霍保志
(江西上高南方水泥有限公司, 江西 宜春 336400)
在對公路工程進(jìn)行施工的過程中,體積較大的混凝土筑體會受到溫度因素的影響而產(chǎn)生裂縫問題,這種問題會對公路的使用壽命造成嚴(yán)重的影響,同時(shí)還會導(dǎo)致其他問題的產(chǎn)生,不但會限制公路工程的效益發(fā)揮,還會在使用的過程中埋下安全隱患,因此,針對水泥路面施工中的問題以及具體的應(yīng)對措施進(jìn)行深入的研究是非常有必要的。
公路施工建設(shè)的過程中,熱脹冷縮是大部分施工材料都具備的特性,混凝土材料也是如此,如果混凝土的內(nèi)部溫度或外部環(huán)境發(fā)生改變,就會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)變形的問題,如果問題較為嚴(yán)重,會在混凝土的內(nèi)部形成應(yīng)力,當(dāng)形成的應(yīng)力超過混凝土自身的抗拉強(qiáng)度時(shí),就可能會引發(fā)裂縫問題,與此同時(shí),在對混凝土進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)也可能會產(chǎn)生離析問題,難以對混凝土的質(zhì)量進(jìn)行有效的控制,混凝土出現(xiàn)離析問題以后,會在筑體當(dāng)中產(chǎn)生抗拉力薄弱或不均勻的現(xiàn)象,從而加大裂縫的產(chǎn)生幾率,在使用混凝土進(jìn)行施工的過程中,混凝土當(dāng)中的水泥產(chǎn)生硬化反應(yīng)時(shí),會出現(xiàn)水化熱現(xiàn)象,水化熱的過程中會釋放一定的熱量,導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的溫度被升高,而如果內(nèi)部和外部的溫度差異較大,就會導(dǎo)致裂縫問題的產(chǎn)生[1]。
在對公路的水泥路面進(jìn)行施工時(shí),溫度是一項(xiàng)非常重要的問題,是造成裂縫問題的主要原因之一,但造成水泥路面出現(xiàn)裂縫問題的原因還有很多,具體如下。
形成溫度應(yīng)力的過程可以分成三個(gè)時(shí)期,分別是早期、中期和晚期,不同時(shí)期產(chǎn)生的應(yīng)力,所表現(xiàn)的特征和反映也不盡相同。早期應(yīng)力是指澆筑完成一個(gè)月中水泥的持續(xù)放熱階段,在這段時(shí)間當(dāng)中,水泥路面會出現(xiàn)彈性模變化及放熱變化的現(xiàn)象,而這兩種現(xiàn)象之間的作用是相互的,在這種作用下,會產(chǎn)生一定的殘余熱量。中期是在水泥路面完成放熱以后,整體溫度趨于穩(wěn)定的階段,這時(shí)形成的溫度應(yīng)力,很大一部分原因是由于環(huán)境溫度的影響,由自身熱障冷縮變化長生的應(yīng)力與早期的參與應(yīng)力相互疊加,使水泥路面產(chǎn)生裂縫的幾率大大提升。晚期主要是在水泥路面溫度完全穩(wěn)定以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期,這個(gè)階段中,環(huán)境溫度成為應(yīng)力產(chǎn)生的主要因素,這時(shí)的應(yīng)力會與中期和早期的應(yīng)力形成合力,使水泥路面產(chǎn)生裂縫問的條件變得更為充足[2]。
對溫度應(yīng)力的產(chǎn)生原因進(jìn)行探究,具體可以將其分為兩個(gè)方面,第一,水泥路面自身產(chǎn)生的應(yīng)力;第二水泥路面的約束應(yīng)力。所謂約束應(yīng)力,是指整體結(jié)構(gòu)或部分結(jié)構(gòu)的邊界被外界所約束,無法進(jìn)行自由的變形,從而長生應(yīng)力。
混凝土主要是由水泥、外加劑、砂、水以及骨料經(jīng)過拌和形成的施工材料,如果施工階段存在質(zhì)量問題,同樣會引發(fā)裂縫問題,例如,砂石當(dāng)中的云母含量過多,就會使骨料和水泥之間的粘連力受到影響,導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度被降低;如果砂石的粒徑太小,級配不合理或水泥混凝土當(dāng)中的泥量過高,都會對水泥混凝土的性能造成影響,從而加大裂縫的產(chǎn)生幾率。
荷載裂縫一般是由局部應(yīng)力裂縫、斷開裂縫以及彎曲裂縫組成,所謂局部應(yīng)力裂縫,主要是在墩臺支座的局部壓力過大或沖擊負(fù)荷影響構(gòu)建性能以后產(chǎn)生的裂縫問題;當(dāng)混凝土構(gòu)件受到拉力影響時(shí),在整個(gè)截面當(dāng)中就會產(chǎn)生裂縫問題,通常來說,受到荷載作用影響,受到拉力作用的構(gòu)件會在正截面出現(xiàn)裂縫,如果拉力逐漸提升,導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的應(yīng)力作用超出了筑體本身的抗拉強(qiáng)度,就可能會引發(fā)裂縫問題[3]。
由于在水泥路面的施工過程中,混凝土?xí)a(chǎn)生一定的水化熱反應(yīng),因此,在對水泥路面進(jìn)行施工和養(yǎng)護(hù)的過程中,其內(nèi)部溫度會出現(xiàn)較大的變化,并在混凝土的表面上產(chǎn)生較大的應(yīng)力,而在后期對混凝土工程進(jìn)行降溫處理的時(shí),受到構(gòu)件或持力結(jié)構(gòu)的影響,會在公路水泥路面的內(nèi)部產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力,這些應(yīng)力作用都會導(dǎo)致水泥路面出現(xiàn)裂縫問題,因此,需要針對公路水泥路面施工過程中的問題,探討幾點(diǎn)應(yīng)對措施。
在對公路建設(shè)的水泥進(jìn)行選擇時(shí),應(yīng)該與水泥路面的強(qiáng)度需求相結(jié)合,同時(shí)還要確保水泥混凝土的配料選擇,一定要保證砂石等原材料的質(zhì)量到達(dá)使用標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對外加料和摻合料進(jìn)行合理的添加,水泥不宜選擇太高的等級,當(dāng)然等級也不能太低,應(yīng)該結(jié)合工程的實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的選擇,這樣不但可以使水泥的水化熱反應(yīng)得到有效的控制,還能使公路的施工質(zhì)量得到保證,要對水泥混凝土的配合比進(jìn)行嚴(yán)格的控制,使用功能不同,對水泥混凝土配合比的要求也不盡相同,要對工程的設(shè)計(jì)理念以及路面承載力需求進(jìn)行準(zhǔn)確的把握,使工程的整體質(zhì)量得到保證,在對膨脹劑加以使用時(shí),要對不同品種摻料產(chǎn)生的膨脹效果加以注意,并通過相應(yīng)的試驗(yàn),選擇最佳的配置方案,在進(jìn)行具體施工時(shí),需要對水泥混凝土的坍落度進(jìn)行合理的控制,及時(shí)調(diào)整各類原材料在工程中的使用情況,使工程養(yǎng)護(hù)工作的開展能夠順利進(jìn)行[4]。
受溫度變化以及持力構(gòu)件、結(jié)構(gòu)的共同影響,水泥混凝土在內(nèi)外表面會形成一定的拉應(yīng)力,從而引發(fā)裂縫問題,因此,對水泥路面采取溫控防裂措施的非常重要的,具體防治措施如下:對骨料的級配加以改善,降低路橋工程中水泥的用量,對干硬性的摻和料加以使用,通過加入塑化劑、引氣劑,或者在進(jìn)行混凝土攪拌以前,做好石料的冷卻處理,使混凝土內(nèi)部的溫度得到有效的控制,如果在夏季施工,應(yīng)降低施工的厚度,并通過混凝土表面進(jìn)行有效的散熱,在進(jìn)行分層澆筑施工時(shí),應(yīng)該將各層之間的澆筑時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格的控制,并對養(yǎng)護(hù)工作的質(zhì)量加以保證,通常需要進(jìn)行灑水養(yǎng)生處理,可以使用草簾等材料對路面進(jìn)行覆蓋,避免陽光直射,當(dāng)然,養(yǎng)護(hù)措施需要結(jié)合工程情況進(jìn)行具體的選擇,當(dāng)然,在進(jìn)行拆模處理的過程中,水泥路面同樣會受到環(huán)境溫度的影響,從而產(chǎn)生裂縫問題,因此,在施工過程中,應(yīng)該提前將模具準(zhǔn)備好,避免由于拆模時(shí)間或溫度的影響,導(dǎo)致水泥路面出現(xiàn)裂縫問題[5]。
綜上所述,在對公路水泥路面進(jìn)行施工的過程中,往往會受到各種因素的影響造成施工質(zhì)量問題,影響工程的使用壽命,相關(guān)人員在進(jìn)行公路水泥路面的施工時(shí),一定要對其中的問題加以了解,明確問題的產(chǎn)生原因,并針對這些問題制定有效的解決措施,以此來提升公路水泥路面的施工質(zhì)量,使工程的整體質(zhì)量得到保證。
[1]林木山.淺談水泥混凝土路面施工技術(shù)質(zhì)量通病與防控措施[J].四川水泥,2017,4(9):56,3.
[2]王開良.淺析公路橋梁路面施工病害的應(yīng)對措施[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2017,7(23):2442-2442.
[3]關(guān)軼文,郭坤.淺談水泥砼路面施工中的裂縫分析及預(yù)防[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2017,8(12):2899-2899.
[4]陳亮.探究農(nóng)村水泥路面早期出現(xiàn)裂縫及應(yīng)對措施[J].建材與裝飾,2017,6(27):261-262.
[5]高瑋.高速公路瀝青混凝土路面的平整度控制[J].四川水泥,2014,3(10):28-28.