起来,避免风吹干燥,日光直接照射,进入养护期后,注意养生。不同外加剂及剂量,对砼干缩率有一定影响。因此,掺配外加剂前应对干缩率作试验后,再确定是否掺配和掺配量。温度裂缝水泥砼具有热胀冷缩的性质。由于水泥水化
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