■李啟超 ■泗洪縣交通工程處,江蘇 泗洪 223900
伴隨著國民經(jīng)濟(jì)和交通事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,最近幾年,中國建成了一大批水泥混凝土路面。目前,中國已建成水泥混凝土路面的超過1萬多公里。因?yàn)閲鴥?nèi)的瀝青路面很難滿足質(zhì)量的要求,而水泥混凝土路面具有剛度大、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、經(jīng)久耐用、維護(hù)費(fèi)用低、經(jīng)濟(jì)效益高、有利于夜間行車、負(fù)載能力強(qiáng)等特性,所以水泥混凝土路面將會有更快速的發(fā)展。雖然水泥混凝土路面施工技術(shù)的不斷完善,但是還是會出現(xiàn)了裂縫、斷板、沉降、錯位等問題,給保護(hù)和恢復(fù)帶來了很大的困難,尤其是斷板的問題,在公路工程已成為一個常見問題。
一方面是水泥的水合反應(yīng)。當(dāng)與水接觸的水泥,該反應(yīng)是迅速和瞬態(tài)時產(chǎn)生的水合反應(yīng),在幾分鐘后可釋放的熱量,使得水泥混凝土路面的溫度快速降低。在此進(jìn)程中,溫度的急劇變化,使水泥路由于溫度應(yīng)力而發(fā)生了變化,一旦溫度比混凝土的變化率高,就會發(fā)生路面斷板的裂縫。而另一方面是水泥石材的收縮效果。結(jié)硬后,水泥混凝土路面的表面水分揮發(fā)溫度隨著下降,水泥份量減少。水泥表面水分流失的程度是不同的,從而致使表面收縮和內(nèi)部收縮不均勻,表面收縮變形較大,內(nèi)部約束而使水泥表面張力向下,因?yàn)槁访娴乃嗷炷量估瓘?qiáng)度不同,所以就會影響路面的裂縫。在水泥混凝土路面,單位體積更小,有收縮作用,路面斷裂的可能性就較小。然而,如溫度的變化,這將會增加斷板的可能性。
在不均勻的基層中出現(xiàn)比例較大的摩擦力,由于路面拉應(yīng)力不能承擔(dān)而出現(xiàn)斷板,過薄或過厚,由于水泥混凝土收縮的弱點(diǎn),不統(tǒng)一性而致使出現(xiàn)裂紋。如果基層過于干燥,基層斷板將從混凝土路面吸收水分,致使水泥混凝土水量不夠,水泥混凝土的強(qiáng)度就會因此降低。
水泥砼的比例十分重要,一是要重視水泥混凝土的水灰比。如果混凝土的水灰比過大,那么混合的水占據(jù)了較大的地方,多余的水分會逐漸揮發(fā),揮發(fā)后會出現(xiàn)孔隙,增加混凝土收縮的影響。較大比重的水灰比,孔隙率和逐漸越大的收縮率,在一定程度上將會對混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生影響。水泥水化的范圍是0.26-0.29 之間,不大于0.45 的最大限制。另一方面要重視水泥的儲量。實(shí)際上,水泥的用量較多,混凝土強(qiáng)度也較高。水泥本身是收縮的,如果水泥用量變大,更大的水泥裂縫的收縮量將很容易產(chǎn)生裂紋,從而致使路面斷裂。而如果水泥用量過少,會致使路面強(qiáng)度不好,路上還可能發(fā)生初期的斷板。
首先,沒有控制好混合時間,精確的計(jì)算出改變砼的混合比例,混凝土材料拌合致使混凝土拌合料出現(xiàn)離板、分層等,當(dāng)振動不緊密,不均勻的混合致使強(qiáng)度分布不均勻,這些因素都有可能導(dǎo)致水泥砼路面斷板。其次,在混凝土澆筑,因?yàn)楦鞣N方式致使工作中斷,再開工時未進(jìn)行施工縫處理,致使舊混凝土和澆筑新的混凝土由于表現(xiàn)欠佳和不一致的收縮而導(dǎo)致裂縫。此外,切縫不及時。不及時或切縫深度不夠是路面斷裂的一個主要因素。當(dāng)超過250/(℃·h)時,很容易出現(xiàn)斷板的縫隙。最后,保養(yǎng)方法的問題。在道路上維護(hù)的階段,應(yīng)適當(dāng)保護(hù),特別是在高溫,低濕度,風(fēng)速區(qū)域時,水面揮發(fā)速度加速,增強(qiáng)收縮作用,因此會出現(xiàn)收縮性的裂縫。同時,不應(yīng)該過早開放交通,初期水泥混凝土路面的抗折荷載過早,會破壞路面強(qiáng)度,為后期的路面埋下隱患。
要嚴(yán)格對待水泥砼路面的原材料,水泥和集料一定要適應(yīng)需求。對于水泥的挑選,要挑選初期強(qiáng)度高、水化不高的硅酸鹽水泥品種。水泥強(qiáng)度是主要的考慮原因,適當(dāng)水平是十倍以上的設(shè)計(jì)抗彎強(qiáng)度,而水泥堿含量應(yīng)在0.8%來控制。當(dāng)選擇集料(砂,礫石),應(yīng)控制它們的粘土含量,含較少的污泥,其中所述粗骨料的最大的不大于30mm 大小,分級礫石是比較合適的選擇,對于細(xì)集料選擇的產(chǎn)品,粗砂是比較合適的。
基層頂面應(yīng)保持平整均勻,減少基層與水泥砼的摩擦力,在一定程度上可以在基層的上面鋪設(shè)一層塑料的薄膜,而用松散材料解決路基不平整表面的方式應(yīng)該被阻止。與此同時,我們應(yīng)該盡可能的確?;鶎铀康某湓?,在已成型的基層上均勻?yàn)⒍嗡?,然后立即用混凝土鋪設(shè),以預(yù)防水分揮發(fā)的損失。
一方面是水灰比控制。如果人工鋪筑混凝土路面,水灰比控制在小于0.5 以內(nèi),利用機(jī)械鋪設(shè),水灰比應(yīng)控制在0.6 以內(nèi)。同時,它也可適當(dāng)添加增塑劑。另一種是對水泥量的控制。控制水泥的量應(yīng)是確保水泥砼的強(qiáng)度,每立方米水泥的統(tǒng)一的國際規(guī)定,水泥混凝土施工單位量的基本前提是小于300 公斤,而交通研究部說明,最佳用量的水泥在每立方米290-350kg 之間。
首先,在時間和測量方面,要嚴(yán)格控制原料,利用有經(jīng)驗(yàn)的工人來操作,如果必要的話,使用自動計(jì)量裝置。在拌合前需對集料的含水量進(jìn)行測定并及時調(diào)節(jié)用水,降低拌合物的離析分層。其次,防止漏振動或過度振動,傳輸距離盡可能的減少,電機(jī)的轉(zhuǎn)速要進(jìn)行控制,混合材料要減少等待時間,控制坍落度和加工性。嘗試機(jī)械使用,采用人工攤鋪,支持小型振動機(jī)械要求。同樣,切縫及時。時間是十分重要的,切縫時間過晚,則溫度應(yīng)力不能得以及時釋放,當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土抗折強(qiáng)度時,就會發(fā)生斷板的問題。在一般情況下,盡量控制時間,在260-310/(℃·h),不能被延遲。同時,要關(guān)注溫度的天氣變化,防止出現(xiàn)斷板。最后,要強(qiáng)化維護(hù),要及時澆水,以預(yù)防出現(xiàn)收縮裂縫。
綜上所述,為了確保道路質(zhì)量,加延公路使用壽命,就一定要從起源控制,嚴(yán)格的質(zhì)量控制過程入手,從設(shè)計(jì)到選材,到施工過程中應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施,同時施工過程中發(fā)現(xiàn)的問題,及時采取糾正方式,即時采用填補(bǔ)小裂縫的措施,做好水泥混凝土路面的維修工作。除了設(shè)計(jì)和施工過程的控制,但也應(yīng)重視控制道路使用,并嚴(yán)格按照法律法規(guī)執(zhí)行禁止出現(xiàn)超載,超重,超限的車輛,做好正常保養(yǎng)的道路,以確保公路質(zhì)量。
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