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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 高速大路水泥砼路面质量、病害问题探讨近年来,水泥混凝土路面在高速大路中的建设进展迅猛,但工程质量不尽 人意,并导致建设费用大大增加,为了能更好地掌握好水泥混凝土路面的质 量,下面就针对成渝高速大路上常见的水泥混凝土路面质量问题并结合自己在 多年来的施工治理体会作一广泛的探讨；成渝高速大路中的水泥混凝土路面出 现质量问题的缘由：除路基本身质量欠缺而影响到路面质量外,主要仍有路面 施工不规范及组成材料不合格的问题所至；其质量病害的主要问题有：一、裂缝产生裂缝的缘由许多,从时间上可分硬化前和硬化后两个过程； 一 在硬化前,混凝土仍处于塑性状态,由于各
2、种组成材料的密度不同而发生 沉降,内部自由水析出,引起沉降收缩裂纹,这一般发生在抹面层的时候；但 在干燥的基层上浇筑混凝土面层时,因水份很快被基层吸取,引起混凝土较大 地收缩也会产生宽而深的裂缝；为防止沉降裂缝的发生,可实行以下防治措施：1、混凝土浇筑后,在尚未显现析水前,应防止强风吹拂和烈日曝晒；2、同时在浇筑后要准时养护,防止混凝土表面水份蒸发而干燥；3、在浇筑混凝土前,应将路基基层浇湿；4、采纳二次抹面,以削减表面收缩裂纹；5、躲开高温气候施工；在高温天气下,水泥水化作用加快,内部水化热不易及 时散开,从而产生温度裂缝,同时因水份蒸发加快,使混凝土快速干燥而收 缩,易产生收缩裂缝； 二
3、硬化后,由于施工不当或材料质量问题而产生裂缝1、干缩裂缝 因水份蒸发,使干缩产生的拉应力大于混凝土的抗拉强度,使混凝土产生 裂缝；它的特点是表面开裂,走向纵横交叉,没有肯定的规律,形似龟纹,缝 宽和长度都很小,与发丝相像；引起干缩裂缝的因素主要有：1 水泥中的硅酸二钙可产生许多肢体,它在干湿作用下,体积变化很大；水泥中的铝酸三钙水化时需大量的水,养护过程中膨胀值大,干燥时收缩亦 大；这两种物质含量大时干缩性亦大；2 混凝土中的用水量对干缩值有很大的影响,当用水量增加肯定百分数 时,干缩值成倍增加；3 骨料的大小和级配也对干缩值有亲密关系；级配良好时,间隙率小,砂 浆含量削减,收缩值相对削减；对
4、使用偏细砂时,会使混凝土收缩值增大；含 泥量大的情形与使用偏细砂相类似；2、由于温度应力而产生的裂缝这主要是因昼夜温差太大,而产生较大的温名师归纳总结 度应力,由于没有设置伸缩缝和对混凝土面板进行准时切割,而造成面板拉第 1 页,共 6 页裂；由于混凝土材料对温度的变比而引起的伸缩量约为每度001 毫 M,当累- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 计长度内温度应力超过抗拉强度时,就会发生裂缝；一般在 设置伸缩缝,以防断裂；2040M范畴内应3、基层缘由而产生的反射裂缝 到面层,使面层断裂；由于基层的裂缝没有进行准时处理,而反射目前,水泥混凝土路面基层采纳的
5、结构形式以水泥碎 砾 石稳固基层为 主；因温度应力及其它因素的影响,基层浇筑好后,在肯定范畴内会自然断 裂,如在基层上人为地设置一些伸缩缝,为使上下缝对齐,会增加不少施工难 度；在 2003 年 8 月重庆成渝高速大路白市驿混凝土路面改建工程中（328km+000-329km+120右）,混凝土水稳基层设置了伸缩缝（一般 100M内不超过 5 条）,以二层油毛毡来处理,油毛毡宽度为 土工布处理较为抱负；4、由于材料不良引起的裂缝 1 水泥安定性不良引起的裂缝50 厘 M,从施工成效来看比水泥熟料如锻烧不充分,会产生较多的游离氧化钙,因它的水化过程很 慢,导致水泥己凝聚硬化后仍连续水化而产生体积
6、膨胀的体积变化不匀称现 象,使路面显现龟裂、断板等；仍有氧化镁及石膏的后果与氧化钙类似；为防 止水泥安定性不良引起的裂缝,应加强检验,并选用低碱性水泥； 2 因拌和物温度过高,而显现“ 假凝” 现象,并使混凝土板块断裂 水泥拌合后不久,便产生变硬,尔后又变软,逐步正常硬化；这一过程中 开头显现的现象即为“ 假凝” ；这是由于拌合物温度过高,使水泥颗粒表面形 成一层薄的硬壳,使混凝土拌合物的和易性变差,且影响后期强度；另外,内 部热量不易散发,使体积膨胀,也易引起混凝土裂开；因此,为防止混凝土发生假凝现象,要掌握混凝土的拌合物温度；3 水及砂中有害杂质对水泥混凝土有腐蚀作用 有害杂质与混凝土产生
7、反应生成易溶于水的物质,使混凝土被腐蚀,强度 降低,在车辆荷载的不断作用下,遭到破坏；依据规定：对砂、石材料的试验检测每料场要做一次,稻田水和水沟水一 般情形下不能作拌合用水；4 砂、石材料中的活性材料与水泥中碱产生化学反应,使混凝土结构遭到 破坏 集料中的活性二氧化硅与水泥中碱性氧化物水解后生成的氢氧化钠和氢氧 化钾会产生化学反应,并在集料表面生成一种碱硅酸凝胶体,这种凝胶体 吸水后体积产生膨胀,使混凝土结构破坏,显现较深的网裂,这就是“ 碱骨料” 反应；1、新出厂的水泥不能立刻使用,因新出厂的水泥温度较高,且游离氧化钙等仍 没有完全消解；2、采纳低碱水泥和非活性集料；3、严格掌握混凝土的振
8、捣时间,既要振捣密实又要防止过振,过振导致离析,使表面砂浆过厚,易产生收缩裂缝；二、影响混凝土强度的一些缘由1、选用材料不当名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 骨料中针片状石子含量过高 针片状石子在混凝土中易显现架空现象,间隙率较大,受压易折断,从而影响混凝土强度；2 选用较细的砂、且杂质含量过高依据规范规定：砂的细度模数应在2.5 以上,含泥量不超过3%；3 水泥随便掺合使用 因不同水泥中混合物质量及掺量都不同,掺合后将使水泥性能发生变化,标号降低,从而影响混凝土的强度；4 粗骨料采纳砾石 砾石因表面光滑、无棱角
9、,与水泥砂浆的粘结不够好,使混凝土强度降 低；应采纳机轧碎石作骨料；5 砂、石材料内含有杂质依据规范规定：粗骨料含泥量不超过1,砂含泥量不超过3；砂、石材料内杂质的含量对路面塑性收缩开裂和干缩变形影响很大；6 对粗骨料最大粒径掌握不严依据规范规定：水泥混凝土路面最大集料粒径为40 毫 M；但在施工中往往掌握不严；从 1998 年第六期大路杂志上的一篇文章讨论说明,大粒径集料 的混凝土弯拉强度相对偏小；2、外加剂对混凝土强度的影响 在掺有早强剂或速凝剂的混凝土中,因水泥短期内水化、硬化,使水泥颗 粒表面生成一层硬亮,阻碍了水泥进一步水化,导致后期强度偏低；3、协作比掌握不严以及计量不精确 1 水
10、灰比的问题 混凝土中的拌合水分自由水和化合水两部分；化合水的作用是使水泥水解 和水化,剩余的皆为自由水,它是为了满意操作的要求；自由水在混凝土硬化 过程中逐步蒸发,使混凝土内部形成间隙；如水灰比偏大,使混凝土密实度降 低,强度也就降低；但水灰比偏小时,因和易性差,影响施工操作,也难以振 捣密实,使混凝土强度降低；因此要严格掌握水灰比；2 计量不精确 混凝土的协作比是依据混凝土强度、耐久性、耐磨性、和易性来确定的；依据规定计量误差：水泥1,粗骨料 3,水 1,外加剂 2；同时计量不精确也影响砂石材料的级配,没有一个好的级配,混凝土的密实度就难以保 证；新规范中作出了明确规定：水泥混凝土路面、大桥
11、特大桥、隧道等有大体 积混凝土施工的工程应采纳拌和站并必需配置肯定数量的自动计量设备,禁止 用体积法计量；4、施工操作不规范1 砂石材料含水率的测定 砂石材料的含水量是随气候变化而变化的；施工中住往依据设计而不考虑 这一因素,从而使水灰比失去掌握；事实上,在施工现场要在每班开工前及天名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 气变化时,对砂石材料进行含水量的测定,准时对水灰比进行调整；2 标高掌握不严,使混凝土板块厚薄不均,造成混凝土强度不匀,在混凝 土板块厚薄不均界面,在外力作用下及收缩时产生拉应力,易产生裂缝,影响 混凝土
12、的使用质量；3 振捣不密实 从现场取芯的芯样上,往往会发觉芯样气孔较多；这是混凝土振捣不密实 的表现,混凝土有足够的弯拉强度,来自于它的密实度；4 随便向混凝土中加水 这种行为与水灰比过大的情形类似；随便加水会使混凝土中自由水份增加,随着水份蒸发,使混凝土内间隙增大；5 养护不准时 混凝土的结构和强度的形成及增长有一个过程,并需要有肯定的温度和湿度条件；如不准时养护,会影响混凝土水化作用的正常进行和水化物的生成,从而影响混凝土的强度；6 一盘中余外的混凝土在浇筑间歇摊在基层上面 对于在工作间歇遇到一盘余外的混凝土摊铺在基层上的做法,这是不答应的；但在工作中的确也遇到过,特殊是在低等级大路的混凝
13、土浇筑中较为多；很明显,加了这一薄层使面层厚度削减,且薄层未经振捣结构强度低,由 于这一薄层的存在势必影响面层的强度；三、从外观看混凝土存在的一些质量问题1、路面外观颜色差异依据大路杂志1998 年第六期中文章介绍：当用肉眼能看出混凝土路面存在颜色差异时,配料中误差水泥 7、用水量 10、集料 10,由于计量不准造成色泽差异,且对混凝土强度有严峻影响；2、路面起砂磨损和露骨1 路面磨损甚至露骨除了与砂石材料中的含泥量及砂偏细等有关外,仍与水泥有关；在成渝高速大路白市驿混凝土改造过程中,1#隧道与 2#隧道之间的水泥混凝土浇筑,由于水泥稠度指标达不到,保水性较差,泌水较为严峻,最后路面起砂磨损现
14、象很严峻；在1#隧道内的混凝土采纳不同的水泥浇筑,且通车时间更早却没有起砂磨损现象；2 在旧路改造时,由于路面接坡没有处理好造成磨损露骨因接坡没有处理好,在车辆运行过程中,将旧路上的泥土、砂、石子等带到浇筑好的路面上,在车轮的不断作用下,便路面造成磨损最终露骨；一般规定：混凝土路面浇筑单向长度不得小于 1 公里；依据体会：接坡用混凝土进行处理 产生； 长度约 15M,可减缓上面这种情形的3 路面浇筑中,提浆机如使用过多,由于提浆机振动频率大,使面层砂浆 过厚,也易造成起砂和露骨；3、面层显现小坑洞名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - -
15、 - - - 这是由于砂石材料中混进小泥块或杂质而引起的；为了防止以上这种情形 的产生,详细操作时因留意：1 对加工好的碎石进行过筛,防石粉结块及增加含泥量；2 对堆料场进行硬化处理,防止直接堆在耕地上,以免装料时底层泥土混 入；4、断边、缺角现象混凝土路面板角、板边部分应力易于集中,因振捣不良等缘由,简单发生裂缝：在外力作用下也易发生断边、缺角现象；如接坡太低,在车轮作用下,易使混凝土板角断裂或使板边啃掉；5、表面压纹不匀称由于路面施工平整度差、压纹时间把握不好等缘由,导致压纹深度不均 匀；目前,采纳先拉毛后割缝的施工工艺,对行车安全较好；6、侧面蜂窝、麻面振捣不实、振捣不够使混凝土内气泡未
16、能上浮而粘着模板,或模板上粘着水泥砂浆末刷洗洁净使板面粗糙,在漏振及漏浆的情形下显现蜂窝和麻面；7、脱皮在施工中,因混凝土面板受雨水侵袭导致水泥浆流失,然后采纳水泥浆粉刷补救,或是混凝土坍落度大及水泥保水性差使面板泌水严峻,或用干水泥补 撒吸水等都会产生脱皮；8、灌缝问题1 灌缝材料质量欠佳及漏灌 灌缝材料质量欠佳造成温度高时被车轮撕裂,温度低时自行脆裂；漏灌及 灌缝不良会造成雨水下渗,影响路面的使用质量；2 灌缝不准时、切缝深度不足及灌缝时缝内湿度太大 灌缝不准时会使泥砂等杂质进入缝内,切缝深度不足及灌缝时缝内湿度太大,都会影响灌缝质量,灌缝必需在缝槽干燥的状态下进行；目前,灌缝料质 量较好
17、的有改性沥青、聚氨脂等9、车轮、脚印及刮刀印痕这些人为因素造成混凝土外观显现的质量问题,只有通过加强施工现场的 治理,才能使其得到有效掌握；10、纵缝拉开名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 纵缝拉开的缘由主要是中心拉杆没有按规范设置,这在低等级大路建设中简单显现；在高等级大路建设中,双车道混凝土一次性浇筑的路面中缝拉杆设置较易疏忽,操作人员比较随便,既不拉线,也不对布设距离进行丈量,这都会给以后路面的使用质量留下隐患；11、拼板时混凝土跑到邻板上拼板时,由于操作不当,会使混凝土跑到邻板上,影响中缝的美观,并使面板平整度
18、受到影响,实际施工中,可用宽约 板边,以防砂浆跑到浇好的面板上；12、线型不顺5 厘 M、长 35M的钢板条靠在立模不到位、放样不精确或者模板变型造成中缝、边线不顺；13、喞泥、错台现象喞泥现象的产生是基层中有可悬浮的细粒松散土,在路面上雨水渗入及车 辆荷载的重复作用下,使基层破坏甚至脱空,使面板显现喞泥、错台甚至断 裂；对基层的施工及适用范畴,已在大路路基施工技术规范（JTJ033-95 交通版）中作了明确规定；14、平整度欠佳平整度不佳的主要缘由是抹面操作人员把握不好形成的,另外平板振捣梁也有肯定的关系；一般采纳铝合金大尺,横跨模板上来回抹平几次,然后转 度再抹平,使平整度得到有效掌握；90四、终止语总之,要抓好高速大路混凝土路面的质量,除路基质量要保证外,必需严 格掌握材料质量,加强试验检测,做到精确计量,准时对协作比作出合理的设 计,严格掌握水灰比；同时,必需规范操作行为,按规范施工,加强养护工 作；另外,积极探究和改进施工工艺,以提高混凝土路面的整体质量；参考资料1. 水泥混凝土路面施工及验收规范（2. 大路杂志 1998 年第六期；GBG9787 交通版）；名师归纳总结 3. 大路路基施工技术规范（JTJ03395 交通版）；第 6 页,共 6 页- - - - - - -