□葛舉剛(河南省水利第二工程局)
近年來,水泥混凝土路面不斷增多,市政道路、廠區(qū)道路、村村通公路等基本都采用了水泥混凝土路面,其施工都采用小型機(jī)具施工。以往所建的路面,均存在早期裂紋偏多的問題,這不僅有損路面工程質(zhì)量,還對車輛行駛速度及舒適感帶來影響,直接影響道路的社會經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)揮。
水泥混凝土基層施工拌合不均勻,含水量不一,忽干忽濕,特別是采用路拌法人工翻拌施工,拌合不徹底、不到位,部分混凝土還處于干燥狀態(tài),造成基層干縮不一致,基層本身就產(chǎn)生很多干縮裂紋,混凝土基層不平整,導(dǎo)致混凝土路面層忽厚忽薄,使混凝土應(yīng)力集中,形成翹曲變形,導(dǎo)致薄弱段開裂,形成混凝土路面早期裂紋。
1.水泥的影響
一般廠家的水泥生產(chǎn)出來存放時(shí)間不足,施工單位拉來后就用,在水泥硬化初期,水泥水化放出大量熱量,致使混凝土內(nèi)部溫度急劇增高,與外部溫度形成較大反差,混凝土產(chǎn)生熱膨脹速度較快,使混凝土路面產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力而出現(xiàn)早期裂紋。一些水泥初凝時(shí)間與終凝時(shí)間間隔較短,有的還不到60min。以上2種因素都較易導(dǎo)致產(chǎn)生混凝土路面早期裂紋,有的甚至出現(xiàn)來不及收漿抹面壓紋,就出現(xiàn)早期裂紋現(xiàn)象。
2.集料級配不干凈程度的影響
集料級配不好會導(dǎo)致混凝土密度不一致,收縮不一,這不僅影響混凝土強(qiáng)度,也潛伏著早期混凝土開裂的隱患;當(dāng)集料中含有妨害或降低集料與水泥粘附性的有害雜質(zhì)(如塵屑、淤泥、粘土等)時(shí),會使混凝土內(nèi)部薄弱環(huán)節(jié)增多,再加上這些有害雜質(zhì)的體積不穩(wěn)定,干燥時(shí)收縮,潮濕時(shí)膨脹,也會使混凝土路面產(chǎn)生早期裂紋。
3.混凝土級配及水灰比的影響
在混凝土配制過程中不嚴(yán)格稱量控制,加之粗細(xì)集料級配不好,使混凝土拌合不均勻,混凝土不能達(dá)到最大密實(shí)度,導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不一致,收縮不一致,就會在混凝土強(qiáng)度薄弱區(qū)出現(xiàn)早期裂紋;各盤水灰比掌握不準(zhǔn)確,一盤干、一盤濕,使收漿抹面很難進(jìn)行,干的已開裂,濕的還不能抹。因此,水灰比掌控不準(zhǔn)確、混凝土收縮不一致,也會使混凝土形成早期裂紋。
4.氣溫及施工各工序連續(xù)性配合不當(dāng)?shù)挠绊?/p>
氣溫較高,水分蒸發(fā)速度快,路面壓紋(拉毛)后不及時(shí)覆蓋,導(dǎo)致混凝土早期開裂,各工序之間配合不緊密。振搗、磨光、抹面、壓紋不能循序漸進(jìn)均勻進(jìn)行。為了使工序連續(xù),要保證干濕度適宜的混凝土進(jìn)行下道工序,就不能等待干濕度不適宜的局部混凝土。因此,只有在大部分混凝土適宜情況時(shí)進(jìn)行下道工序操作,這就使局部混凝土?xí)霈F(xiàn)早期裂紋。
5.切縫的影響
切縫時(shí)間掌握不準(zhǔn)確,還未切縫就已形成不規(guī)則裂紋。切縫深度不夠(不足板厚的1/5),切縫徒有其表,而不能起到縮縫作用,使板在薄弱環(huán)節(jié)拉斷形成不規(guī)則的早期裂紋。
6.覆蓋養(yǎng)護(hù)的影響
混凝土路面壓紋后不及時(shí)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)(特別是在氣溫較高、太陽直射路面時(shí)),混凝土表面會迅速形成不規(guī)則(網(wǎng)狀)收縮裂紋,灑水不均勻,一塊干、一塊濕,特別取水困難地段,初期養(yǎng)護(hù)忽干忽濕等都會使混凝土路面形成早期裂紋。
嚴(yán)格控制混凝土拌合的均勻性、含水量,避免采用路拌法施工,嚴(yán)禁采用人工翻拌工藝。要采用機(jī)械拌合,較容易控制混凝土的配合比、含水量,且拌合比較均勻,避免混凝土自身干縮不一致而產(chǎn)生裂紋。認(rèn)真抄平、控制標(biāo)高、松鋪及攤鋪,攤鋪靜壓后,應(yīng)立即找平檢驗(yàn)高程,并用3m直尺檢測平整度。凡是不合格的立即進(jìn)行整平處理,然后才能進(jìn)行壓實(shí),這樣就可以使混凝土的標(biāo)高、橫坡、平整度符合檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),保證混凝土路面底面平整,避免由于混凝土基層表面不平整,而造成的混凝土呈現(xiàn)局部薄弱面以及基層與路面層約束力增大所造成的路面裂紋。要認(rèn)真對基層進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),特別在澆筑混凝土?xí)r將基層面灑水濕潤。若基層已出現(xiàn)裂縫,在混凝土鋪筑前用油氈或土工布等將裂縫覆蓋好,防止裂縫向上反射。
1.水泥的選用
由于從廠家運(yùn)來的水泥很多都存放時(shí)間不足,水泥拉來后要存1個(gè)月再使用,這就能避免因水泥水化釋放大量熱量導(dǎo)致混凝土來不及收漿抹面就產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象。還有一些水泥的初凝時(shí)間3~3.5h,而終凝時(shí)間只有4~4.5h。初凝至終凝時(shí)間間隔較短,加速了混凝土收縮,使混凝土產(chǎn)生早期裂紋。一般終凝時(shí)間在5.5h左右的水泥才能避免早期裂紋,還要注意不同廠牌、品種、批號、標(biāo)號的水泥不能混合使用。
2.集料選用
采用干凈的集料是保證混凝土質(zhì)量的重要措施。各種集料應(yīng)分別堆放,嚴(yán)格稱量進(jìn)行級配調(diào)整,防止集料出現(xiàn)離析現(xiàn)象。為避免集料長期堆放而被污染,應(yīng)邊施工邊備料,料倉底部料最后進(jìn)行清洗后再使用。
3.控制好各種集料用量及水灰比
對各種集料都必須根據(jù)配合比設(shè)計(jì)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行稱量配制,對袋裝水泥也要進(jìn)行稱量檢驗(yàn),采用強(qiáng)制式混凝土拌合機(jī)拌制混凝土(一般滾筒攪拌機(jī)攪拌W/C<0.48的混凝土?xí)r間太長,且很難拌合均勻),認(rèn)真按“碎石、水泥、砂”或“砂、水泥、碎石”的順序投料,每盤混凝土投料都必須干凈,投料前在攪拌機(jī)內(nèi)加水不宜超過用水量的70%,投料后邊加水邊攪拌,嚴(yán)格控制用水量,不能一盤干,一盤濕,保證拌合時(shí)間,要使各盤混凝土基本保持均勻的稠度和一致的顏色,坍落度1~2cm為宜。
4.根據(jù)氣溫協(xié)調(diào)好各工序之間的連續(xù)性
氣溫變化對各道工序連續(xù)性配合影響較大,混凝土運(yùn)輸不能為了少跑趟數(shù)而在拌合機(jī)處停置待料時(shí)間過長,一般每趟只能拉2~4盤(從第一盤出料至攤鋪時(shí)間不宜超過20min)。攤鋪混凝土?xí)r應(yīng)先大致攤平后,立即振搗、刮平、收漿、檢驗(yàn)。根據(jù)氣溫進(jìn)行抹面、精光、壓紋,壓紋后要立即用潮濕的鋸末覆蓋養(yǎng)護(hù),避免陽光直射混凝土面層產(chǎn)生裂紋。
5.掌握時(shí)機(jī)適時(shí)切縫
切縫時(shí)間過早,混凝土強(qiáng)度達(dá)不到10MPa,易啃邊、掉角,在路面上留下切割機(jī)壓痕,使縫邊不整齊,縫不成型,產(chǎn)生坑洼,過遲則混凝土產(chǎn)生裂紋。鋸縫時(shí)間與溫度影響較大,施工中很難說明多長時(shí)間切縫合適,一般與切割時(shí)混凝土不掉邊、表面無壓痕為適度。施工組織要認(rèn)真考慮切縫時(shí)間安排,不能延誤切縫時(shí)間。切縫深度要足夠深,規(guī)范規(guī)定為板厚的1/4~1/5,一般應(yīng)達(dá)到板厚的1/3~1/4,這樣就能有效地保證混凝土在切縫位置規(guī)則地開裂。
6.注意混凝土路面養(yǎng)護(hù)
混凝土壓紋后就應(yīng)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù),當(dāng)氣溫較高、陽光直射,為避免養(yǎng)護(hù)材料在混凝土表面壓出痕跡,宜采用潮濕鋸末邊壓紋邊輕撒在表面覆蓋,注意保持覆蓋物潮濕10d以上,氣溫低時(shí),可待表面硬化不會出現(xiàn)壓痕時(shí),用土工布或其它覆蓋物養(yǎng)護(hù)。
水泥混凝土路面早期裂紋在路面工程中是一個(gè)嚴(yán)重的質(zhì)量問題。實(shí)踐證明,只要嚴(yán)格按施工規(guī)范施工,切實(shí)抓好水泥粗細(xì)骨料材質(zhì)關(guān),嚴(yán)格控制好水灰比、配合比,認(rèn)真做好每一道工序,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作,是可以避免混凝土路面早期裂紋的生產(chǎn),提高路面施工質(zhì)量的。