夏季施工中混凝土路面早期裂縫產(chǎn)生的分析與防治

1、.：.；夏季施工中混凝土路面早期裂痕產(chǎn)生的分析與防治2006年第11期 HYPERLINK concrete365/ 中國混凝土與水泥制品網(wǎng)2007-10-30 摘要:引見了具有較大程度外表積水泥混凝土產(chǎn)生早期裂痕的緣由和防治方法。關(guān)鍵詞:混凝土;夏季施工;外表早期裂痕中圖分類號:U416.216 文獻標識碼:C 文章編號:1008 - 3383 (2006) 11 - 0017 - 031 具有較大外表積的混凝土夏季施工主要特點(1) 氣候炎熱、氣溫高。(2) 混凝土的組成資料溫度高。由于氣溫高、陽光照射,用于組成混凝土混合物的砂、石資料溫度較高。新出廠水泥往往溫度高,由于氣候炎熱,水泥中的

2、熱量不易分發(fā),加上太陽照射等要素的影響,使得水泥的溫度較高,某些水泥的溫度可高達70 。(3) 混凝土根底或模板等支承物的溫度高。(4) 裸露面大受環(huán)境影響大。(5) 氣候多變。2 早期裂痕構(gòu)成的內(nèi)因(1) 水泥混凝土堆聚構(gòu)造的分層景象。水泥混凝土在澆搗過程中,都會發(fā)生不同程度的分層景象,由于混凝土構(gòu)成堆聚構(gòu)造的過程中具有分層性,這種分層性使混凝土從表層到內(nèi)層其強度越來越強,表層的抗拉才干最弱,這便是混凝土產(chǎn)生裂痕的主要緣由。(2) 水泥的水化反響。在拌和、振搗、凝結(jié)、硬化的過程中,水泥與水自始至終存在著水化反響,實驗闡明在水化反響過程中混凝土有2 次升溫與降溫過程,混凝土的體積也有2 次脹、

3、縮形變。假設(shè)混凝土體不受任何約束,這種脹縮變形就可以自在進展。然而,現(xiàn)實上混凝土體在脹縮變形中,要遭到其內(nèi)部集料及外部邊境的約束,這就使混凝土自在脹縮變形受阻,其內(nèi)部必然要產(chǎn)生相應(yīng)的拉壓應(yīng)力,且具有反復(fù)性。加之混凝土的導(dǎo)熱性能差,使外表與內(nèi)部的脹縮變形也不能同步進展,這樣相互制約的約束也會產(chǎn)生拉壓內(nèi)應(yīng)力。(3) 水泥混凝土的干縮作用。水在水泥混凝土中,大約只需水泥分量的15 %20 %。水是水化反響所必需的,其他大部分蒸發(fā)掉,使混凝土產(chǎn)生干縮變形。而其收縮量是不容低估的,根據(jù)有關(guān)資料引見,由水泥混凝土中的水泥漿構(gòu)成水泥石,在水泥石中只需產(chǎn)生3 %的體積變形,就足以使水泥石和集料界面上產(chǎn)生的拉應(yīng)

4、力達13 MPa。在混凝土凝結(jié)硬化期間,其內(nèi)部的抗拉強度很小,由于冷縮和干縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力遠遠大于此時的抗拉強度,因此導(dǎo)致了混凝土內(nèi)部及外表產(chǎn)生裂痕。3 早期裂痕構(gòu)成的外因31 溫度的變化(1) 由于熱脹冷縮的作用,氣溫較高的白天和上半夜?jié)仓幕炷?在次日早晨氣溫最低時,必將產(chǎn)生體積收縮,即溫度變形。或由于溫度的急劇變化,如因大風(fēng)、大雨呵斥的氣溫劇變,使混凝土急劇冷縮或干縮,加快了應(yīng)力集中及混凝土早期裂痕的構(gòu)成速度,也就是說,是混凝土強度的增長缺乏以抵抗因溫度變化產(chǎn)生的溫度應(yīng)力,而構(gòu)成早期裂痕。(2) 夏季在陽光的暴曬和干熱風(fēng)影響下,砂、石料的溫度可高達6070 ,拌制出來的混凝土的溫度可達4

5、0 左右。溫度高,水泥水化反響加快,混凝土凝結(jié)硬化快,和易性降低,易呵斥蜂窩、麻面,密實度降低,水分蒸發(fā)快,外表易枯燥,養(yǎng)生不充分,呵斥強度降低,添加了出現(xiàn)干縮裂痕的能夠性。(3)“假凝或早凝結(jié)呵斥早期裂痕的產(chǎn)生。本來溫度就比較高的混凝土拌和物攤鋪成型后,在太陽光的輻射下,溫度迅速上升(尤其是外表部分) ,呵斥“假凝或過早凝結(jié),產(chǎn)生裂痕。(4) 高溫基層的影響也易產(chǎn)生早期裂痕。被暴曬而致高溫的基層,在攤鋪前基層溫度降低不多,混凝土攤鋪后在下部構(gòu)成一高溫層,以較快的速度凝結(jié)硬化及收縮,但遭到基層的約束產(chǎn)生拉應(yīng)力,構(gòu)成微波紋,漸漸向上反響,成為早期裂痕。32 切縫工藝的影響從實際上講,只需在水泥混

6、凝土塊硬化收縮之前進展切縫工藝,就可以抑制早期裂痕的產(chǎn)生。但切縫工藝要求混凝土到達一定強度(約510 MPa)方可進展,否那么縫口將是不規(guī)那么毛邊,在這段時間內(nèi),由于化學(xué)收縮、干濕變形與溫度變形的變形量最顯著,而混凝土的強度低,容易產(chǎn)生早期裂痕。以前混凝土路面都是短脹縫距,先呵斥了有效的薄弱斷面,使收縮裂痕只能在縮縫處發(fā)生。如今普遍采用的長脹縫和切縫施工工藝,給施工操作帶來了較大的便利,加快了施工進度(一天最長可澆筑350 m) ,但較容易產(chǎn)生裂痕。33 縱向隔離層失效,填擋混凝土拉裂在多車道混凝土路面工程施工中,經(jīng)常是分車道間隔澆筑混凝土。領(lǐng)先澆筑的混凝土兩側(cè)板已完成橫向切縫,而填擋混凝土未

7、能及時切縫時,假設(shè)兩側(cè)隔離層因涂刷不當,或因施工破壞,兩側(cè)板體的收縮經(jīng)過摩阻力的作用而夾持填擋混凝土板塊一同收縮,也會引起拉裂。34 傳力桿安裝不當在某路段的一次施工中,有一種斷裂發(fā)生在切縫的15 m 范圍內(nèi),經(jīng)調(diào)查分析,是傳力桿放斜或自在端失效,致使混凝土板收縮受限制,產(chǎn)生路面斷裂。35 混凝土配合比不均或拌和時間缺乏施工中假設(shè)不能嚴厲控制配合比,特別水灰比,也是釀成早期裂痕出現(xiàn)的重要外在要素之一。水灰比的大小直接影響混凝土的強度,也與干縮裂痕有關(guān)。水多,混凝土的干縮性就大;水泥量多,那么塑性變形就大。骨料含泥量大,骨料外表構(gòu)成泥漿薄膜的顆粒就多,骨料與水泥間的膠結(jié)力就會降低,混凝土內(nèi)部的薄

8、弱部位就增多。配料不準或攪拌時間缺乏,消費出的混凝土強度變化就不均勻,強度弱區(qū)應(yīng)力就容易集中,促使混凝土產(chǎn)生早期裂痕。36 施工組織不正常在混凝土澆筑過程中,因停電、機械缺點、就餐停拌等要素,使已澆筑的混凝土的接薦面出現(xiàn)初凝,再澆筑時,先澆筑的混凝土與后澆筑的混凝土間就會出現(xiàn)人為的薄弱面,構(gòu)成不規(guī)那么的接縫。例如,桂林西環(huán)二期(將軍路口至二機床廠段) 的一早期裂痕就是因停電不能延續(xù)作業(yè)又處置不當呵斥。另外,不及時撤除邊模,使兩側(cè)模板約束板體的自在收縮,也能夠產(chǎn)生早期裂痕。37 混凝土養(yǎng)生不當水泥混凝土的養(yǎng)生是保證混凝土質(zhì)量的重要工序之一,養(yǎng)生的目的是為混凝土的硬化在最正確溫度與濕度下完成,使混

9、凝土的強度得以順利增長。養(yǎng)生缺乏,混凝土將被“燒灼。養(yǎng)生不當混凝土外表水分蒸發(fā)過快,構(gòu)成干縮裂痕。38 基層質(zhì)量的影響混凝土板塊的自在伸縮受側(cè)向和底面的約束。所謂底面約束面是指基層頂面,假設(shè)基層發(fā)生變異,如基層本身有裂痕,粗糙度大或小等,都將因摩擦力的作用,導(dǎo)致混凝土板產(chǎn)生裂痕。4 防治措施41 選擇適宜的養(yǎng)護方法盡早開場養(yǎng)護盡早開場養(yǎng)護并堅持混凝土外表潮濕,可以防止蒸發(fā),減少收縮,保證混凝土外表水化順利進展。對采用各種養(yǎng)護的新澆混凝土,爭取在混凝土外表整形完成后和外表水膜消逝前即開場養(yǎng)生,但養(yǎng)生時普通不能污染或損傷混凝土已成型外表,因此必需選擇適宜的養(yǎng)護方法及最正確的養(yǎng)護開場時間。42 增大

10、空氣相對濕度增大空氣相對濕度可以有效降低混凝土外表水分蒸發(fā)率,在新澆混凝土上風(fēng)向或周圍采用噴水霧的方法來添加空氣的相對濕度,是一種簡便易行、費用低廉的有效措施。簡易的噴霧的方法可以用帶針孔的塑料軟管架設(shè)在新澆混凝土工地周圍或上風(fēng)向,經(jīng)過注入一定水壓的水使其構(gòu)成針孔噴霧。43 降低混凝土溫度降低混凝土溫度可以有效減少混凝土外表水分蒸發(fā)而呵斥的塑性收縮,防止熱裂痕的產(chǎn)生,同時可以降低硬化混凝土的溫度,減少混凝土由于溫度收縮而產(chǎn)生收縮裂痕的能夠性。降溫可采用以下方法: (1) 用搭棚遮蓋等措施使新澆混凝土免受陽光直接照射,降低混凝土外表的環(huán)境溫度; (2) 對混凝土的各種組成資料進展降溫,控制混凝土

11、新拌合物的溫度在32 以下。夜間和早晨氣溫較低,根底或模板的溫度也較低,因此,可以有效降低混凝土溫度和混凝土外表水分蒸發(fā)率。44 控制集料含泥量粘土的收縮遠遠大于水泥石的收縮,集料中含有小量的粘土?xí)鸹炷恋母呤湛s,而引起開裂,因此,夏季施工更應(yīng)嚴厲控制集料的含泥量。45 優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計經(jīng)過優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計,選用級配良好的大粒徑集料,減少水泥用量,減小水灰比或摻加能減小收縮、防止開裂的資料或外加劑等,可以有效地減少水泥混凝土塑性收縮和干縮,提高混凝土的抗裂性能。46 減少溫差效應(yīng)夏季高溫季節(jié)施工時,要將暴曬于烈日下的砂石料灑水潤濕,并盡量避開烈日高溫施工,以防止早期裂痕的產(chǎn)生。冬季

12、施工要備好擋風(fēng)、保暖棚,并采取相應(yīng)的冬季施工措施。47 采用正確的切縫工藝(1) 掌握切縫的合理時間。切縫的目的在于把混凝土內(nèi)部的應(yīng)力適時地釋放,而切縫又要求混凝土必需具備一定的強度。普通以混凝土抗壓強度達510 MPa 時為適宜的切縫時間。另外,也可根據(jù)閱歷現(xiàn)場確定,即用指甲在混凝土路面上劃痕,假設(shè)不出現(xiàn)痕溝,只出現(xiàn)灰白色劃痕時,那么可切縫。(2) 控制切縫的長度和深度。切縫深度普通為板厚的1P31P4 為宜(或按設(shè)計) 。切縫從一端走向另一端,假設(shè)端頭為填擋混凝土還沒有施工,可以留1 cm 左右不切通,以免填擋混凝土施工時水泥漿漏入縫內(nèi),待填擋混凝土切縫時一同切通。48 掌握合理的拆模時間

13、縱縫施工時,對已澆混凝土板的縫壁要均勻地涂刷二道60 # 瀝青,以減小側(cè)面的摩阻力,并把先澆與后澆的混凝土板隔開,防止斷裂傳送。在模板接頭處,從模板內(nèi)側(cè)用油毛氈或水泥袋紙堵縫,防止?jié)仓甑陌鍓K側(cè)面暴露,同時,到達拆模強度時及時拆模,消除模板呵斥的板塊側(cè)面受力不均。49 嚴厲規(guī)范施工,確保工序質(zhì)量(1) 安裝傳力桿安裝時,一定要保證自在端絕對自在,并垂直截面,以確保其運用效果。(2) 嚴厲按質(zhì)量要求施工,按配合比單配料,嚴厲選料,含泥量大的骨料一定要沖洗,盡能夠采用較小水灰比,即半干硬性或干硬性混凝土,并盡能夠采用收縮率小的普通水泥,以提高混凝土的早期強度。另外,混凝土的拌和時間也要按要求,普通

14、強迫式攪拌機應(yīng)不少于60 s ,自落式不少于90 s ,最正確方法采用攪拌站集中攪拌,攪拌車運料。(3) 拌和、攤鋪、振搗混凝土之前,要仔細檢查各種機具的完好程度,檢查電路、水路、運輸?shù)缆纺芊裢〞碂o阻。嚴禁帶病機具上崗,確保澆筑混凝土的延續(xù)性,存在施工縫時須按規(guī)范進展處置。嚴禁將已初凝的混凝土倒運到作業(yè)面上攤鋪。(4) 在振搗過程中,采用3 次振搗法。即插入式振搗、平板震動、振動梁或整平機振動。最后在混凝土外表運用真空吸水或收水抹面,進一步排除混凝土中多余的水分,添加混凝土的密實度和提高混凝土的早期強度,同時使混凝土在初凝中產(chǎn)生的細微裂痕重新愈合。(5) 加強混凝土的養(yǎng)生任務(wù)。用濕養(yǎng)生法養(yǎng)護時,濕草袋或濕麻袋不能漏蓋,每天視氣溫情況均勻灑水,養(yǎng)護期不少于14 d。在非雨季應(yīng)盡量采用噴塑養(yǎng)護工藝,該工藝在冬季可起一定的保溫作用,夏季可大大防止水分的過快蒸發(fā)。在夏季施工時,應(yīng)進展適當?shù)臐袼禍鼗蛟诒∧ど贤恳粚邮覞{,以免在混凝土板中產(chǎn)生溫度梯度而開裂。(6