混凝土路面裂缝成因及处理措施(精编2篇)
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混凝土路面裂缝成因及处理措施1
关键词:混凝土路面;裂缝成因;处理措施
随着我国经济社会的发展,国家对基础设施建设的投入力度不断加大,各种形式的混凝土道路也在不断兴建。混凝土道路在使用过程中容易出现路面裂缝问题,这不但会降低混凝土道路的使用年限,而且会给行车安全带来隐患,为此应采取必要的措施预防混凝路面裂缝的出现。本文作者从自己工作实际出发,分析了混凝土路面裂缝的成因及防治办法。
1 路面裂缝成因分析
混凝土道路在使用期间,受到外界载荷作用、路基不均匀沉降、道路施工质量等影响,容易导致路面裂缝的出现。这里所说的裂缝并不是微观意义上的裂缝,而是可以用肉眼观察到的裂缝;工程中比较常见的混凝土路面裂缝有超载裂缝、沉降裂缝、施工裂缝、温度裂缝等,下面对这些裂缝的成因进行分析。
⑴沉降作用产生的裂缝;在实际工程中,有两种情况可能导致混凝土路面出现沉降裂缝,一种是混凝土完成浇注作业以后,混凝土受到自身重力作用而出现沉降,进而导致裂缝的出现;第二种是由于道路路基施工质量不达标,使用时路基出现沉降而使混凝土开裂。实际中后一种情况导致的路面裂缝较为常见,对混凝土道路质量影响也最大。浇注作业结束以后,粗骨料受重力作用而下沉,若遇到预埋件或钢筋的阻碍,就会产生一定的剪应力和拉应力,混凝土凝结硬化以后就会出现沉降裂缝。在混凝土浇注、振捣后的3小时内容易出现裂缝,此时若能够对其进行压平处理,则可以使混凝土裂缝重新闭合。
⑵温度作用产生的裂缝;水泥水化过程需要释放一定的热量,导致混凝土内部温度升高,内外温差作用导致混凝土表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土抗拉强度时就会使混凝土开裂,进而产生温度裂缝。水泥水化后期,混凝土温度开始下降,由于旧混凝土的约束作用使得混凝土内部出现拉应力;当外界温度突然降低时,会加重温度裂缝的产生。
⑶干缩作用产生的裂缝;混凝土浇注结束以后就进入凝结硬化过程,由于水泥反应的生成物的体积总和小于反应物体积综合,加上混凝土搅拌的大部分用水蒸发而产生收缩,这就导致混凝土的体积产生收缩,进而在混凝土表面和内部产生拉应力,当拉应力超过混凝土极限抗拉强度以后,就容易在混凝土表面产生干缩裂缝。
⑷路面超载而引起的裂缝;随着我国交通运输行业的快速发展,各种运输车辆不断增加,车体的载重量也不断增大,混凝土道路修建时估计的车流量可能过小,以及各高速公路车辆超载情况时常发生,这就导致混凝土路面所承受的荷载增大,这不但会导致混凝土路面出现裂缝,而且严重时会使混凝土道路出现断板现象,严重影响了道路行车安全,为此相关管理部门应当加大对超载车辆的查处力度。
2 路面裂缝预防办法分析
注重原材料的选择
在进行混凝土路面设计施工时,应当重视混凝土原材料的选择,这不仅能够预防混凝土裂缝的出现,而且可以提高混凝土的耐久性。道路混凝土中水泥是重要的原材料,在进行水泥选择时应当选用弹性模量低、抗磨、收缩小、抗弯抗拉强度高的水泥,工程中比较常用的品种有道路硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥等。混凝土细骨料应当选用洁净、质地坚硬的人工砂或者天然砂,应当具有较小的比表面积以及较高的密实度;严格控制细骨料的含泥量,理论上要求不能超过2%,这样可以在一定程度上提高混凝土路面的抗裂性。对于高等级混凝土路面,应当选用具有较高耐磨性、坚固性、强度等粗骨料;骨料的最大粒径应当控制不超过40mm,级配需符合设计要求;最大含泥量不能超过1%,若粗骨料的含泥量超过1%则应当进行清洗,满足规范要求后方可用于混凝土道路施工。为了有效的提高混凝土路面的强度,延长混凝土凝结硬化的时间,混凝土路面施工时可以添加适量的高效缓凝减水剂,这对于提高混凝土路面的抗裂性有很大帮助。
加强混凝土路面的养护
对于混凝土路面来说,及时、有效的养护不但能够在确保水泥水化的进行,预防混凝土个干缩裂缝的出现,而且可以保证混凝土强度达到设计要求,进而提升混凝土路面的抗裂性。混凝土路面常用的养护方法主要有以下几种:①湿法养护;混凝土路面完成振捣作业后,在其表面覆盖有较强蓄水能力的麻袋、锯末、草袋等,然后向覆盖物上进行浇水养护,这样可以使混凝土表面长期处于湿润状态,预防混凝土内部水分蒸发,同时又能够及时补充蒸发掉的水分。这种养护方法经济性好、材料来源广泛、施工方法简单易行,但养护用水量大,容易受到外界环境的影响,不适宜水资源缺乏的地区。②喷洒养护剂法;混凝土路面完成振捣作业后,可以在其表面喷洒养护剂,它能够在混凝土表面形成保护层以阻止混凝土内部水分的蒸发,进而实现保水的目的。对于受实际条件限制而不能采用湿养护法的地区,可以考虑采用这种养护方法;但养护剂受阳光照射时容易出现破损,影响混凝土的养护效果,为此不应在寒冷或者干热条件下使用。
加强混凝土路面的保护
对于混凝土路面应注重日常清扫,及时清理路肩上的杂物和泥土。混凝土路面接缝处出现填充料溢出情况时,应当先对接缝进行清理,然后使用填充料进行填补,这样可以预防砂石等物体进入接缝,导致混凝土路面不能进行有效的伸缩变形,进而使混凝土路面产生裂缝。对于混凝土道路的各种排水设施要经常进行疏通和检查,以避免混凝土路面受到侵蚀。混凝土温度收缩时容易出现应力集中,严重时会导致混凝土路面出现断板现象,为此必须隔一段距离对混凝土路面进行切缝处理,实际工程中经常使用切缝机进行切缝作业;在混凝土路面强度达到以后,就可以对混凝土路面进行软切割。混凝土道路路基施工质量不过关,容易导致沉降裂缝的出现,为此应当重视混凝土路基施工;根据工程所在地实际情况,选用合理的施工顺序,严格控制填土的含水率,注重路基的压实遍数和压实功,每次碾压的厚度应控制在20cm以内;若地基土以下存在软弱土层,则应当对其进行换填处理。
3 路面裂缝的处理办法分析
混凝土路面在使用过程中,经常会遇到混凝土开裂情况,而且混凝土裂缝会随着时间的增长而变宽、变长,这会影响混凝土路面的耐久性和形成安全。在混凝土路面裂缝出现后,应当及时查找问题出现的原因,针对不同的原因采取相应的办法进行处理,实际工程中比较常用的办法主要有以下几种:
⑴混凝土路面表面裂缝的处理措施;若混凝土路面裂缝没有贯穿混凝土板厚而仅出现在混凝土表面,这时可以沿着裂缝发展方向,以裂缝为中心向左右两侧开挖宽度为40cm、深度不小于裂缝深度的沟槽,沟槽的底面和两侧应当具有一定的粗糙度。将沟槽内的杂物清除干净,然后先在沟槽内涂刷一层水泥浆,水泥浆应当具备一定的稠度,具体应以不出现手指刮痕为限;然后再向沟槽内填充细石混凝土,注重填充混凝土的养护。
⑵ 混凝土路面贯穿裂缝的处理措施;若混凝土路面的裂缝贯穿了整个混凝土路面,但是裂缝没有对道路基层造成破坏,这时可以采取与混凝土路面表面裂缝相类似的处理办法,此时应当以混凝土路面的厚度作为沟槽的深度。在涂刷完水泥浆以后,应当现在沟槽内铺设两层间距为20cm×20cm、直径为6cm的钢筋网片,然后再浇注细石混凝土;同时要在沟槽的两侧设置一定宽度的伸缩缝,伸缩缝内应当填充能够防止雨水侵入的沥青胶,这样可以有效避免雨水对伸缩缝的侵蚀。
⑷ 路基受到裂缝破坏的处理措施;若混凝土裂缝处有混凝土块脱落,下雨天发现混凝土路面裂缝处出现翻浆,严重时甚至能够发现版面裂缝的扩展,此时混凝土路面基层已经发生破坏。这时应当将混凝土路面裂缝处的进行大范围破除,先对道路路基进行维修、处理,在路基修复满足使用要求后,再进行混凝土路面的浇注。
总之,混凝土路面裂缝的产生有多方面的因素,无论设计方面、还是施工方面都存在一些不足。但是可以通过注重原材料的选择、加强混凝土路面的养护、加强混凝土路面的保护等措施去预防,将其危害降到最低,从而延长混凝土路面的使用寿命。
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混凝土道路裂缝的原因及对策2
关键词:道路裂缝种类;形成原因;预防措施;裂缝处理
一、混凝土桥梁裂缝产生的原因
混凝土裂缝可分为结构性裂缝及非结构性裂缝两类。本文主要对非结构性裂缝进行初步分析研究。
1、收缩裂缝
混凝土施工中,游离水蒸发后,混凝土会产生体积收缩,一般称为游离水蒸发收缩。另外水泥水化作用也会引起混凝土体积的收缩,称为混凝土自收缩(或称混凝土干缩)。混凝土本身存在肉眼看不见的微细裂缝是它固有的一种特性。混凝土收缩值的大小和水泥品种、用量、拌和水量、骨料规格、振捣密实性和养护好坏有关。施工中常见的混凝土收缩裂缝有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝3种。
2、温度裂缝
(1)内约束裂缝
由于混凝土内外温差过大引起内约束裂缝,裂缝深度一般只有30mm左右,表层以下仍保持结构完整性。
(2)外约束裂缝
由于混凝土体积过大,混凝土在后期均匀降温冷却时,受到基岩或老混凝土垫层约束,又会在混凝土内部出现拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土产生温度裂缝。裂缝为较深或贯穿性的,破坏结构的整体性。
3、混凝土施工中浇捣不当是导致道路产生裂缝的原因
因为混凝土施工中过分振捣,模板、垫层过于干燥,混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成裂缝。总而言之,混凝土施工中浇捣不当会导致密实性和均匀性受到影响,从而促进裂缝的产生。预埋管线使得界面混凝土受到削弱,从而使得薄弱部位容易发生裂缝。当预埋线管的直径较小,不容易发生道路裂缝。反之容易使其道路裂缝现象产生。大面积混凝土浇注,不能准确的计算水化热以及没有做好现场混凝土保温工作,从而使得混凝土内部温度过高,进而容易产生裂缝。
4、目前工程施工中现浇钢筋混凝土普遍采用泵送,其水泥用量、水灰比、坍落度等都比较大,混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外掺混合材料、外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量较大的粉砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝。现浇混凝土道路在浇筑混凝土之前给予足够的水分,使其过于干燥,混凝土的塑性由于模板吸水量较大收缩,从而产生裂缝。
二、预防与处理混凝土桥梁裂缝的措施
混凝土道路工程结构中有裂缝产生已经是很普遍的事情了,有关研究表明,结构物的裂缝是不可避免的,较小的裂缝是人们可以接受的材料特征。因此,只需将裂缝控制在允许范围内即可。我国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)规定,在设计钢筋混凝土构件时,应根据其使用要求对控制裂缝的三个等级进行确定:(1)一级:严格要求构件不出现裂缝,按荷载效应标准组合计算时,构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力;(2)二级:一般要求不出现裂缝的构件,按荷载效应标准组合计算时,构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土轴心抗拉强度标准值;按荷载效应标准永久组合计算时构件受拉边缘混凝土不宜产生拉应力,当有可靠经验时可适当放松;(3)三级:允许出现裂缝的构件,按荷载效应标准永久组合并考虑长期作用影响计算时,构件的最大裂缝宽度不应超过规定的最大裂缝宽度。
1、控制好混凝土原材料的质量和混凝土配合比的选择水泥。
严格进行配合比设计,首先要根据设计图纸规定的混凝土设计强度,通过计算确定混凝土理论配合比。其次要根据计算得出的理论配合比进行试配,并根据实测的坍落度、和易性、工作性等情况,适当调整各项材料用量并再次试配,直到满足要求为止。最后对试拌的混凝土样品按规定制取试件,采用标准方法养护。
2、施工过程中的控制措施
混凝土施工中采取相应的措施,如降低混凝土的浇筑温度,无筋或少筋混凝土中埋放块石、混凝土早期升温阶段采取散热降温措施、混凝土降温阶段采取保温措施、合理设置施工缝、采取二次抹面、加强混凝土养护等措施;进行混凝土温度应力计算,对薄弱部位采取加强措施。
3、对混凝土裂缝的处理
混凝土裂缝常见的修补方法有:表面涂抹水泥砂浆法、表面涂抹环氧胶泥法、表面凿槽嵌补法、表面贴条法、压力注浆法、开槽填补法等。随着技术的发展,出现了许多的新的修补材料,如混凝土修补胶、注缝胶、混凝土快速修补剂等,使裂缝修补的效果更好,工艺更简单,费用更省。
三、结语
我国混凝土结构裂缝研究混凝土是当今各种建筑结构中使用最广泛的,它可以配制成不同强度、不同形状、不同性能的各种混凝土结构物,其耐久性较强。但是混凝土的抗拉强度比较低,当结构中有较小的拉应力出现时,裂缝就会出现。近年来我国道路施工规模越来越大,并且结构形式越来越复杂,从而使得裂缝问题更加凸现出来。混凝土道路裂缝是一个极为复杂的问题,导致其产生的因素较多,因此,解决建筑施工中的道路裂缝问题需要综合控制,彻底解决道路裂缝问题时从设计和施工两个方面着手,两手都要抓并且两手都要硬, 只有这样才能全面、准确地防治道路裂缝问题。
参考文献:
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