探析水泥路面防裂断方法

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1、探析水泥路面防裂断方法【摘　要】本文就现阶段水泥路面防裂断原因的分析，提出几种预防的方法，值得同行参考。【关键词】道路工程；水泥路面；冷缩；温差；裂缝0.前言砼路面开裂的主因有：收缩开裂，包括冷缩和干缩；动荷载（车辆荷载）作用下的疲劳破坏而开裂。其中疲劳破坏除车辆荷载作用外，也与板体内收缩拉应力有关，因此，要防止开裂，关键在于降低砼拉应力。砼内部的收缩拉应力主要取决于砼的收缩和外部限制条件。从扩散速度看，干缩比冷缩慢，其量值也大大小于冷缩，通过加强养护，干缩的影响还可以进一步消除。因此本文将主要讨论冷缩产生的温度应力的影响。大

2、量工程实践表明，弄清施工早龄期砼的温度应力的性质用以指导砼路面施工，防止施工断板，具有重要意义。6及时锯缝以释放砼的温度收缩应力，是防止施工断板最有效的措施。实际工作中用温度时间和强度控制法等确定锯缝时机，但由于砼凝结过程受本身性质和湿度、气温、风速等多种因素影响，所以不易掌握；如果太早，砼强度低缝槽被锯缝机打成不规则毛边；如果太晚砼早龄期温度裂缝己形成，易造成施工断板。因此，提出简易合理的确定锯缝时机方法就显得非常必要。1.水泥砼路面收缩开裂机理面层与基层间存在很强的摩阻力，这是不容置疑的。但摩阻力到底有多大，对路面使用性能

3、影响有多大，目前很难找到有关研究资料。但对于层间摩阻力，我们认为不能简单地理解为物理学上的摩阻力，因为面层与基层间的约束力不是纯物理学上的摩擦力，而是由静摩擦力和层间粘结剪应力两部分组成；实测结果表明，粘结剪应力比静摩擦力大得多，而不是静摩擦力占主导地位。根据上述分析可以看出，要降低层间摩阻力关键是要减少层间粘结，而减少静摩擦力潜力不大。在强限制条件下，砼收缩变形会引起内部很大的弹性拉应力，此应力随着砼弹性模量的增大和收缩量的增加而增大，收缩徐变作用一定程度上可以减少此种应力，但徐变松弛后的拉应力增长超过砼抗拉强度时，砼路面就

4、会开裂。由此可以得出控制砼路面开裂的主要条件为：砼自身冷缩和干缩，水泥砼路面面层与基层间强大的限制条件。2.水泥砼路面防裂技术防止水泥砼路面开裂的两个途径：降低砼收缩量；减轻层间限制，将强限制转化为弱限制；均能大幅降低砼路面板内的收缩拉应力，防止路面开裂。62.1层间减摩方法消除层间粘结剪应力的方法很多，如涂油、垫砂、铺油毡等。层间铺砂的办法在规范修订时予以取消了，主要原因在于：麻烦、费时费力；面层砼浇注时漏浆，砂与砼融为一体，靠砂隔离的设想难以实现。铺油毡可以完全隔离，但油毡厚度太大，影响面层与基层的结合，对荷载传递或协同受

5、力不利，且费用高，不宜于大面积推广。2.2膨胀补偿收缩技术该项技术在许多工程项目中被采用，主要用于砼的防裂、自应力、防水、防渗等，在路面工程中运用还很少，但其作用原理是一致的，形象地说就是用”膨胀”来”补偿或抵消”砼的”收缩”。这主要靠膨胀水泥和膨胀剂来实现，目前市场上有许多产品可供选用。通过对比，我们推荐采用塑料薄膜隔离的方法，施工简便，既起隔离作用，又不影响层间传力效果，价格也便宜。此法已在国内多个工程中采用，效果良好。3.道面锯缝时机的确定施工阶段温度应力大于砼抗拉强度时就可能发生施工断板。分析砼凝固过程中的抗拉强度，与

6、温度应力对比，判断发生断板的条件，最后用温度确定锯缝时机。3.1砼板凝固阶段的强度特性6资料表明，砼早龄期强度以10～12小时增长最为缓慢，抗裂能力的增长也最慢。由早龄期砼抗拉弹性模量的增长规律并对比上下午浇筑的砼抗拉弹性模量，下午浇筑的砼处于降温区间，模量值比上午低，在第10小时低2倍以上，对降低砼的温度应力有利，这一点回答了施工单位普遍反映的上午浇筑砼为什么容易发生施工断板的问题。3.2砼板的合理锯缝时机综上所述，可以认为第10小时是容易发生断板的控制时间。而容易断板的季节是在板内温度梯度较大的热季，因此编制出热季每天24

7、小时气温与平均板温之间的典型关系，求出气温与板温的平均差值。利用气温变化曲线的规律性，根据当日预报的气温和浇筑水泥砼的时间，推出第10小时的板温作为控制锯缝的温度，从而求出锯缝时机。原则是：求出第10小时板温后，如果板温有继续升高的趋势，则温差还要增大，需要立即把砼板锯开；如果板温在下降，则温差不会再增大，只要在次日再次升高为第10小时的板温之前锯开砼板即可。3.3砼板凝固阶段的温度特性和一般材料一样，水泥砼具有热胀冷缩性能，砼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

8、开裂。6水泥的水化过程是一个放热过程。在砼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，砼温度上升1℃，每m膨胀0.01mm。这种温度变形对大面积板块极为不利。在水化热、气温和日光辐射的作用下，板温随浇筑时间不同在不同时刻出现峰值和谷值。以砼浇筑时间为0计，对于52