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1、预防水泥混凝土路面断板的几项措施 点击数：442 更新时间：2005-5-24 水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散荷载能力强、稳定性好的路面结构。由于路面经常受重交通荷载、环境条件等外部作用，致使水泥混凝土路面使用性能下降，引起路面的断板，影响了公路运输的效益和行车安全，因此，必须采取措施，加强对水泥混凝土路面的设计、施工及养护管理。严把水泥混凝土路面的设计关：为了防止水泥混凝土路面的断板，各有关部门应认真及时地组织设计人员和有关专家，对水泥混凝土路面的设计理论及规范要求，进行深入细致地研究和讨论，根据当地的地理位置，环境、地形、沿线工程地质和水文地质，特别是交通量的组成和车辆的类别以及地方材料
2、的供应情况 提出符合实际的轴载设计参数、路面结构、材料组成、路基填料、碾压方案和要求，以设计出适宜的水泥混凝土面板以及完善的排水系统，提出合理经济的水泥混凝土配比设计及要求。严把工程质量施工关：水泥混凝土路面的施工，是保证工程质量的关键，要预防混凝土路面断板，就要切实把好施工质量关。在施工中预防断板的措施有以下几个方面：(1)严格控制混合料组成配合比，使施工配合比与设计配合比相符合。在施工中要经常检查骨料的级配和杂质，发现所购进的骨料级配与原试验级配不符时，必须及时调整施工配合比，同时还要检查含泥量，使其不能超标。而在施工中最应注意的是水灰比的控制，如果水灰比忽大忽小，在摊铺时又不注意摊铺的均
3、匀性，就会造成水灰比的不同片块，在其交界结合部，由于凝固收缩率或受热膨胀率不同，在结合部位形成裂缝和断板的情况；如果水灰比过大，混合料便偏稀，在其凝固成型时，收缩率就大，一旦缩缝设置和施工仍按正常进行，就会造成缩缝间距相对过长，从而易在较大的收缩应变作用下形成裂缝，如果进一步发展，还可以形成贯通的混凝土路面断板，因此，在施工中要严格把住混合料的配比关，特别是水灰比这一关。(2)施工中严格把住材料关，是保证混凝土质量的前提。材料是构成混凝土路面的主体，如果由于施工中管理不严，购进材料质量低劣，那么这样的材料组成的混凝土路面面板的弯拉应力就达不到设计要求，很容易在施工期间产生不规则断裂，或在使用过
4、程出现更多的病害。(3)在施工中水泥混凝土必须振捣均匀密实。如果水泥混凝土振捣不均匀，将造成水泥混凝土的密实度不均匀。在密度小的区域内混凝土面板下部多成蜂窝和空洞状，形成了承受应力的薄弱部位或区域，从而易使面板产生断板。(4)在混凝土浇筑过程中，要始终保持施工作业的连续性，一旦出现间断作业，必须设置一道施工缝，并布置传力杆，以防止因不设施工缝而出现断板的现象。(5)施工中及时正确地切缝是预防断板的有力措施。当水泥达到终凝后，水泥混凝土即告凝固成型，这时水泥混凝土体收缩变形也在不断进行，并产生了较大的拉应力，当混凝土路面面板与基层之间的摩擦力大于这个成型凝固产生的收缩拉应力时，在混凝土面板承受拉
5、应力最薄弱的位置就会被拉断而产生断板。而如果能够及时准确地切缝，就能引导混凝土面板凝固收缩力在切缝处规则拉断面板，从而避免在其他位置产生断板。根据河北省的具体情况，切缝深度约为板厚的 14，同时切缝的时间也要及时，一定要在产生最大收缩应力之前切缝，才能有效。在混凝土抗压强度达到 11MPa 时，抹面后约 3 小时左右，就可以进行切缝，它可以比较有效地引导裂缝在预定的切缝位置上断裂，故避免了不规则的断板。(6)在基层施工中，使基层表面平整，也是预防混凝土路面断板的一个措施。当基层表面凹凸不平，不仅会使面板与基层间的摩擦力增大，而且使面板下面的摩阻力形成不均匀的片状区，这样在不均匀片状区的边缘部位
6、和摩阻力集中的区域就最容易形成断板；另一方面，当基层标高低时，浇筑的混凝土面板就偏厚，而切缝深度又是按正常板厚实施的，这样在混凝土凝固过程中产生的拉应力的作用下，就会在面板相对比较薄的部分产生不规则裂缝，因此把基层的标高控制准确，表面平整光滑是预防断板的一个措施。(7)在施工中尽量避免产生较大的温差效应。温差效应过大或突变，容易造成混凝土面板强度形成的不同步。当气温高时，上部强度的形成比下部要慢。在这样的情况下，面板强度的形成不同步，容易出现翘曲变形，一旦有不规则裂缝发生就会使强度较低部位拉断开裂，形成不规则断板，所以在施工中要注意尽量避免在温差大天气或大风天气施工，或者当混凝土浇筑完毕后立即
7、采用遮阳、洒水、喷洒养护剂等措施，使混凝土体的表面始终保持潮湿，确保昼夜温差不至太大，以预防面板断裂。(8)正确地在纵坡变化处、平曲线及构造物结合部设置胀缝，是预防断板的有力措施。纵坡变化处、平曲线及构造物结合部都是应力应变集中的位置，在此处设置胀缝，是减少或释放应力应变的最佳方案，它可以大大降低在此处的断板率。(9)正确安装传力杆可以防止断板。传力杆的安装必须遵照规范要求，按设计进行，使传力杆与道路中心线及路面平行。如果传力杆安装偏斜，则在传力过程中会将混凝土顶破，从而形成裂缝而断板。(10)在混凝土面板底面与基层顶面间设置滑动层，减少面板与基层间的摩阻力，这样可以防止面板被拉断。当基层表面
8、与混凝土面板底面的摩阻力很大，混凝土面板收缩和膨胀不宜自由滑动时，就使板内的拉应力增加，此时基层的裂缝也极容易反射到混凝土面板上而形成断板。滑动层设置形式一般有：(1)在基层上洒沥青透层油；(2)设 1 厘米厚的砂子(或沥青砂)滑动层；(3)用塑料薄膜设置滑动层。以上方法也可以组合使用。(11)严格控制开放交通的时间，加强养生和养护。水泥混凝土路面浇筑完毕后必须达到设计强度后方可开放交通，并对其及时进行养生、洒水，清扫，确保混凝土路面湿润、整洁，防止因缺水养生而产生干缩裂缝或断板。(12)混凝土面板要在切缝处埋置接缝板，并在接缝板位置上再行切缝，这是预防混凝土早期断板的有效措施。接缝板的高度是
9、混凝土板厚的 23，并应在基层顶面放置，这样就在此处形成了最薄弱条件，当混凝土面板产生拉应力时，裂缝就在此处产生，从而避免了混凝土面板的早期断板。 新建水泥混凝土路面断板的原因分析作者: 萧俭广 上传: yeguiren 来源: 网易行业 评论:0 条 点击查看&参与评论 2005-06-20 00:00水泥混凝土路面在夏季施工应根据气候炎热的特点，采取必要的施工技术措施，来进行施工。否则就容易使新施工的水泥混凝土路面产生断板，甚至是连续断板。在一次夏季施工水泥混凝土路面，新建的水泥混凝土路面出现一些断板和连续断板现象，笔者觉得很有特殊性和典型性。故对断板产生的原因就当时的施工的各种原因进行分
10、析，并提出以后工作应注意的问题，以防止类似的现象的再次发生。1. 断板产生的过程1.1施工时间及气候条件施工时间为 2000 年 7 月 24 日上午 6:00-12:00；气候条件：晴，最高气温 35，东南风：4-5 级。1.2断板的产生上午从 6 点开始，至中午 12 点，该段工地仍在施工水泥混凝土路面。在已处于高温及烈日暴晒的情况下，为防止太阳直接曝晒于板块表面。施工人员在用遮雨棚挡住一部分混凝土板外，同时用一部分黑色编织布及塑料布进行遮盖，在中午阳光的直射下，塑料布下混凝土在气温及水化热的双重作用下，温度上升很快，并且很快达到 65左右。施工人员在发现温度过高时，又在 13：30 左右
11、时将混凝土表面的塑料布及编织布揭去。当天下午就发现了一块混凝土板出现横向裂缝。同时，没有及时采取措施尽快根据混凝板的实际情况提前进行切缝，因此在 7 月 25 日上午例行检查时，发现出现连续断板，共计断板 10 块，大多数为横向断板，并贯通整块面板。2原因分析2.1夏季施工没有采取必要措施避开高温阶段GBJ97-87水泥混凝土路面施工及验收规范第 4.8.4 条（四）规定：气温过高时应避开中午施工，可在夜间进行。并在第 4.8.3 条规定，“当混凝土拌合物温度在 30-35时，混凝土板的施工应按夏季施工规定进行。”查当天施工最高温度 35度，晴天，日照充足，中午 11:30-14:30 时是气
12、温进入最高温度阶段的时间，此时还在施工，温度对水泥混凝土路面的影响是可想而知的。另外，本段曾在 6 月 13 日上午施工一段的试验路。在上午 11 时停机，到下午 2点钟时，其混凝土表面已产生纵向、横向裂缝等大小不等的不规则裂缝和断板，当时分析就已经指出夏季施工应避开中午高温时间，防止产生裂缝或断板，7月 24 日的断板再次证明这一规律。2.2干缩裂缝在水泥混凝土中，水在水泥石中是以化学结合水，层间水物理吸附水以及毛细水等状态存在着，当这些水在混凝土硬化过程中失去时，水泥混凝土本体就会受缩，这些就是干缩。但是这是自由收缩，还不会导致裂缝的发生，惟有收缩受到限制而发生收缩应力时，才容易产生干燥收
13、缩裂缝，水泥浆干缩的内部限制主要是混凝土中骨料对水泥浆的限制。在普通水泥混凝土中，水泥浆的收缩率被限制了 90%，所以混凝土内部经常存在着引起干缩裂缝的应力状态。干缩裂缝一般为表面或不规则断板。混凝土面板在浇筑完成后。经过表面修整抹面后应尽快采取措施避免日光曝晒新浇筑的混凝土，使其表面减少蒸发量，防止混凝土面板表面迅速失水而产生干缩裂缝。本段混凝土在中午浇筑后，为防止阳光暴晒，虽然一部分采用遮阴棚，一部分采用了黑色塑料编织布覆盖，但在高温时揭走覆盖物而产生的表面迅速失水，就造成了水泥混凝土的表面蒸发的不均匀。水泥混凝土表面的迅速失水以及失水的速率不同，是该段产生干缩裂缝的一个重要因素。2.3冷
14、缩裂缝在提出这个问题时，有人会感到奇怪。在夏季施工时怎会产生冷缩裂缝呢？实际在特定的条件下，人为造成大温差，使表面迅速收缩，产生拉应力造成断板。和一般材料一样，水泥混凝土具有热胀冷缩性能，混凝土板块的热胀冷缩都是在相邻部分或整体性限制条件下发生的，故热胀属于变形压缩，而冷缩则属于拉伸变形很容易开裂。水泥的水化过程是一个放热过程。在混凝土硬化过程中释放大量热能，致使温度上升，在通常温度范围内，混凝土温度上升 1，每 m 膨胀 0.01mm。这种温度变形对大面积板块极为不利。有资料表明，水泥水化过程中的放热速度是变化的，初始较慢，25min 后增温，大约在终凝后 12h 的水化热温度可达 80-9
15、0。使内部混凝土产生显著的体积膨胀，而板面温度随着晚上气温降低，湿水养护而冷却收缩，致使混凝土路面内部膨胀，外部收缩，产生很大的拉应力。当外部混凝土的受拉应力一旦超过混凝土当时的极限抗拉程度时，板块就产生裂缝后横向断裂。此外，从最高温度降温，由于受到已有基层或已硬化混凝土的约束力，在温度下降时，就不能自由收缩，就要产生裂缝，这种裂缝大多是贯通路面的。当板温均匀下降时，其温度差引起的应力可用下式计算：板中：x=ErTP/(1-c)板边：x=-ErTP式中： 混凝土的线膨胀系数，一般为 110-5p 因温度应力作用时间长，考虑徐变影响的应力松弛系数，一般取 2/3；T 温度差；c 混凝土各龄期的泊
16、松比，设为 0.15;Er 混凝土各龄期的弹性模量（MPa）。本段混凝土在施工完成后加塑料布覆盖，由于气温高再加上水化热的作用，混凝土表面温度以达到 65-75，而施工人员在这种情况下把塑料布揭去人为造成混凝土表面温差，查当时最高气温为 35，以 65来计算，其温差为 35-65=-30，根据公式，查有关资料：在 Er=2.5104Mpa；T=-30时，则板中的温度应力为：x=2.5104110-5(-30)2/3/(1-0.15)=-5.88MPa一般混凝土抗弯拉强度仅为抗压强度的 1/8-1/7，即为 4.38-5.0Mpa，本段水泥混凝土设计抗弯拉强度为 5.0Mpa，可见气温骤降 30的温度应力在短时间内超过混凝土的设计抗弯拉强度，板块的横向裂缝已不可避免。2.4切缝不及时由于高温季节施工，又是在覆盖升温的情况下，应加强观察提前进行切缝，使混凝土内部的拉应力释放在切缝端。该水泥混凝土路面施工没有采用真空吸水工艺，再加上夏季施工外加剂中掺有缓
