应综合进行分析研究
2018-06-05 14:38
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(3)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。

水泥砼具有热胀冷缩的性质。由于水泥水化作用,是伴随发热的化学反应,所以,在硬化的过程中释放大量热能,使温度上升。经参考有关实测资料,在通常温度范围内,砼温度上升1℃,每米膨胀0.01毫米。这种温度变形,对大面积砼板块,极为不利。砼路面板的内部温度增高有时可达到40~60℃,使内部砼产生显著的体积膨胀,而板面砼随着晚上气温降低,湿水养护而冷却收缩。内部膨胀与外部收缩,互相制约,产生很大拉应力,而外部砼所受拉应力一旦超过砼当时的极限抗拉强度时,板块就会产生裂缝。

(2)控制水灰比。特别是水泥用量,应严格按级配计算配比,严禁使用高碱量水泥。尽量降低用水量,减少泌水沉降而造成砂浆裂缝条件。

(一)沉降裂缝

除了上述肉眼可见的裂缝外,许多学者对砼变形与破坏的内在原因进行了研究。认为砼在外力作用下的变形裂缝是内部裂缝的发展,是量变到质变的具体现。这一新的启迪,导致对砼变形破坏原因的研究向前迈进了一大步,为砼开创了新的研究领域即对砼内部的研究。

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,该处就会产生沉降裂缝。裂缝一般均在浇筑后1~3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。

(2)在不中断交通的情况下,分边施工,先期施工的砼板块通车后,影响新浇筑的板块,产生震动裂缝。

(二)干缩裂缝

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。

(3)骨料裂缝

经几年来现场观察温度裂缝的结果是:横向裂缝多于纵向裂缝,板中裂缝多于板边裂缝,缝宽大小不一,受温度影响大。另外,在某些路段,因踞缝不及时,而在靠近设计伸缩缝处,发生了走向较规则的温度裂缝,这种情况在香港大道施工时曾多次出现。

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:

早期裂缝的潜在因素

(三)温度裂缝

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。

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。

(3)注意砼施工操作方法,减少从搅拌到成型之间的时间和运输路程,避免砼过早凝聚及泌水现象而致微裂。必须坚持做到砼搅拌均匀,震捣密实。使砼相互粘结密实稳定,有效消除界面裂缝和砂浆裂缝。

水泥砼路面早期裂缝的产生,其内因与外部条件,非常复杂。既有单一因素,也有综合因素。因此我们对某一种裂缝的产生,也不应看到孤立,应综合进行分析研究,以确保水泥砼路面的工程质量,减少早期裂缝所造成的损失。

(1)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。

砂浆本身产生的裂缝。主要由水泥含碱量和温度变化引起砂浆膨胀而生产。这种裂缝在受力或其它因素的作用下,将会连接邻近的界面裂缝而形成连续裂缝,此时砼将会遭到严重破坏。

(3)对于大面积砼路面施工,应该做到及时锯缝,这是防止温度裂缝的有效措施。

(1)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。

(1)震捣不够,拆摸过早,因而引起砼表面和边部开裂。

另一原因,是砼成型后的泌水作用,某些上升的水分为骨料所阻,因而聚集于粗骨料的下缘,妨碍粘结而成为界面裂缝,这种裂缝对砼的变形性质起着重要的作用。

发布时间:2008-02-23 12:48:25

(1)砼单位骨料用量愈大,其热膨胀系数愈小。水泥浆含量愈多,则砼膨胀系数愈大。因此,合理选择级配,采用水化热较低水泥,减少水泥及用水量,降低砼膨胀值,是防止温度裂缝的主要途径。

(2)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。

(1)严格选择骨料。选择石质均匀一致,不易风化,无裂纹,无剥落的坚硬岩石作为粗骨料,并且严格控制针片状;细骨料含泥量不得超过规范标准。消除和减少骨料裂缝的产生。

对防止施工裂缝的产生,并非一个纯技术问题,在很大程度上是施工管理问题。只要严格加强施工质量,正确执行施工技术操作规程,因施工因素产生的裂缝是可以防止和避免的。

简介: 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。

早期裂缝的危害

早期裂缝的分类及防治

对温度裂缝的处理,尚未较成熟的办法。按常规整块打掉,返工重浇,浪费较大。我市常用办法是用切割机垂直切除损坏部分,破除运走,重新浇筑单层钢筋砼,以保证损坏块的强度及稳定性。

(2)施工管理中,应注意人工降温措施,对表层砼采取保温保湿防护措施,减少温度变形。

(1)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。

界面裂缝存在于砂浆和粗骨料粘结面上。由于砼硬化过程中,砂浆的水化作用和收缩引起砂浆体积变化而产生的应力,破坏了砂浆和粗骨料界面间的粘结力,而形成杂乱无章分布的微细裂缝。

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2003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及防治就是其中的重要课题。

对于微裂缝,就其存在来说,它是诱发早期裂缝的潜在因素。就其发展来看,它是路面在通车受力后,大开裂或变形破坏的祸根之一。所以我们在研究早期裂缝病害中,应该首先认识和掌握微裂缝的产生和发展基因,才能从根本上防止和消除微裂缝。随着对微裂缝研究的发展,目前已观测到对水泥砼力学性质具有很大影响的微裂缝主要有三种:

(2)砂浆裂缝

(1)界面裂缝

(2)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。

结束语

从我市市政道路施工中比较常见的施工裂缝,追踪其成因主要有两方面:

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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。

骨料粒子内部产生裂缝。这种裂缝在骨料(石料)中因石质和成岩纹理的原因,使其在开采和扎碎过程中形成微裂缝。

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:

(四)施工裂缝

(3)施工良好震捣,消除因泌水产生的水膜而减少砼沉降。

对于温度裂缝,应该树立以防为主的思想。在施工管理的过程中,我们积累了不少的好经验和预防措施。综合起来,主要有下面三条:

在砼早期裂缝中,可以说没一种裂缝不与施工因素有关。施工裂缝主要是指由施工因素产生的裂缝。

微裂缝对路面砼有着极大地破坏作用,甚至比已发现的早期裂缝还具有破坏性。因为它是埋藏的“地下炸弹”。所以我们应该尽量消除和防止微裂缝的产生。防止和减少微裂缝,可从三方面着手:

以上三种裂缝常常形成两条粘结裂缝,并且以砂浆裂缝为联结而形成连续裂缝。微裂缝在外力和温度、干湿变化、化学作用等因素的影响下,常常引起早期和后期的砼破坏。

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。

(2)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。

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;

所谓微裂缝,是每一种肉眼无法看到,只有用显微镜或超声波探测器才能发现的裂缝。这种由于沉陷、水化、干燥、碳化等因素产生的微裂缝,在未受外力作用之前,就存在于砼内部。

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缝。

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