水泥混凝土表面列分原因分析

一、裂缝原因分析1.产生龟裂的原因龟裂指混凝土路面表面产生网状、浅而细的发丝裂缝,呈碎小的六角形花纹,深度为5～10mm。其原因如下:1.1混凝土浇筑后,在炎热或大风天气,如果覆盖不及时,表面游离水分蒸发过快,产生急剧的体积收缩,而此时混凝土早期强度很低,导致开裂。1.2混凝土在拌制时水灰比过大,模板与基层过于干燥,吸水大。1.3混凝土配合比不合理,水泥用量过大,单纯用增大水泥用量的方法来达到设计强度,致使水化热大,易发生收缩裂纹。1.4混凝土表面振捣过度,使水泥和细骨料过多上浮至表面,容易导致缩裂。2.产生横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝和交叉裂缝的原因横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝指沿着道路中线大致相垂直、平行、斜交的方向产生的裂缝,这几种裂缝往往在行车和温度作用下逐渐扩展,最终贯穿板厚将混凝土板分割成两块或多块;交叉裂缝是指裂缝相互交叉,将板分割为三块以上(又称破碎板)。针对以上几种裂缝在外观和产生原因上具有相似性,严格区分其原因有一定困难,故在此综合论述:2.1收缩应力及翘曲应力等综合作用。其具体情况有高温下浇筑混凝土,水泥水化速度快,水分蒸发快,使板面产生拉应力,温度降低后,板底产生拉应力,温度梯度作用使路面板翘曲变形;或严重失水,造成干缩缝;以及养护不及时、中断,使顶面水分丧失快,收缩迅速,板底则水分丧失慢,收缩慢,导致翘曲产生裂缝等等。2.2未按规范要求切缝,切缝时间太迟、切缝深度不够,导致混凝土收缩产生的实际拉应力大于混凝土的容许值,而在切缝附近开裂。2.3施工中单块板长、宽度值未按设计和规范执行,选用不合理;对切缝不及时填充或填充材料选用不当,则杂物极易嵌入缝中,使接缝失去胀缩作用,致使路面板产生断裂。小石子嵌入时,使接缝处板端应力集中,以致接缝附近的混凝土板挤裂。2.4由于基层存在问题造成裂缝。具体情况有:a.土基或基层强度不足;b.基层混合料拌和不均匀,强度差异大,产生不均匀沉降,导致混凝土路面板开裂;c.基层平整度不符合要求,使水泥混凝土面板厚度不等,强度有差异,造成面板薄弱部位产生裂缝;d.软弱基础处理不好,基础湿软或碾压不密实,导致混凝土路面脱空,开裂成缝。2.5施工中只按配合比设计值拌制混凝土,未结合现场情况找出正确的施工配合比,使混凝土强度达不到设计要求,水灰比不能严格控制,而产生裂缝。2.6使用质量不合格的原材料或混合料;不同性质的水泥或不同厂家的水泥混用;不同型号、规格、性能的拉杆钢筋混用,使得纵横向拉杆钢筋直径差异过大;等等。这些因素也是导致裂缝的重要原因。二、裂缝预防措施1.龟裂预防措施为防止混凝土路面产生龟裂,在混凝土配合比设计时应选择合适的粗集料级配和砂率,在施工时根据现场环境严格控制水灰比和水泥用量。在浇筑混凝土路面前,将基层和模板湿润,避免吸收混凝土中的水分。混凝土振捣应严格按规范操作,防止过度振捣,使砂浆集聚表面,砂浆层厚度控制在2～5mm范围内。浇捣完毕的混凝土路面应及时覆盖,防止强风和烈日暴晒。尤其在炎热季节施工时,应浇筑一段,养护一段,并要加强表面洒水养护。2.横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝和交叉裂缝预防措施2.1混凝土路面的结构组合与厚度设计应满足交通需要,特别是重车、超重车的路段。避免高温作业,注意昼夜温差,并掺减水剂等外加剂以保持水分;避免大风天气施工,防止表面水分丧失过快;水泥混凝土终凝后及时覆盖洒水养护,防止水分丧失过快,产生干缩裂缝,养护时间由水泥混凝土强度增长情况而定,不得少于7天。2.2.施工缝尽可能设置于构造物外,不可避免时,应保证施工缝接缝处两侧面板混凝土振捣密实,并有足够的间隔时间,以形成强度。当与原有混凝土路面相接时,应采用机械将原路面连接缝处切割整齐,并清除表面浮尘及松动石子,用水将连接缝处清洗干净后再按规范要求进行接缝;2.3严格控制混凝土的切缝时间和切缝深度。当混凝土达到设计强度的25%～30%时,应采用切缝机进行切割。切缝太早,粗骨料会从砂浆中跳脱;切缝太晚,如果产生的拉应力大于混凝土容许值,混凝土板就会开裂。气温高,混凝土强度增长快,切割时间要提早。温差大,切割时间也要提早。切缝时间一般遵循的原则是“能切就切,宁早勿晚”。切缝深度应至板厚的1/4～1/3处,甚至更多一点。2.4水泥混凝土路面为刚性路面,纵横向缝应及时进行填充,填料应与板的粘结力强,适应混凝土板的收缩,如氯丁橡胶、沥青玛蹄脂等。加强养护管理,防止渗水,避免杂物进入缝内。2.5基层应具有较好的密实度、足够的强度和水稳定性,应采用石灰或水泥稳定基层来满足要求。填方路基应严格按规范要求进行、分层填筑、分层碾压、分层测试,做到密实、均匀,以保证路基的稳定、无沉陷。施工还应加强自检,严格控制基层的平整度符合要求,软弱基础应选用合适的加固方法进行处理,并加强碾压质量的控制,保证密实度。2.6通过做试验段取得准确的数据,计算好水泥用量,确定合理的施工配合比。2.7加强原材料及混合料的检验,通过试验严把质量关,不合格的材料严禁使用。同时施工中必须使用同一厂家、同一标号的水泥拌制混凝土,使用的拉杆钢筋也必须性能同一,纵横向拉杆钢筋直径尽可能一致。结束语由于设计、施工、使用过程中存在的某些不足,也由于混凝土内在原因及温度变形、湿度变化、地基不均匀沉陷变形的影响,在水泥混凝土路面上难免发生各种类型的裂缝。但只要严格执行施工操作规程和技术要求,在施工中切实抓好基层强度、混凝土的配和比设计、施工工艺、切缝时间和深度、混凝土的养护等各个环节,通过改善混凝土的质量和路面结构,并采取有效的浇注后的防治措施,水泥混凝土路面的裂缝现象是可以避免的。