水泥混凝土路面防止塑性收缩裂缝的施工要点
摘要:随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高,我国
的市政工程建设取得了较大程度上的进步,为我国国民经济的发展
以及人民生活水平的提高做出重要贡献。在市政工程当中,混凝土
路面的施工时一项十分重要的环节,然而在目前状况下,在水泥混
凝土路面的施工过程中仍然存在着一系列的问题,其中较为突出的
问题就是混凝土路面的塑性收缩裂缝,这一问题严重阻碍了我国水
泥混凝土路面滑模摊铺机械化施工的发展。本文主要针对水泥混凝
土路面防止塑性收缩裂缝的施工要点进行研究与分析。
关键词:水泥混凝土路面;塑性收缩裂缝;成因;防止措施
中图分类号:tu37 文献标识码:a 文章编号:
1.塑性收缩裂缝形成的原因及其影响因素分析
1.1 成因分析
一般情况下,当混凝土仍然处于柔软塑性状态之下,存在于混凝
土表面的水分会发生一定程度的蒸发,这样一来,混凝土就会因失
水而变得干燥。除此之外,当水分蒸发时,其表面温度会有所下降,
再加之水泥水化所引发的干燥收缩、温度收缩和化学减缩等,这些
因素综合起来,导致塑性收缩裂缝的形成。从总体上而言,水泥混
凝土路面塑性收缩裂缝的形成主要是以干缩为主,同时又存在着温
缩与化学减缩为辅。国内外已有很多学者对这一问题进行了研究,
在诸多研究结果,都表明过大的水分蒸发率是产生塑性收缩裂缝的
关键。而对于混凝土中的水分蒸发来说,它受到诸多因素的影响,
其中较为主要的有如下几种:风速、相对湿度、气温、日照以及养
生措施等。而新拌混凝土抵抗塑性收缩裂缝的能力与
原材料细粒含量、配合比中水泥浆和砂浆含量、新拌混凝土的匀
质性和离析与否有关。在促进蒸发的五个环境因素中,风速影响最
大,在路面摊铺后持续4h内,平均风速若大于5m/s,即大于18km/h,
路面必裂。
1.2影响因素分析
1.2.1 原材料
①膨胀剂。对于膨胀剂来说,它能够对初裂蒸发率进行一定程度
上的控制,然而所起到的效果却不显著,一般情况下,只能降低初
裂蒸发率10%左右。这主要是因为新拌混凝土的初裂时间过短,仅
为维持50min~70min的范围之内。这样一来,膨胀剂就没有足够的
时间进行充分的化学反应,还未来得及产生效果,混凝土就已经发
生开裂的现象了。
②粉煤灰。一般情况下,初裂蒸发率与粉煤灰量成正比例关系,
粉煤灰的掺量越大,初裂蒸发率就越大,而一旦开裂后的蒸发率变
大,塑性收缩裂缝也会随之增大。也就是说,混凝土中粉煤灰掺量
越多,越不利于防止塑性收缩裂缝。
③混凝土含土量。初裂蒸发率与混凝土中的含土量呈正比例关系,
当对混凝土中的含土量进行一定程度的增加,初裂蒸发率也会随之
发生较大程度上的提高。换句话说,新拌混凝土中含土量越多,蒸
发速率越快,塑性收缩裂缝形成得也越快。含土量越多,裂缝条数、
宽度和长度都增大。因此说混凝土中有土对防止塑性收缩是最有害
的。
④水泥。将硅酸盐水泥与早强硅酸盐水泥进行一定程度的对比,
前者的蒸发率比后者要小。保证水泥相同,那么水泥净浆、砂浆以
及混凝土初裂蒸发率的相差并不大,而总蒸发率是净浆最大,砂浆
其次,混凝土的总蒸发率最小。根据相关实验研究显示:路面混凝
土除了不应洒水泥粉修饰外,表面砂浆层的厚度亦不应过厚,满足
做抗滑构造即可。滑模摊铺混凝土若粘度过低,坍落度过大,除了
塌边外,过厚的表层砂浆亦很可能形成塑性收缩裂缝。促进表面剥
落。
⑤外加剂。对于外加剂来说,它对混凝土塑性收缩开裂的影响相
对较小。
⑥除此之外,对混凝土材料的水灰比进行一定程度的增大,能够
对路面板抵抗塑性收缩开裂起到促进作用。初裂蒸发率与水灰比呈
反比例关系,一般情况下,水灰比越大,那么初裂蒸发率就会随之
发生一定程度的减小。而单位面积上的蒸发率速率小,单位时间失
去的水分就会相对较少,进而使得混凝土塑性收缩的体积量减小,
这样一来,混凝土路面就不易开裂。
1.2.2 施工条件的影响
如果在温度高的环境下进行施工,由于太阳的辐射,周围气温就
会升高,并到达一定的程度,这样一来,混凝土单位时间的蒸发强
度就会随之发生较大程度的增加,加快开裂的发生。因此,热天施
工将会对塑性收缩裂缝产生重要的影响。为了避免温度对施工质量
的影响,应当有效选择施工段,尽量避开气温高且蒸发率高的时间
段。
除此之外,混凝土的板厚也能够对塑性收缩裂缝产生较大的影响,
厚混凝土底部给表面供给蒸发水分多于厚度小的混凝土板。
1.2.3 环境因素的影响
①风速。在诸多环境影响因素当中,风速是造成水泥混凝土路面
塑性收缩开裂的首要原因。因此,在施工时,应当尽量避免大风天
气,以此对路面塑性收缩开裂进行有效防止。
②太阳辐射。路面在受到太阳的辐射之后,其表面温度会发生较
大程度的提高,进而提高其表面水分蒸发率。这样一来,混凝土表
面的开裂速度将会有所加快。
③相对湿度。相对湿度的增大会对混凝土抵抗塑性收缩开裂起到
一定的促进作用。主要表现在延迟开裂时间,这样一来,就有了足
够的时间来采取养护措施,并有效中止混凝土表面的蒸发失水。
2.塑性混凝土裂缝的防止措施
2.1 严格控制原材料,有效提高其质量
①对混凝土中原材料中的含泥土量进行有效的控制,相关实验表
明,土对塑性收缩裂缝能够产生较大程度上的影响,因此必须对其
进行严格的控制。一般情况下,粗集料含泥量按规定不得大于1%;
砂的含泥量不得大于2%。
②对于粉煤灰来说,它能够对混凝土的塑性收缩裂缝进行一定程
度的增大,如果条件允许,那么在施工时最好不要掺加粉煤灰,更
不能大量的使用粉煤灰。
③水泥的品种标号对塑性收缩裂缝的影响主要表现在水泥的细度
上,较粗的水泥、水泥用量较小,对防止塑性收缩裂缝有利。
④膨胀剂在混凝土塑性收缩的减少上能够起到一定的效果,然而
由于膨胀剂难以进行充分的化学反应,所取得的效果并不明显。
⑤一般情况下,混凝土用细集料砂的细度模数为2.5~3.2 的中偏
粗砂及粗砂抗裂效果要比细度模数2.5的细砂好。在使用时应当注
意,提高质量。
2.2 有效调整混凝土配合比,满足抗裂强度要求
2.2.1 对最小胶材总量进行有效控制
混凝土组成对塑性收缩裂缝影响最大的是砂浆体积含量以及砂浆
中的水泥浆含量。单位水泥用量需要对抗裂性要求进行充分的考
虑,在能够有效满足抗析强度的前提之下,应当采用最低值。在对
抗裂的混凝土配合比进行确定时,尽量不掺加粉煤灰,这样一来,
就可以在一定程度上对胶材总量进行降低,并对其抗裂性进行有效
的增大。
2.2.2 控制较低的砂浆
在诸多影响抗折强度的因素中,砂率对抗折强度等性能的影响最
小,是唯一可以在较大范围内调整的配合比因素。减小砂率的可能
性在于滑模摊铺混凝土的振动粘度系数范围很宽,抗滑构造深度的
要求也可以通过加强滑模摊铺时的振捣烈度来满足。
2.3 从施工因素防止滑模混凝土产生塑性收缩裂缝
滑模摊铺机应将振捣棒和挤压底板的前仰角调整到正确位置。不
得在路面上留下振捣棒拖出的砂浆集中的发亮条带,混凝土面板也
不得在出摊铺机挤压底板
时被拉裂;尽可能控制好新拌混凝土坍落度和振动粘度的稳定性,
面层砂浆尽量均匀;滑模混凝土施工时,在多风天气,应尽快、尽
早开展路面养护;控制施工环境对混凝土路面塑性收缩裂缝的不利
影响。
3.结束语
本文主要针对水泥混凝土路面防止塑性收缩裂缝的施工要点进行
研究与分析。首先,对塑性收缩裂缝形成的原因及其影响因素进行
一定程度上的分析,然后在此基础之上从三个方面阐述了施工要
点。希望我们的研究能够给读者提供参考并带来帮助。
参考文献:
[1] 傅智.水泥混凝土路面防止塑性收缩裂缝的研究[j]. 公路.
1996(11)
[2] 曾保军,张哲,王延娟.水泥混凝土路面塑性收缩定量研究[j].
山西建筑. 2007(17)
[3] 杨丽,王丁.浅谈水泥混凝土路面施工[j]. 混凝土. 2000(01)
水泥混凝土路面防止塑性收缩裂缝的施工要点
摘要:随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高,我国
的市政工程建设取得了较大程度上的进步,为我国国民经济的发展
以及人民生活水平的提高做出重要贡献。在市政工程当中,混凝土
路面的施工时一项十分重要的环节,然而在目前状况下,在水泥混
凝土路面的施工过程中仍然存在着一系列的问题,其中较为突出的
问题就是混凝土路面的塑性收缩裂缝,这一问题严重阻碍了我国水
泥混凝土路面滑模摊铺机械化施工的发展。本文主要针对水泥混凝
土路面防止塑性收缩裂缝的施工要点进行研究与分析。
关键词:水泥混凝土路面;塑性收缩裂缝;成因;防止措施
中图分类号:tu37 文献标识码:a 文章编号:
1.塑性收缩裂缝形成的原因及其影响因素分析
1.1 成因分析
一般情况下,当混凝土仍然处于柔软塑性状态之下,存在于混凝
土表面的水分会发生一定程度的蒸发,这样一来,混凝土就会因失
水而变得干燥。除此之外,当水分蒸发时,其表面温度会有所下降,
再加之水泥水化所引发的干燥收缩、温度收缩和化学减缩等,这些
因素综合起来,导致塑性收缩裂缝的形成。从总体上而言,水泥混
凝土路面塑性收缩裂缝的形成主要是以干缩为主,同时又存在着温
缩与化学减缩为辅。国内外已有很多学者对这一问题进行了研究,
在诸多研究结果,都表明过大的水分蒸发率是产生塑性收缩裂缝的
关键。而对于混凝土中的水分蒸发来说,它受到诸多因素的影响,
其中较为主要的有如下几种:风速、相对湿度、气温、日照以及养
生措施等。而新拌混凝土抵抗塑性收缩裂缝的能力与
原材料细粒含量、配合比中水泥浆和砂浆含量、新拌混凝土的匀
质性和离析与否有关。在促进蒸发的五个环境因素中,风速影响最
大,在路面摊铺后持续4h内,平均风速若大于5m/s,即大于18km/h,
路面必裂。
1.2影响因素分析
1.2.1 原材料
①膨胀剂。对于膨胀剂来说,它能够对初裂蒸发率进行一定程度
上的控制,然而所起到的效果却不显著,一般情况下,只能降低初
裂蒸发率10%左右。这主要是因为新拌混凝土的初裂时间过短,仅
为维持50min~70min的范围之内。这样一来,膨胀剂就没有足够的
时间进行充分的化学反应,还未来得及产生效果,混凝土就已经发
生开裂的现象了。
②粉煤灰。一般情况下,初裂蒸发率与粉煤灰量成正比例关系,
粉煤灰的掺量越大,初裂蒸发率就越大,而一旦开裂后的蒸发率变
大,塑性收缩裂缝也会随之增大。也就是说,混凝土中粉煤灰掺量
越多,越不利于防止塑性收缩裂缝。
③混凝土含土量。初裂蒸发率与混凝土中的含土量呈正比例关系,
当对混凝土中的含土量进行一定程度的增加,初裂蒸发率也会随之
发生较大程度上的提高。换句话说,新拌混凝土中含土量越多,蒸
发速率越快,塑性收缩裂缝形成得也越快。含土量越多,裂缝条数、
宽度和长度都增大。因此说混凝土中有土对防止塑性收缩是最有害
的。
④水泥。将硅酸盐水泥与早强硅酸盐水泥进行一定程度的对比,
前者的蒸发率比后者要小。保证水泥相同,那么水泥净浆、砂浆以
及混凝土初裂蒸发率的相差并不大,而总蒸发率是净浆最大,砂浆
其次,混凝土的总蒸发率最小。根据相关实验研究显示:路面混凝
土除了不应洒水泥粉修饰外,表面砂浆层的厚度亦不应过厚,满足
做抗滑构造即可。滑模摊铺混凝土若粘度过低,坍落度过大,除了
塌边外,过厚的表层砂浆亦很可能形成塑性收缩裂缝。促进表面剥
落。
⑤外加剂。对于外加剂来说,它对混凝土塑性收缩开裂的影响相
对较小。
⑥除此之外,对混凝土材料的水灰比进行一定程度的增大,能够
对路面板抵抗塑性收缩开裂起到促进作用。初裂蒸发率与水灰比呈
反比例关系,一般情况下,水灰比越大,那么初裂蒸发率就会随之
发生一定程度的减小。而单位面积上的蒸发率速率小,单位时间失
去的水分就会相对较少,进而使得混凝土塑性收缩的体积量减小,
这样一来,混凝土路面就不易开裂。
1.2.2 施工条件的影响
如果在温度高的环境下进行施工,由于太阳的辐射,周围气温就
会升高,并到达一定的程度,这样一来,混凝土单位时间的蒸发强
度就会随之发生较大程度的增加,加快开裂的发生。因此,热天施
工将会对塑性收缩裂缝产生重要的影响。为了避免温度对施工质量
的影响,应当有效选择施工段,尽量避开气温高且蒸发率高的时间
段。
除此之外,混凝土的板厚也能够对塑性收缩裂缝产生较大的影响,
厚混凝土底部给表面供给蒸发水分多于厚度小的混凝土板。
1.2.3 环境因素的影响
①风速。在诸多环境影响因素当中,风速是造成水泥混凝土路面
塑性收缩开裂的首要原因。因此,在施工时,应当尽量避免大风天
气,以此对路面塑性收缩开裂进行有效防止。
②太阳辐射。路面在受到太阳的辐射之后,其表面温度会发生较
大程度的提高,进而提高其表面水分蒸发率。这样一来,混凝土表
面的开裂速度将会有所加快。
③相对湿度。相对湿度的增大会对混凝土抵抗塑性收缩开裂起到
一定的促进作用。主要表现在延迟开裂时间,这样一来,就有了足
够的时间来采取养护措施,并有效中止混凝土表面的蒸发失水。
2.塑性混凝土裂缝的防止措施
2.1 严格控制原材料,有效提高其质量
①对混凝土中原材料中的含泥土量进行有效的控制,相关实验表
明,土对塑性收缩裂缝能够产生较大程度上的影响,因此必须对其
进行严格的控制。一般情况下,粗集料含泥量按规定不得大于1%;
砂的含泥量不得大于2%。
②对于粉煤灰来说,它能够对混凝土的塑性收缩裂缝进行一定程
度的增大,如果条件允许,那么在施工时最好不要掺加粉煤灰,更
不能大量的使用粉煤灰。
③水泥的品种标号对塑性收缩裂缝的影响主要表现在水泥的细度
上,较粗的水泥、水泥用量较小,对防止塑性收缩裂缝有利。
④膨胀剂在混凝土塑性收缩的减少上能够起到一定的效果,然而
由于膨胀剂难以进行充分的化学反应,所取得的效果并不明显。
⑤一般情况下,混凝土用细集料砂的细度模数为2.5~3.2 的中偏
粗砂及粗砂抗裂效果要比细度模数2.5的细砂好。在使用时应当注
意,提高质量。
2.2 有效调整混凝土配合比,满足抗裂强度要求
2.2.1 对最小胶材总量进行有效控制
混凝土组成对塑性收缩裂缝影响最大的是砂浆体积含量以及砂浆
中的水泥浆含量。单位水泥用量需要对抗裂性要求进行充分的考
虑,在能够有效满足抗析强度的前提之下,应当采用最低值。在对
抗裂的混凝土配合比进行确定时,尽量不掺加粉煤灰,这样一来,
就可以在一定程度上对胶材总量进行降低,并对其抗裂性进行有效
的增大。
2.2.2 控制较低的砂浆
在诸多影响抗折强度的因素中,砂率对抗折强度等性能的影响最
小,是唯一可以在较大范围内调整的配合比因素。减小砂率的可能
性在于滑模摊铺混凝土的振动粘度系数范围很宽,抗滑构造深度的
要求也可以通过加强滑模摊铺时的振捣烈度来满足。
2.3 从施工因素防止滑模混凝土产生塑性收缩裂缝
滑模摊铺机应将振捣棒和挤压底板的前仰角调整到正确位置。不
得在路面上留下振捣棒拖出的砂浆集中的发亮条带,混凝土面板也
不得在出摊铺机挤压底板
时被拉裂;尽可能控制好新拌混凝土坍落度和振动粘度的稳定性,
面层砂浆尽量均匀;滑模混凝土施工时,在多风天气,应尽快、尽
早开展路面养护;控制施工环境对混凝土路面塑性收缩裂缝的不利
影响。
3.结束语
本文主要针对水泥混凝土路面防止塑性收缩裂缝的施工要点进行
研究与分析。首先,对塑性收缩裂缝形成的原因及其影响因素进行
一定程度上的分析,然后在此基础之上从三个方面阐述了施工要
点。希望我们的研究能够给读者提供参考并带来帮助。
参考文献:
[1] 傅智.水泥混凝土路面防止塑性收缩裂缝的研究[j]. 公路.
1996(11)
[2] 曾保军,张哲,王延娟.水泥混凝土路面塑性收缩定量研究[j].
山西建筑. 2007(17)
[3] 杨丽,王丁.浅谈水泥混凝土路面施工[j]. 混凝土. 2000(01)