混凝土的主要病害就是裂缝,以下对裂缝的防治进行阐述。
根据混凝上裂缝专家周铁梦的论述:“混凝土的裂缝是不可避免的,但有害程度是可能控制的”;另外著名混凝土专家蒋之切、韩素芳也在论著中指出:“混凝土裂缝为混凝土病害的主要表现之一,混凝土结构物的裂缝与材料性质、地基基础结构约束状态,施工工艺等许多因素相关” 。
混凝土专家们的研究说明了混凝土裂缝的普遍性与必然性,同时也指出了防止混凝土裂缝的可能性与必要性,对于路面混凝土这一不同于普通结构物受力特性的混凝土也同样适用。
01材料选择与配合比设计
路面混凝土因主要承受竖向荷载的作用,其受力特性以抗折强度为主,而影响混凝土抗折强度的主要因素有:混凝土水泥用量、水灰比、粗集料粒径粒形及水泥品种、性能、外加剂的品种、掺量等,在上述材料确定后,混凝土配合比的优化选择、混凝土的拌制方法、浇筑工艺、养护状态,则是保证混凝土强度形成的关键。因此,从路面材料的选择及配合比设计的优化着手,应注意以下几个方面的问题。
水泥的选用
除水泥混凝土路面专用水泥——道路硅酸盐水泥外,宜选用的水泥品种有:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。水泥强度等级宜为设计抗折强度的10倍左右。
选用时,除考虑水泥品种、强度等级外,还应注意水泥的含碱量(一般情况下,不大于0.6)及水泥中混合材料的种类、掺量等。在水泥使用于浇筑水泥混凝土路面时,宜进行水泥的安定性、强度、凝结时间等自检试验,只有自检符合国家规定的各项技术指标后,方可投入工地使用。
集料的选择
从粗骨料对水泥混凝土强度的粒径效应方面考虑,用于混凝土路面的粗骨料的最大粒径,不宜大于40mm,且宜采用连续级配的碎石,细集料宜采用中粗砂,其细度其数定在25m以上。在提高混凝土耐疲劳极限方面,砾石仍优于碎石,小粒径骨料优于大粒径骨料。而影响温度变形的主要因素是石料的种类(可选用碱性石料、酸性石料,石英岩较差)、砂浆的总量以及碎石的总表面积。
外加剂及混合料
外加剂已成为混凝土混合材料的必备成份,外加剂依品种不同,能够改变和提高混凝土路面的某些性能。外加剂的用量一般不超过水泥用量的5%。就增强混凝上温度变形能力而言,掺入引气剂将在保持混凝土高强度的同时,可以降低混凝土的温度变形量,因而有助于混凝土板块的抗裂能力。
混凝土中加入混合材料(如粉煤灰、硅灰等),能够较明显地减少混凝土水化热,有利于防止混凝土因温度应力产生的破坏。但是,应当注意任何混合材料的掺入必须通过试验确认其对强度、耐磨性、抗冻性等指标的影响。
配合比优化
水泥混凝土路面的配合比,除满足强度耐久性、经济性指标外,更重要的是应满足水泥混凝土路面不同施工工艺的技术要求,在对混凝土工作性有重要影响的各项参数中,控制混凝土拌和物坍落度、选择适宜的砂率、确定合适的混凝土含气量以及较小的坍落度损失,是保证混凝土正常施工的关键。
02合理选择施工工艺
良好的路面质量是通过严格的施工质量控制来实现的。无论是机械施工,还是人工摊铺,都必须重视施工工艺与施工过程的选择和控制。总体而言,水泥混凝土路面的施工工艺与施工过程控制应注意以下几点:
1)尽量采用机械化施工,并注意机械的配套和能力匹配;
2)严格控制路基施工质量;
3)尽量减少半幅施工、半幅通车的现象;
4)在浇筑砼前,应将基层浇湿,防止基层吸食面层水分;
5)正确选择水泥混凝土路面的浇筑时间,降低混凝土的入模温度;
6)避开高温气候施工;
7)严格控制振捣方法和振捣时间,避免漏振及振捣不均匀;
8)保证施工作业过程的连续性,在合理原则基础上尽可能地缩短工序之间的间隔;
9)采用二次抹面,以减少表面收缩裂纹;
10)加强早期养护,防止面层失水过快,防止砼表面水份蒸发而干燥;
11)及时切缝,保证切缝深度;
12)规范胀缝、缩缝制作工艺、准确定位传力杆及拉杆设置位置;
13)及时处理基层的裂缝,防止反射到面层,使面层断裂。