刚性混凝土路面的开裂与防治初探
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浅谈混凝土路面早期裂缝分析及预防摘要目前混凝土路面早期裂缝问题,是一种普遍性的技术问题。
而混凝土路面裂缝不仅影响道路美观,并且破坏了混凝土内部结构,严重影响使用寿命。
在施工质量验收规范及工程上是不允许出现严重裂缝的。
下面我将混凝土现场施工情况与理论资料结合在一起,得出以下混凝土路面早期裂缝简要分析及预防。
关键词:混凝土路面裂缝分析预防一、工程概述施工地点:秦皇岛市卢龙开发区工程名称:秦皇岛嘉博汽车制品有限公司厂区路面工程工程做法:素土夯实(原土层为二类土),300厚积沙夯实,200厚C25抗折混凝土。
施工实况:2013年4月13日天气晴,最高气温15℃,最低气温7℃路面宽6米,长100米,支两道模板既路面两边各一道,路面中间设软筋。
打灰之前路槽撒一遍水,下午两点打灰,六点打完。
混凝土罐车间隔时间30分钟,共118m³混凝土,平均19.7㎝厚。
第二天早上,模板还未拆除就发现路面每隔20至30米处有道横向贯通裂缝,其中有两处在雨水管道附近。
经查找资料及各方求证,分析有以下几方面原因:1、混凝土基础沉降裂缝由于路槽基础夯实不完全,软硬兼而有之,混凝土浇灌之后,在部分区域出现不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。
考虑到本工程原土层为二类土,原来是庄稼地,可能会出现基础沉降裂缝,其后我们单独将一块路面做实验,有两个方案,一个是加一道施工程序既水稳,另一个是加厚垫层,考虑到施工费用,最后采用原土换填,积沙增厚至500,打夯机夯实。
施工之后,路面裂纹有所减少,但仍然有,我们这时想,裂纹不仅仅是由基础沉降引起的,一定还有其他原因。
2、施工引起的裂缝施工裂缝主要是指由施工因素产生的裂缝。
(1)、混凝土浇筑过快,混凝土流动性较低,在硬化前因混凝土沉实不足,硬化后沉实过大,容易在浇筑数小时后发生裂缝,既塑性收裂缝。
(2)、混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低,使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。
混凝土路面开裂机理及防治措施研究一、前言混凝土路面作为公路的重要组成部分,承载着行车和货运的重要任务。
然而,在使用过程中,混凝土路面容易发生开裂现象,影响道路使用寿命和安全性。
因此,对混凝土路面开裂机理及防治措施的研究具有重要意义。
二、混凝土路面开裂机理1. 混凝土路面材料的影响混凝土路面的材料性质是影响路面开裂的重要因素。
混凝土路面的材料应具有一定的强度、刚度和耐久性。
如果混凝土材料的强度不足或者耐久性不好,容易在使用过程中出现龟裂、热裂、冻融裂等裂缝。
2. 环境因素的影响环境因素也是影响混凝土路面开裂的因素之一。
例如温度变化、水分、荷载、风力等都会对混凝土路面产生影响。
在温度变化较大的地区,混凝土路面的热胀冷缩变形会使路面出现龟裂和热裂。
水分是混凝土路面中的一个重要因素,如果路面中存在过多的水分,容易导致冻融裂。
3. 施工因素的影响混凝土路面的施工质量也是影响路面开裂的因素之一。
例如混凝土的制备、浇筑、养护等都会影响路面的质量。
如果混凝土的制备不当,会导致混凝土材料强度不足或者养护不当,会导致混凝土路面龟裂和热裂现象的发生。
三、混凝土路面开裂防治措施1. 选用合适的混凝土材料选用合适的混凝土材料是预防混凝土路面开裂的首要措施。
应选择强度高、耐久性好的混凝土材料,以保证路面的质量。
在热胀冷缩变形大的地区,可以选用添加矿物掺合料的混凝土材料,以提高混凝土材料的热稳定性。
2. 控制混凝土路面施工质量混凝土路面的施工质量是预防路面开裂的重要措施。
在混凝土材料的制备、浇筑和养护过程中,应注意控制温度、水分和浇筑速度等因素,以保证混凝土路面质量。
3. 加强路面养护混凝土路面的养护是保障路面使用寿命的关键。
在混凝土路面养护过程中,应注意控制温度、湿度和养护时间等因素,以保证混凝土路面的质量。
特别是在混凝土路面初期,应注意加强养护,以避免混凝土路面出现龟裂和热裂现象。
4. 加强路面维护混凝土路面的维护也是保障路面使用寿命的重要措施。
关于混凝土裂缝的预防和处理探讨摘要:混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,本文对混凝土工程中常见的一些裂缝问题进行了探讨分析,并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。
关键词:混凝土裂缝预防处理一、前言混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。
由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。
在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。
二、凝土工程中常见裂缝及预防1.干缩裂缝及预防干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。
水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。
干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。
相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。
混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
主要预防措施:一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。
二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。
三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。
泥砼路面早期裂缝原因及预防初探
导致泥砼路面早期裂缝出现的原因有很多,下面是一些常见的原因:
1.原材料选择:泥砼的材料选择直接影响着路面的质量。
如果材料中
含有过多的水分或者杂质,会导致泥砼的质量下降,容易出现裂缝。
2.施工工艺不当:施工过程中,如果操作不当,例如振捣不均匀或者
不细心,在接口处没有顾及到泥砼的连续性等等,都会导致裂缝的出现。
3.湿热环境:高温高湿的环境会导致泥砼水分的蒸发速度过快,引起
干缩裂缝。
为了预防泥砼路面早期裂缝的出现,可以采取以下一些措施:
1.合理材料选择:选择原材料时要确保质量可靠,水泥要与砂浆搅拌
均匀,砂石和混凝土不能有杂质。
2.施工工艺细致:在施工过程中要严格控制各个环节,确保振捣均匀,协调好各处接口的连续性,以减少裂痕的形成。
3.控制养护湿度:养护期间要控制好泥砼的湿度,保持湿润状态,减
少干缩裂缝的产生。
可以采用喷水、覆盖保湿膜等方法来保持湿润。
4.控制温度变化:温度变化也是影响泥砼路面裂缝的一个重要因素。
可以采用降温措施,例如在路面上铺盖草帘、用水喷洒等方式来控制温度
的变化。
总的来说,对于泥砼路面早期裂缝的预防,要从材料的选择到施工工
艺的把控,再到养护环节的控制,都要做到细致入微。
只有在各个环节都
严格按照要求操作,才能减少泥砼路面早期裂缝的出现,提高道路的使用
寿命。
水泥混凝土路面早期裂缝的产生原因及预防控制一、裂缝产生的原因分析1、温度变化引起裂缝。
由于混凝土具有热胀冷缩的性质,混凝土硬化初期,水泥水化放出较多的热量,而混凝土又是热的不良导体、散热缓慢,混凝土内部的温度较外部高,有时温差可达50℃~70℃,这将使内部混凝土产生显著的体积膨胀,而外部混凝土随气温降低冷却收缩,尤其是受到气温、湿度及风等突变影响收缩更大。
此时,内部混凝土膨胀与外部收缩相互制约,将产生很大的拉应力,当外部混凝土所受的拉应力超过混凝土当时的极限抗拉强度时,将产生裂缝。
工程中因为温度变化引起的裂缝比较普遍。
例如在笔者监理的南大线工程中,在KO+270~KO+370第二幅路面浇捣过程中,因施工单位割缝不够及时,加之当晚气温骤降,现场量测的路面昼夜温差达到32℃,结果在KO+320左右处产生了一条横向不规则贯穿裂缝。
2、混凝土干缩导致裂缝干缩是指混凝土凝结以后出现体积减缩的现象,这种收缩是长期持久的,这主要是由于置于未饱和空气中的混凝土因水分的散失引起的,而混凝土干燥时的体积变化并不等于散失出去水的体积。
混凝土在干燥的空气中硬化,由于水分的逐渐蒸发,体积逐渐干缩,而这种干缩往往是表面较大,内部较小,所以常在表面产生许多微细的裂缝。
影响混凝土干燥收缩的主要因素有集料和湿差。
集料的影响大小取决于集料在混凝土中的含量,如果当混凝土的强度一定,和易性低的拌合物含有的集料比和易性高的多一些时,和易性低的混凝土的干燥收缩就小,除了混凝土内部集料影响外,混凝土本身在湿差作用下也产生收缩。
这时由于混凝土水份的逸失发生在表面层上,与混凝土内部的湿度形成湿差,当干燥以不对称方式发生时,则可能引起翘曲,而使混凝土路面板断裂,出现裂缝。
3、混凝土中的胶凝材料水泥自身水化引起收缩裂缝。
它是一种化学反应收缩,水化生成物体积变小,形成相对收缩,引起裂缝的产生,但这种收缩随混凝土龄期增长而增加,40d后渐趋稳定,它的影响相对较小。
混凝土路面早期裂缝成因及防治的初步探讨丛利(黑龙江省三江路桥工程有限公司)[内容提要]介绍了公路混凝土早期裂缝的成因,预防混凝土早期裂缝的措施及对早期裂缝的处治。
[关键词]混凝土路面早期裂缝成因防治1、混凝土路面早期裂缝形成的原因公路混凝土路面伸缩缝采用锯缝工艺,虽减少了板差,提高了路面质量和汽车行驶性能,但随之而来的却是混凝土路面不断地出现横向贯通裂缝。
这些裂缝大多发生在混凝土硬化初期,故称之为混凝土的早期裂缝。
1.1 早期裂缝形成的内因(1) 混凝土的分层现象:在混凝土浇注过程中,会发生不同程度的分层现象。
分层的结果是:粗颗粒沉于下部,多余水份上升或积聚在粗骨料之下,从而使混凝土不均匀,其下部强度大。
表面因疏松则强度低。
而且在粗集料范围内,还会发生内分层。
充水区域一般在粗骨料的下方,其含水量最大。
由水份蒸发而形成的孔穴亦最多,是混凝土强度最弱区;密实区一般粗骨料上方,为混凝土强度最强区;正常区介于上述二者之间。
混凝土强度较弱区往往是裂缝的发源地。
(2) 水泥的水化反应:混凝土在拌合、振捣、凝结、硬化过程中,水泥与水会发生水化反应。
水化反应有两次升温和两次降温过程。
升温使混凝土体积膨胀,降温使混凝土体积收缩。
膨胀时混凝土内部产生压应力,收缩时其内部产生拉应力。
(3) 混凝土的干缩作用:混凝土在凝结、硬化过程中,仅很少一部分水份参加水化反应,而大部分水份则逐渐蒸发,使混凝土产生干缩变形。
据有关资料介绍,由水泥浆形成水泥石,其极限干缩可达2000—3000微应变。
这种干缩导致在混凝土内产生不同程度的拉应力。
由于混凝土硬化初期抗拉强度小,如冷缩和干缩产生的拉应力超过其抗拉强度,则将导致混凝土内部及表面产生裂缝。
1.2 早期裂缝形成的外因引起混凝土早期裂缝的外因主要有以下几个方面:(1) 基层影响:珠海市西区机场路K3+150--K5+650区间的混凝土路面浇注在新填土1.00m 高的旧沥青路面上。
由于地基的不均匀下沉,混凝土路面很容易产生裂缝。
浅论混凝土路面早期裂缝成因及修复措施摘要:本文主要介绍了混凝土路面形成早期裂缝的主要原因,并对各种原因进行了具体分析,提出在施工中应采取预防措施尽量避免产生裂缝,而且要重视运营期裂缝的修复,并针对不同破坏程度的裂缝提出了三种形式的修复方法。
关键词:混凝土路面;早期裂缝;原因;修复措施一、混凝土路面形成早期裂缝的主要原因(一)路面厚度设计。
路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次。
通过交通量、交通组成调查和轴重测试,车辆的实际轴载远大于设计轴载。
由此得知,设计路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。
(二)基层的影响。
混凝土路面的基层必须具有足够的刚度和稳定性,且需整体性强,基层的好坏关系面层的强度和稳定性。
地基强度不均匀,路基填料混杂或压实不好,产生不均匀沉降,基层平整度差,导致混凝土面层厚度不匀,离散性大,在行车荷载及温度翘曲应力作用下,使路面应力集中。
(三)横向缩缝的影响。
设置横向缩缝是为了减小收缩应力和翘曲应力,缩缝主要采用假缝的形式,一般用锯缝机进行切割。
切缝的作用是使内应力在切缝处产生应力集中,从而使裂缝在切缝处产生。
(四)拉杆和传力杆的影响。
胀缝传力杆的质量控制主要有两点:一是传力杆的一端应涂沥青,且加管套,以保证其伸缩距离;二是传力杆必须与路面平行,以保证其伸缩方向。
(五)施工温度的影响。
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。
后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝土的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。
气温的降低会在混凝土表面引起很大的拉应力。
(六)材料原因。
①粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。
②骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。
③混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩。
④水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大。
⑤水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大;混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。
混凝土路面裂缝成因大全及解决措施全
一、混凝土路面裂缝的成因
1、混凝土路面施工质量问题。
在混凝土路面施工过程中,施工质量不达标,可能会导致路面裂缝。
例如:混凝土路面施工时,料混不均匀,水泥用量不足,拌合料定浆度不符合要求,强度等级不合格,施工表面处理不达标等,都会导致混凝土路面裂缝的出现。
2、混凝土路面温度冷热不均匀。
混凝土施工过程中,如果气温过高或过低,会导致混凝土凝结时间改变,影响混凝土的强度抗压能力,容易出现裂缝。
3、混凝土路面受外界因素影响。
如果混凝土路面不能及时遮挡,在施工过程中受到外界条件的影响,导致混凝土施工出现裂缝。
例如,如果混凝土路面受到雨水等影响,易出现裂缝。
二、混凝土路面裂缝的解决措施
1、检查混凝土路面施工质量。
在施工混凝土路面时,应严格按照规范要求进行施工,混凝土料混要均匀,水泥用量要满足要求,拌合料定浆度要按照规定的强度级别,定期抽查和检测施工质量,以确保混凝土施工达标。
2、调整混凝土路面施工温度。
刚性混凝土路面的开裂与防治初探【摘要】本文论述了刚性混凝土路面裂缝产生原因用发展过程,同时提出了其防治和处理方法。
【关键词】混凝土路面;裂缝;配合比
1.概述
作为高等级路面的两大类型的水泥混凝土路面和沥青混凝土路面,各有其优点和不足,由于随着路面等级的不断提高,我国高等级公路用重交沥青资源相对匮乏而且质量差,而我国是世界上连续十年水泥生产和水泥出口大国,修筑水泥凝土路面所有原材料:水泥集料,钢材、外加剂掺和料等全部可以自给有余,因此公路建设投资力度进一步加大是我国水泥混凝土路面面临发展的最佳机遇。
水泥混凝土路面亦称刚性路面,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、和连续配筋混凝土路面等。
与其它类型路面相比,混凝土路面具有以下优点:强度高,稳定性好。
混凝土路面具有很高的抗压强度和较高的抗弯拉强度,其水稳定性和热稳定性均较好,特别是其强度能随时间的延长而逐渐提高,不存在沥青路面的那种老化现象,同时其耐磨、抗冻、耐化学腐蚀性较强,其使用年限达20~40年。
随着水泥混凝土路面修建技术的提高,修建规模的增大,水泥混凝土路面存在的问题也非常突出,主要的问题是破坏速度快。
其中,水泥混凝土路面的主要破坏形式为裂缝,所有水泥混凝土路面的初期破坏形式都有裂缝,然后由裂缝发展成为其它的破坏形式。
2.裂缝产生的原因及其发过程
2.1温度变化产生收缩应力与荷载应力共同作用产生裂缝
混凝土是由水泥、骨料和砂等材料构成,在各种材料界面上就存在细微裂纹,因此抗拉强度很低,通常只有其抗压强度的1/8~1/10,温度变化在混凝土裂缝产生过程中是一个不可忽略的因素。
下面通过计算说明温度对裂缝产生的作用。
混凝土温度膨胀系数a=1×10-5,路面混凝土标号通常为c25,其弹性模量e为30gpa,其抗拉强度为3mpa,假设混凝土四周为刚性支撑,如果气温下降10°c,则温度产生的拉应力为:此值已达到混凝土抗拉强度的极限,一般夏冬气温变化都在20°c以上,特别是在有汽车等冲击荷载作用时,温度应力与荷载应力共同作用,混凝土更容易因拉应力过大使细小裂纹扩展,发展成为裂缝。
2.2由于路基的不均匀沉降引起混凝土路面开裂
水泥混凝土路面是刚性路面,由于路基的不均匀沉降,垫层与基层之间产生一定量的间隙,如果这种间隙过大过长,容易使水泥混凝土路面成为路面中间没有支撑的板条梁,这种板条梁在周期性重荷载作用下,会因混凝土抗拉强度不足而产生可见性裂纹,并由裂纹逐渐发展为裂缝。
2.3局部裂缝发展到整个路面,最后发展整个路段
裂缝整个混凝土路面厚度方向贯穿后,混凝土路面从两端固支的板条梁变为两根悬臂梁;雨水从裂缝处开始渗入路基,从而使路
基土的支撑能力降低;同时,雨水的渗入,冲洗混凝土路面与路基的交接面,混凝土路面进一步悬空,使混凝土路面形成更容易遭受破坏的结构形式,这样在周期性冲击荷载作用下,悬臂梁从根部断裂,混凝土路面局部遭到破坏。
如此反复,局部破坏向整个路段发展,最后使路段破坏。
3.防治水泥混凝土路面裂缝产生的措施
从上看出:裂缝是混凝土路面遭到破坏的根本原因,防治措施就是阻止裂缝的产生,防止其由局部向整体发展。
3.1 防治工作应从混凝土混合料的选用开始,施工养护严格按规范进行
混凝土混合料选用的水泥必须是强度高、收缩性小,耐磨性强、抗冻性好。
如水泥的收缩性很大,浇注混凝土的初期就容易开裂,出现早期收缩裂纹,继续发展就可能形成断板。
一般选用水泥标号不低于425号,品种为硅酸盐水泥或普通水泥。
砂必须是中粗砂,泥土和杂质含量不超过3%,当含泥量超过3%时,混凝土的强度就明显降低,抗冻耐久性很差,并且断板开裂现象会很严重。
混凝土的配合比也十分重要,施工中试配的强度要大于设计强度的10%~15%,才能保证设计强度实际值。
在配比中,如果水灰比过大,可以造成混合料过稀,混凝土离析,出现断板。
混凝土混合料的拌和与运输也影响混凝土的质量,混凝土混合料拌和必须均匀,拌和时间不能太短,也不能太长,时间太短拌和
不均匀,时间太长会出现离析,只有拌和时间适宜,混合料才有较好的易和性,拌和必须是连续的,不能断断续续地时拌时停。
混凝土拌和时,一定要依顺序、按比例放入拌和机内,要求原材料计量允许误差为:水泥±1%,粗细集料±3%,水±1%。
只有这样,才能保证原配合比不变。
混凝土从搅拌机出料到浇注完毕允许最长时间必须依据施工时的气温和水泥混凝土的初凝时间来定,一般依据表1。
混凝土做面完毕后,要及时进行养生加切缝,养生要用时,在炎热的夏季,采用草袋、草帘在混凝土终凝后加以覆盖,并均匀洒水,使混凝土保持潮湿状态。
当混凝土强度达到40%时即可进行切缝,防止混凝土面板无规则开裂形成断板。
3.2 对基层施工质量要严格控制,防止水泥混凝土路面因支承不均匀出现不良的受力形式
严格控制基层标高,确保混凝土路面面板厚度一致,对于标高不足的基层坚决返工,禁止采用松散材料填补标高的办法。
加强基层养护工作,保持基层面的湿润状态,直至浇注水泥混凝土路面。
路基压实质量必须达到规定的压实度值和弯沉值,特别是桥涵、构造物附近(死角部位)更要加强压实工作,保证路基有足够的均匀的强度。
排水要完善,充分考虑地下水对路基稳定性的影响,路基填筑中不同类型的土应分层填筑,避免土的类型突变造成沉降不均匀,影响路面板结构性能。
对于挖填交界处,半填半挖结合处,应按路面板的要求进行特
殊设计,对于路基不稳定,特殊软弱地基,湿陷性黄土,采空区,陷穴滑坡等路段,应避免直接采用水泥混凝土路面,必须经过特殊处理方可进行水泥混凝土路面施工。
3.3防止水渗入路基,阻止水泥混凝土路面由局部破坏向整体破坏发展
水对路基的危害性非常大,对水的防止措施不外乎拦截,排水或增强基层的抗水侵蚀能力,提高基层的水稳定性,对混凝土路面而言,降水通过裂缝渗入路面结构之内影响路面的使用和使用寿命是路面破坏的重要原因,因此对裂缝注浆,封堵水向路基渗入路径是延长水泥混凝土路面寿命,防止板下支承不均匀变形非常重要的措施。
4.结语
防止水泥混凝土路面裂缝的产生必须从混材料入手,严格按要求配比,按规范操作,及时养护,并严格控制基层施工质量,对特殊路段要进行特殊设计处理。
对已经存在裂缝的水泥混凝土路面可采用封堵水向路基渗入路径的方法来延长水泥混凝土路面使用寿命。
参考文献:
[1]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范
[s].d62-2004.
[2]王铁梦.工程结构裂缝控制[m].北京:中国建筑工业出版社,1997 .
作者简介:
赵志恒(1990.8-),男,河北石家庄人,湖北工程学院新技术学院城市建设系土木工程专业学生。