論路橋工程混凝土裂縫修補方法

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近年來,隨著通村道路建設步伐的加快,水泥路面在我國以每年幾十萬公里的速度增長。但水泥路面早期裂縫嚴重影響水泥路面的工程質量和使用質量。現以某省道大修工程為例,介紹一些預防水泥路面早期裂縫的具體措施和對策。

論路橋工程混凝土裂縫修補方法

鋼筋混凝土是當今最主要的建築材料之一,但混凝土開裂的問題是建築施工中一個普遍性的技術問題。裂縫一旦形成,特別是貫穿裂縫出現在重要的結構部位,危害極大,它會降低結構的耐久性,削弱構件的承載力,同時可能會危害到建築物的安全使用。

1、早期裂縫成因及分析

水泥路面早期裂縫為混凝土面板澆注後,未開放交通就出現了斷板、裂隙。通過對施工中出現的早期裂縫現象,進行現場觀察、調查和分析,確定水泥路面早期裂縫成因主要有以下幾點。

1.1 收縮混凝土自身特性一收縮,這種現象分為幹縮、冷縮、塑性收縮、化學收縮和碳化收縮。

(1)幹縮是指混凝土終凝以後出現的體積減小的現象。

(2)冷縮是因水泥水化放熱產生的。水泥水化發生放熱反應,水泥混凝土升溫,混凝土則相對膨脹,水化熱達到頂峰時產生峰溫。過後由於降溫,混凝土體積會縮小而產生裂縫。

(3)塑性收縮是混凝士處於塑性狀態時產生的體積減小的現象。由於混凝土蒸發失水或因基層乾燥吸溼引起溼差。加上不均勻沉降受到限制(如大粒徑集料),或當面積較大的混凝土,其水平方向的減縮比垂直方向更難時,就會形成不規則的裂紋。混凝土水泥用量愈高,混凝土硬結愈快,塑性收縮就愈大。

(4)化學收縮是混凝土中水泥水化過程中產生的化學反應而引起的收縮。與水泥本身化學性質密切相關。

(5)碳化收縮是由於混凝土碳化而引起的收縮,是一種特殊的化學收縮。

1.2 設計因素

(1)面板尺寸設計:面板每塊的`長度、寬度和厚度比例不合理,以致水泥路面在凝結期間,不能抵抗自身收縮、外界環境及行車的影響所產生應變。

(2)橫向施工縫設計:水泥路面橫向施工縫基本設計為埋設傳力杆。前班施工的水泥路面已經凝固,與傳力杆粘結力較高(雖說塗有隔離膜,設計有套筒),在夜間氣溫降低時,傳力杆會隨著前班水泥路面的冷縮拉動,從而拉裂後澆注的面板。

(3)縱向施工縫設計:為防止面板側移,縱向施工縫設計基本為埋設長70cm的 14螺紋鋼筋。後半幅澆注的混凝土,由於前半幅預埋的拉桿會隨著車輛的作用上下抽動而拉裂面板。

1.3 配合比設計因素混凝土強度是水泥路面裂縫的一個重要影響因素,影響強度的主要因素有水灰比、含砂率、集料尺寸或級配等。

(1)水灰比影響,當水灰比小,和易性就差;水灰比增大,強度就會降低。

(2)含砂率,在實際施工中,適當提高含砂可提高混凝土的抗彎拉強度,但同時也會降低混凝土的抗壓強度。

(3)集料尺寸偏大、級配偏粗時,混凝土抗壓強度就高,抗彎拉強度就低。

1.4 施工原因水泥路面施工是工程質量的核心環節。施工材料的優劣,施工季節的選擇,合理的施工機械、施工工藝等都關係到面板的質量和壽命。

(1)配合比控制。水泥用量、水灰比、砂率等指標直接影響混凝土強度;拌制混凝土機械裝置效能差,拌制混凝土前未檢測集料,特別是細集料的含水量,致水灰比與設計偏離較大,造成混凝土離析或者和易性差,影響強度的均勻性。

(2)集料含泥量、有機質含量超標,影響水泥與集料的介面粘結。集料礦物質成分亦關係著水泥與集料介面的粘結力,如親水性較強的石灰石、石英石等集料就與水泥介面粘結力大;顆粒大小不均勻,含水量不穩定,則影響混凝土的均勻程度。

(3)混凝土拌和。混凝土拌和時間控制不嚴格,為趕工程進度,拌和時間不足易出現混凝土拌和不均勻。

(4)水泥路面收面、養護覆蓋時間不及時,造成面板表面風乾乾裂。

(5)縮縫切割不及時,或者切割縮縫深度不足,造成混凝土內應力集中,導致面板從薄弱處形成不規則裂縫。

2、混凝土路面工程主要施工工藝措施

(1)施工機具的選擇

① 拌和機械:一般情況下應選擇強制式混凝土拌和裝置,自動計量加水、水泥、砂石。拌和裝置的型號應和混凝土攤鋪能力相匹配,儘量避免堆料、斷料現象。

② 運輸機械:根據運距選擇機械型別,應儘量選用混凝土運輸專用車輛。無條件時.選用震動小、速度快、自卸方便的小型運輸車輛。

(2)混凝土拌和現場管理小型強制拌和機械上料一定要遵守各類材料的上料順序,確保上料配比穩定。要求原材料計量誤差:水泥±2%、粗細集料±3 、水土1%以內。加料順序一般是先上粗集料(碎石),然後上水泥,最後上細集料(砂)。

(3)混凝土澆築工藝水泥混凝土澆注主要是掌握澆注工藝的均衡性、連續性,均衡性就是攤鋪、振搗、收面等工藝在時間、工作能量上要保持相對一致,避免不均勻現象出現;連續性就是要保持施工連續,不得無故間斷,如果施工間斷,則應採取措施防止不連續現象可能引起的質量問題,如設定施工縫等。

(4)覆蓋養生晝夜溫差<2O℃ 時,直接採用廢棉布加溼覆蓋養生。晝夜溫差> 20℃ ,或者颳風天氣,則建議採用塑料布進行覆蓋養生。

(5)縮縫切割及時切割混凝土板縮縫對預防早期裂縫極為重要。切縫時間應控制在溫度×時間一240~C ·h以內,最長不超過360~C ·h否則就會導致裂縫產生。

參考文獻:

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