混凝土路面裂缝的控制技术

混凝土路面裂缝的控制技术

郭丰勇 李贺

(河北省承德市平泉县公路管理站 河北承德 067500)

摘 要:混凝土路面施工过程中的一个重要的技术问题就是怎样控制各类裂缝的产生及其扩展,在混凝土路面固化过程中,产生裂缝主要的因素是由于释放的水化热会产生较大的温度变化以及收缩作用导致了混凝土出现裂缝,进而影响混凝土结构的整体性、防水性和耐久性,成为路面结构的隐患,文章主要探讨了混凝土路面裂缝的控制措施。关键词:混凝土路面 路面施工 混凝土裂缝 裂缝控制中图分类号:U416.216文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)12(b)-0060-01

1 混凝土路面裂缝的产生

充分的时间发生变形,一般不会使混凝土产1.1温度裂缝

生危害性裂缝。另外,在表面张力的作用下,由于温度的升降变化而引起的应力就水的内部压力比外部压力小,使毛细孔中产称为温度应力,混凝土由于体积庞大,混凝生负压。这种负压使水泥石产生收缩力,从土的热传导性能极差,混凝土在浇筑、硬化而使混凝土产生了收缩,一旦这种收缩受到过程中,散发出的大量热量,很难在短期内阻碍或者约束,则混凝土可能产生开裂。混散发,在混凝土内部形成非线形温度场,限凝上结构有所不同,由于温度应的数值与弹制混凝土在降温阶段的自由收缩,从而产性模量成正比,而且混凝土浇筑以后,水化热生拉应力,这种拉应力在表面裂缝尖端形的散发、温度场的化与混凝土弹性模量的变成应力集中,极容易进一步发展成深层裂化是同步发展的,所以在混凝土温度应力计缝或贯穿性裂缝。此外新浇混凝土受基岩中,混凝土弹性模量数值以及它与龄期的关或老混凝土约束,在升温阶段将产生较小系是很重要的。实际上混凝土的弹性模量是的压应力,在其后的降温阶段,由于混凝土随着龄期而变化的。为了考虑这一重要因弹性模量随龄期的增长,将产生很大的拉素,应采用增量法计算混凝土的温度应力,混应力,如果超过混凝土的极限抗拉强度,就凝土结构的情况有所不同,它在施工过程中会产生基础贯穿裂缝,破坏结构的整体性,会产生很大的温度应力,混凝土中的温度甚至影响道路的安全。混凝土中由于水泥场、应力场都随着时间而不断变化。

砂浆与骨料热膨胀系数的不同,在升温过程中温度荷载作用下水泥砂浆与骨料所形2 混凝土裂缝施工控制工艺

成的界面首先产生损伤,并随温度增加而2.1加强混凝土的温度控制

发展,因此形成界面裂纹,当继续增加的温温度控制的内容,包括材料的选择,混差达到某一数值后,界面裂纹便向水泥砂凝土的配合比,原材料的预冷却,浇筑时的浆中延伸(表1)。

温度,浇筑层的厚度与浇筑方法,以及采取1.2混凝土的收缩变形裂缝

的养护手段、后期保护等。温度控制措施必混凝土中除了水泥结合的少部分水分须建立在严密的科学基础之上,它不但要外,大部分水分最终要蒸发掉,从而在混凝土有温度控制的要求,还应计算出混凝土的内部形成了许多微观裂缝。混凝土在水化所温度应力,只有采取温度控制和温度应力用下产生体积变形,对于普通混凝土来说,大控制配合的方法才能最大限度的避免混凝部分为收缩变形,少数为膨胀变形。混凝土土的开裂。混凝土原材料的预冷却,不仅可水灰比过大、水泥用量大、振捣不良、环境温以降低混凝土的浇筑温度,而且还可以削度高、养护条件差等都可能导致这种裂缝的减混凝土内部的最高温度,并减少最高温出现,而且在厚度较薄的混凝土构件中出现度和稳定温度之间的差值,从而把混凝土的可能性更大。当底板出现塑性裂缝时,可内的温度变化控制在允许范围之内,以防以采取二次压光加以平整。自生收缩由于随裂缝的产生。降低砂石料温度的方法很多,着水泥浆的硬化而发生,延续的时间较长,有

如遮阳、喷水、浸水等。其次,在混凝土搅拌

表1 不同材料冷热成都对混凝土冷却的影响

原材料 混凝土重量 内比热容 原材料预冷消散热量 混凝土可预冷温度 石子 1388.7 0.755 1076 0.45 砂 599 0.672 455 0.186 水泥 284 0.459 155.8 0.06 水 178.3 4.28 763.1 0.31 混凝土 2450 0.984 2450.7 1 表2 骨料品种对混凝土的收缩的影响

骨料 密度(×103kg/m3

) 吸水率(％) 一年收缩率(×10-4

) 砂岩 2.75 5 11.6 板岩 2.75 1.3 5.8 花岗岩 2.67 0.8 4.7 石灰岩 2.74 0.2 4.1 石英岩 2.66

0.3 3.2

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中掺用冷却水或冰屑,也可降低出机温度。

2.2合理选用混凝土材料

根据混凝土的性能要求及技术指标要求初步选择混凝土的配合比,试验中调整混凝土的配合比,最终确定混凝土的生产工艺参数及性能指标。水泥用量也应尽可能减小,减小水泥用量,不但可以减少水泥水化热,而且可以减少混凝土温度收缩。骨料一般应选用结构致密,并且有足够强度的优良骨料,正确选用沙石料对保证混凝土质、量节约水泥用量、降低水化热、降低成本都是非常重要的。以粉煤灰代替部分水泥不仅可以改善混凝土的和易性,提高混凝土的可泵性、抹面性、遏制碱骨料反映等。而且在工程中使用粉煤灰还可以提高混凝土的抗渗性、抗硫酸盐性能,并能减少水泥的水化热,降低温度应力和温度裂缝。粉煤灰主要用于泵送混凝土、混凝土、抗渗混凝土、轻骨料混凝土、地下和水下工程混凝土及碾压混凝土等(表2)。2.3提高混凝土的后期强度

一般在混凝土中掺入粉煤灰后,粉煤灰混凝土的早期强度会随着粉煤灰掺量的增加而有所降低,主要的原因是由于部分水泥被粉煤灰所取代,早期的混凝土中水化产物数量较少,粉煤灰的水化速度缓慢所造成。用扫描电镜中也可以观察到,早期粉煤灰混凝土的试件断面上粉煤灰的微珠颗粒周围形成的水膜层间隙,尚未明显被水化产物所填充;从孔隙的测定也可发现,较大孔隙和敞开的毛细管较多,结构的密实度差。因此,粉煤灰混凝土的早期强度与基准混凝土早期强度存在一定的差距。

3 结语

混凝土由于水泥水化产生大量水化热,加上约束作用产生很大的拉应力,而当此温度应力大于混凝土的极限抗拉强度时,混凝土就出现裂缝。混凝土裂缝是困扰建筑业多年的质量通病,涉及到经济、技术、设计、管理、施工等诸多方面。要想保混凝土路面的施工质量,需要建设单位、设计单位、施工单位、材料供应商等的综合管理、科学组织,合理安排,严格按规定要求执行。

参考文献

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