淺談混凝土常見病害的防治
2015-06-15
一、水泥混凝土路面裂縫防治對(duì)策
混凝土的主要病害就是裂縫，以下對(duì)裂縫的防治進(jìn)行闡述。
根據(jù)混凝上裂縫專家周鐵夢(mèng)的論述：“混凝土的裂縫是不可避免的，但有害程度是可能控制的”；另外著名混凝土專家蔣之切、韓素芳也在論著中指出：“混凝土裂縫為混凝土病害的主要表現(xiàn)之一，混凝土結(jié)構(gòu)物的裂縫與材料性質(zhì)、地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)約束狀態(tài)，施工工藝等許多因素相關(guān)”。
混凝土專家們的研究說明了混凝土裂縫的普遍性與必然性，同時(shí)也指出了防止混凝土裂縫的可能性與必要性，對(duì)于路面混凝土這一不同于普通結(jié)構(gòu)物受力特性的混凝土也同樣適用。
1.1材料選擇與配合比設(shè)計(jì)
路面混凝土因主要承受豎向荷載的作用，其受力特性以抗折強(qiáng)度為主，而影響混凝土抗折強(qiáng)度的主要因素有：混凝土水泥用量、水灰比、粗集料粒徑粒形及水泥品種、性能、外加劑的品種、摻量等，在上述材料確定后，混凝土配合比的優(yōu)化選擇、混凝土的拌制方法、澆筑工藝、養(yǎng)護(hù)狀態(tài)，則是保證混凝土強(qiáng)度形成的關(guān)鍵。因此，從路面材料的選擇及配合比設(shè)計(jì)的優(yōu)化著手，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的問題。
1.1.1水泥的選用
除水泥混凝土路面專用水泥——道路硅酸鹽水泥外，宜選用的水泥品種有：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥。水泥強(qiáng)度等級(jí)宜為設(shè)計(jì)抗折強(qiáng)度的10倍左右。選用時(shí)，除考慮水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)外，還應(yīng)注意水泥的含堿量（一般情況下，不大于0.6）及水泥中混合材料的種類、摻量等。在水泥使用于澆筑水泥混凝土路面時(shí)，宜進(jìn)行水泥的安定性、強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間等自檢試驗(yàn)，只有自檢符合國家規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)后，方可投入工地使用。
1.1.2集料的選擇
從粗骨料對(duì)水泥混凝土強(qiáng)度的粒徑效應(yīng)方面考慮，用于混凝土路面的粗骨料的最大粒徑，不宜大于40mm，且宜采用連續(xù)級(jí)配的碎石，細(xì)集料宜采用中粗砂，其細(xì)度模數(shù)在2.3~3.0為宜。在提高混凝土耐疲勞極限方面，礫石優(yōu)于碎石，小粒徑骨料優(yōu)于大粒徑骨料。
1.1.3外加劑及混合料
外加劑已成為混凝土混合材料的必備成份，外加劑依品種不同，能夠改變和提高混凝土路面的某些性能。外加劑的用量一般不超過水泥用量的5％。就增強(qiáng)混凝土溫度變形能力而言，摻入引氣劑將在保持混凝土高強(qiáng)度的同時(shí)，可以降低混凝土的溫度變形量，因而有助于混凝土板塊的抗裂能力?；炷林屑尤牖旌喜牧希ㄈ绶勖夯摇⒐杌业龋?，能夠較明顯地減少混凝土水化熱，有利于防止混凝土因溫度應(yīng)力產(chǎn)生的破壞。但是，應(yīng)當(dāng)注意任何混合材料的摻入必須通過試驗(yàn)確認(rèn)其對(duì)強(qiáng)度、耐磨性、抗凍性等指標(biāo)的影響。
1.1.4配合比優(yōu)化
水泥混凝土路面的配合比，除滿足強(qiáng)度耐久性、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)外，更重要的是應(yīng)滿足水泥混凝土路面不同施工工藝的技術(shù)要求，在對(duì)混凝土工作性有重要影響的各項(xiàng)參數(shù)中，控制混凝土拌和物坍落度、選擇適宜的砂率、確定合適的混凝土含氣量以及較小的坍落度損失，是保證混凝土正常施工的關(guān)鍵。
1.2合理選擇施工工藝
良好的路面質(zhì)量是通過嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制來實(shí)現(xiàn)的。無論是機(jī)械施工，還是人工攤鋪，都必須重視施工工藝與施工過程的選擇和控制。總體而言，水泥混凝土路面的施工工藝與施工過程控制應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1) 盡量采用機(jī)械化施工，并注意機(jī)械的配套和能力匹配；2) 嚴(yán)格控制路基施工質(zhì)量；3) 盡量減少半幅施工、半幅通車的現(xiàn)象；4) 在澆筑混凝土前，應(yīng)將基層澆濕，防止基層吸食面層水分；5) 正確選擇水泥混凝土路面的澆筑時(shí)間，降低混凝土的入模溫度；6) 避開高溫氣候施工；7) 嚴(yán)格控制振搗方法和振搗時(shí)間，避免漏振及振搗不均勻；8) 保證施工作業(yè)過程的連續(xù)性，在合理原則基礎(chǔ)上盡可能地縮短工序之間的間隔；9) 采用二次抹面，以減少表面收縮裂紋；10) 加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，防止面層失水過快，防止砼表面水份蒸發(fā)而干燥；11) 及時(shí)切縫，保證切縫深度；12) 規(guī)范脹縫、縮縫制作工藝、準(zhǔn)確定位傳力桿及拉桿設(shè)置位置；13) 及時(shí)處理基層的裂縫，防止反射到面層，使面層斷裂。
二、水泥混凝土路面其它病害防治對(duì)策
2.1路面起砂磨損和露骨
路面磨損甚至露骨除了與砂石材料中的含泥量及砂偏細(xì)等有關(guān)外，還與水泥有關(guān)。由于水泥稠度指標(biāo)達(dá)不到，保水性較差，泌水較為嚴(yán)重，使路面起砂磨損現(xiàn)象很嚴(yán)重。其次，路面澆筑中，提漿機(jī)如使用過多，由于提漿機(jī)振動(dòng)頻率大，使面層砂漿過厚，也易造成起砂和露骨。
防治對(duì)策：選用符合要求的骨料、中粗砂及水泥，路面振搗要避免過振，防止面層砂漿過厚及漏漿情況出現(xiàn)。
2.2坑洞
由于砂石材料中混進(jìn)小泥塊或雜質(zhì)而引起的。防治對(duì)策：首先，對(duì)加工好的碎石進(jìn)行過篩，防石粉結(jié)塊及增加含泥量；其次，對(duì)堆料場進(jìn)行硬化處理，防止直接堆放在場地上，以免裝料時(shí)底層泥土混入。
2.3斷邊、缺角
混凝土路面板角、板邊部分應(yīng)力易于集中，因振搗不良等原因，容易發(fā)生裂縫。防治對(duì)策：板角、板邊加強(qiáng)振搗，避免漏振。
2.4側(cè)面蜂窩麻面
振搗不實(shí)及振搗不夠使混凝土內(nèi)氣泡未能上浮而粘著模板，或模板上粘著水泥砂漿未刷洗干凈使板面粗糙、麻面，且漏振及漏漿產(chǎn)生蜂窩。
防治對(duì)策：及時(shí)對(duì)使用過的模板清理干凈，進(jìn)行潤滑處理。板角、板邊加強(qiáng)振搗，避免漏振，防止漏漿。
2.5脫皮
在施工中，因混凝土面板受雨水侵襲使水泥漿流失，而后用水泥漿粉刷補(bǔ)救；或是混凝土坍落度較大及水泥保水性差使面板泌水嚴(yán)重，或用水泥粉補(bǔ)撒吸水，從而產(chǎn)生脫皮。
防治對(duì)策：對(duì)于雨水侵襲較嚴(yán)重的面板應(yīng)鑿除重新鋪設(shè)，對(duì)于面板水泥漿流失較少，采取面層抹面完成后直接進(jìn)行防雨遮蓋，待面層完全硬化后，對(duì)面層抗滑構(gòu)造用刻紋機(jī)進(jìn)行刻紋。對(duì)于混凝土坍落度較大及水泥保水性差的情況，要及時(shí)調(diào)整配合比或更換水泥。堅(jiān)決杜絕用水泥漿粉刷補(bǔ)救或用水泥粉補(bǔ)撒吸水現(xiàn)象。
2.6灌縫問題
灌縫材料質(zhì)量欠佳造成溫度高時(shí)被車輪撕裂，溫度低時(shí)脆裂；灌縫不及時(shí)會(huì)使泥砂等雜質(zhì)進(jìn)入縫內(nèi)；切縫深度不足及灌縫時(shí)縫內(nèi)濕度太大，都會(huì)影響灌縫質(zhì)量。漏灌及灌縫不良會(huì)造成雨水下滲，影響路面使用質(zhì)量。
防治對(duì)策：保證切縫深度；在干燥的狀態(tài)下進(jìn)行灌縫；切縫完成后及時(shí)進(jìn)行灌縫；選用灌縫料質(zhì)量較好的改性瀝青、聚氨脂等。
2.7合板時(shí)混凝土跑到鄰板上
合板時(shí)，由于操作不當(dāng)，會(huì)使混凝土跑到鄰板上，影響中縫的美觀，并使面板平整度受到影響。
防治對(duì)策：施工中，可用寬約5厘米、長3．5米的鋼板條靠在板邊，以防砂漿跑到澆好的面板上。
2.8唧泥及錯(cuò)臺(tái)
唧泥現(xiàn)象的產(chǎn)生是基層中有可懸浮的細(xì)粒松散土，在路面上雨水滲入及車輛荷載的重復(fù)作用下，使基層破壞甚至脫空，使面板出現(xiàn)唧泥、錯(cuò)臺(tái)導(dǎo)致面板斷裂。
防治對(duì)策：嚴(yán)格控制基層施工，及時(shí)灌縫及灌好縫，加強(qiáng)面板施工的控制。
2.9沉陷
由于路基土沉降或固結(jié)所引起，特別是接近橋涵構(gòu)造物處，由于路基壓實(shí)度不夠而產(chǎn)生。沉陷使路面平整度變差并導(dǎo)致板的開裂。
防治對(duì)策：加強(qiáng)對(duì)路基施工的控制。
2.10拱起
板收縮時(shí)接縫縫隙張開，填縫料失效，堅(jiān)硬的碎屑落入縫內(nèi)，致使板在受熱膨脹時(shí)產(chǎn)生較大熱壓應(yīng)力，板發(fā)生縱向失穩(wěn)而出現(xiàn)拱起。拱起使路面平整度變差，而嚴(yán)重拱起會(huì)導(dǎo)致前后板塊斷裂。
防治對(duì)策：加強(qiáng)對(duì)灌縫施工的控制。
2.11隆起
由于路基土凍脹或膨脹土膨脹而使板塊抬起，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致板塊斷裂。防治對(duì)策：加強(qiáng)對(duì)路基施工的控制。
三、結(jié)語
防止水泥混凝土路面開裂、斷板等病害，搞好混凝土路面的質(zhì)量，除了要求路基穩(wěn)定、基層堅(jiān)固外，采用先進(jìn)的機(jī)械化施工工藝、良好的施工組織、合理的施工班組是十分必要的。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)在指導(dǎo)思想上克服小生產(chǎn)的分散施工模式，以專業(yè)化大生產(chǎn)及流水作業(yè)的方法來安排施工，才能收到良好的效果。
