混凝土道路(地面)工程：質(zhì)量通病的分析及防治

1、混凝土道路地面工程：質(zhì)量通病的分析及防治不規(guī)那么裂縫、通縫、起皮、起砂混凝土工程，未到使用年限就出現(xiàn)了縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)裂及龜裂；表層起皮、起 砂。前期，影響混凝土工程美觀；后期，水通過裂縫滲入基層、墊層及路基，引起混凝土道路 不均勻下沉，使混凝土結(jié)構(gòu)剝落，甚至有整塊板折斷的現(xiàn)象。最終降低道路的平整度及承載力 影響和降低混凝土工程使用性能。一、原因分析1不規(guī)那么微裂縫產(chǎn)生原因分析塑性收縮裂縫塑性裂縫出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)外表，形狀不規(guī)那么且長短不一。這種裂縫大多出現(xiàn)在混凝土澆筑初 期。塑性裂縫又稱龜裂，嚴(yán)格說來屬于干縮裂縫，出現(xiàn)很普遍。產(chǎn)生這種裂縫的因素是多方 面的：如當(dāng)新拌混凝土的坍落度較大，而振動

2、時間過長時，水泥漿浮在上層，骨料下沉?xí)r受 到鋼筋或其他物質(zhì)的約束，出現(xiàn)不均勻沉降，從而使混凝土的表層產(chǎn)生裂縫；澆筑后混凝土 外表沒有及時覆蓋，受風(fēng)吹日曬，外表水分蒸發(fā)過快，產(chǎn)生急劇收縮，而此時混凝土早期強 度不能抵抗這種變形應(yīng)力，因而開裂；使用收縮率較大的水泥，水泥用量過多，或使用過量 的細砂和粉砂混凝土水灰比過大，也會導(dǎo)致這種裂縫出現(xiàn)?；炷粮煽s引起的裂縫在混凝土硬化過程中，產(chǎn)生內(nèi)部干縮而引起體積變化，當(dāng)這種體積變化受到約束時，就 可能產(chǎn)生干縮裂縫。干縮裂縫處在結(jié)構(gòu)的外表，較細，其走向縱橫交錯，沒有規(guī)律性。這類 裂縫一般在混凝土露天養(yǎng)護完畢一段時間后，在表層或側(cè)面出現(xiàn)，并隨濕度和溫度變化而逐

3、 漸開展。如混凝土成型后，因養(yǎng)護不當(dāng)，受到風(fēng)吹日曬，使得外表水散發(fā)快，體積收縮大， 而內(nèi)部濕度變化很小，收縮也小，因而外表的收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束， 產(chǎn)生拉應(yīng)力, 引起混凝土外表裂縫；或者構(gòu)件因水分蒸發(fā)產(chǎn)生體積收縮，受到地基或墊層的約束而出現(xiàn)干 縮裂縫。此外，混凝土構(gòu)件長期露天堆放，外表濕度經(jīng)常發(fā)生劇烈變化；采用含泥量大的粉 砂配制混凝土；混凝土過度振搗，外表形成水泥含量較多的砂漿層；用后張法預(yù)應(yīng)力制成的 構(gòu)件，露天生產(chǎn)后長久不張拉等等，都會產(chǎn)生這種裂縫。溫度變化引起的裂縫混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時就會產(chǎn)生溫度變形，由此產(chǎn)生附加 應(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時

4、就會產(chǎn)生裂縫；在工程中，這類裂縫比擬常見， 譬如現(xiàn)澆屋面板上的裂縫、大體積混凝土的裂縫。溫度裂縫大多發(fā)生在施工的中后期間，縫 寬受溫度變化影響較明顯。外表溫度裂縫多緣于較大溫差。特別是大體積混凝土根底在澆灌 混凝土后，在硬化期間放出大量水化熱，內(nèi)部的溫度不斷上升，使混凝土外表和內(nèi)部溫差很 大。當(dāng)溫差出現(xiàn)非均勻變化時，如施工中過早撤除模板，冬季施工過早撤除保溫層，或受到 寒潮襲擊，都會導(dǎo)致混凝土外表急劇的溫度變化，使其因降溫而收縮。此時，外表受到內(nèi)部 混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，而混凝土早期抗拉強度又很低，因此出現(xiàn)裂縫。但這 種溫差僅在外表處較大，離開外表就很快減弱。因此，這種裂縫只在接近

5、外表較淺的范圍內(nèi) 出現(xiàn)。深入和貫穿性的溫度裂縫多緣于結(jié)構(gòu)溫差大。如大體積混凝土凝結(jié)和硬化過程中，水 泥和水產(chǎn)生化學(xué)反響，釋放出大量的熱量，稱為“水化熱 ，導(dǎo)致混凝土塊體溫度升高，當(dāng) 混凝土塊體內(nèi)部的溫度與外部的溫度相差很大，以致所形成的溫度應(yīng)力或溫度變形超過混凝 土當(dāng)時的抗拉強度或極限拉伸應(yīng)變，就會形成裂縫。結(jié)構(gòu)根底不均勻沉降引起的裂縫 當(dāng)結(jié)構(gòu)的根底沉降不均勻時，結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到強迫變形，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物中構(gòu)件與構(gòu)件之間產(chǎn) 生斜拉和剪切作用，從而使得結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂，隨著不均勻沉降的進一步開展，裂縫會進一步 擴大。這類裂縫的大小、形狀、方向取決于地基變形的情況。由于地基變形造成的應(yīng)力一般 較大，因此裂縫裂縫

6、寬度較大、多呈 45°，并且通常是貫穿性的。荷載作用引起的裂縫 構(gòu)件承受不同性質(zhì)的荷載作用，其裂縫形狀也不同，通常裂縫方向大致是與主拉應(yīng)力的 方向正交。結(jié)構(gòu)受載后產(chǎn)生裂縫的因素很多，在施工中和使用中都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期 混凝土強度未到達要求上載過早，構(gòu)件脫模過早或方法不當(dāng)，構(gòu)件堆放、運輸、吊裝時的墊 塊或吊點位置不當(dāng)，施工超載，張拉預(yù)應(yīng)力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫?；炷磷陨聿牧吓c施工中的一些不良因素的影響1水泥使用不當(dāng)引起的路面微裂縫。 我國水泥生產(chǎn)廠家極多， 質(zhì)量水平控制各異， 尤其是小窯生產(chǎn)的水泥， 質(zhì)量極不穩(wěn)定， 往往因水泥強度等級缺乏或安定性不合格引起路面微裂縫。 水泥混用

7、引起的微裂縫。不同品種、不同強度等級、不同批量生產(chǎn)的水泥其性能不可 能完全相同，水化后初凝和終凝時間也不完全一致，水泥水化反響時膨脹及后期冷縮的時間 也不完全一對待，因此混凝土外表很可能因水泥水化反響時間不一致、膨脹收縮不一致而產(chǎn) 生微裂縫。 選用水泥品種不適合施工環(huán)境。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境、氣溫等條件及水泥品種的特性合理選用水泥品種，優(yōu)先使用普通硅酸鹽水泥，可有效地減少早期裂縫的產(chǎn)生。2骨料質(zhì)量不適宜造成早期微裂縫的產(chǎn)生。 砂石體積通常占混凝土體積的 70%80%，其質(zhì)量直接影響混凝土的質(zhì)量，如果施工管 理松懈、施工人員責(zé)任心不強，很容易在石子中混入膨脹性礦物質(zhì)，例如蒙脫石、伊利石、 高嶺石等，甚

8、至混入石灰塊，這些膨脹性礦物吸水后體積膨脹，容易造成路面的微裂縫。 用含泥量超標(biāo)的骨料攪拌的混凝土，容易形成泥漿干縮裂縫，并且強度降低。3外加劑使用不當(dāng)產(chǎn)生的微裂縫。 在混凝土施工中，人們常使用一些外加劑來提高混凝土強度、增加和易性和節(jié)約水泥， 或在冬期施工中提高混凝土早期強度和抗凍性，或調(diào)整夏季施工混凝土的初凝時間；但使用 不當(dāng)或計量不準(zhǔn)確也容易產(chǎn)生微裂縫。例如減水劑用量過大，會導(dǎo)致混凝土坍落度過大，石 子下沉、混凝土外表砂漿層過厚，產(chǎn)生微裂縫。4新澆筑混凝土在終凝前，由于受天氣炎熱、枯燥、多風(fēng)的影響，會導(dǎo)致混凝土路 面水分蒸發(fā)過快，引起路面干縮裂縫。2、混凝土面層“起皮 “起砂的原因分析

9、混凝土面層“起皮“起砂，除了混凝土外表泌水引起外表水灰比過大原因外，其主要 原因為：施工過程中局部振搗過度；混凝土施工中非正常的淋水、灑水；施工中不適 宜的壓平修光時間；上荷載過早；施工后養(yǎng)護不當(dāng)。局部過振：混凝土振搗的目的是使其密實， 并便于收漿、 抹面。 因此不管哪種振搗設(shè)備， 只要不漏振，以混凝土外表平整、根本不再冒泡、外表出現(xiàn)浮漿即可。但有的施工人員不按 標(biāo)準(zhǔn)施工， 振動到一個位置不移動，而且振搗充分也不關(guān)閉，造成局部過振，造成過別離 析或泌水，引起局部起皮、起砂。非正常的淋水、灑水：在澆筑地面混凝土之前，淋濕模板時應(yīng)防止使地面根底積水，如 有積水，會使?jié)沧⒌鼗炷了冶冗^大，經(jīng)過振搗

10、，過多地水會泌出外表；有的施工人員為 便于收光、抹面，在混凝土面層隨意灑很多水，致使混凝土面層水灰比增大，強度嚴(yán)重降低 而出現(xiàn)起皮、起砂現(xiàn)象。混凝土施工中，如下雨時未覆蓋，雨水沖刷后隨意撒水泥粉處理等 等原因造成起皮或起砂現(xiàn)象。不適宜的壓平修光時間：混凝土外表積大，混凝土中的水分容易蒸發(fā)，尤其遇到高溫、 大風(fēng)、枯燥天氣混凝土失水速度更快，往往來不及進行第三次壓實抹光，混凝土外表就已經(jīng) 產(chǎn)生塑性干縮裂縫，這時工人往往在外表灑水，同時加少量水泥，進行壓實抹光。其實，在 路面上灑水、加水泥很難與原有混凝土結(jié)合成一個整體，當(dāng)時不容易發(fā)現(xiàn)，一旦使用，就很容易出現(xiàn)起皮、起砂修光過早，混凝土外表會析出水，影

11、響表層砂漿強度；修光過早，有時會由于修光阻斷 泌水通道，在修光壓實層下形成泌水層，造成修光層脫落即起殼 。修光時間過遲，那么會 擾動或損傷水泥凝膠體的凝結(jié)結(jié)構(gòu)，影響強度的增長，造成面層強度過低，也會產(chǎn)生起皮或 起砂現(xiàn)象。2.4 上荷載過早：混凝土路面在尚未到達足夠的強度時，人或車輛過早、過頻地行走， 使混凝土路面遭受破壞，導(dǎo)致起皮、起砂，甚至造成斷裂。養(yǎng)護不當(dāng)： 養(yǎng)護過早：當(dāng)混凝土表層的水泥尚未硬化就灑水養(yǎng)護使混凝土外表受到水的沖刷，造 成混凝土外表的水灰比增大造成泌水，也會產(chǎn)生起皮或起砂現(xiàn)象。 養(yǎng)護過晚： 凝土澆筑后， 沒有采取有效的措施進行養(yǎng)護， 影響水泥水化反響正常進行， 減緩硬化速度，

12、 甚至停止硬化， 致使外表水分喪失過多， 外表強度大大降低， 引起路面起皮、 起砂。二、混凝土質(zhì)量通病的預(yù)防措施 從混凝土質(zhì)量通病的原因可以看出，混凝土裂縫不僅取決于設(shè)計計算、材料的選用、也 貫穿于混凝土的施工及使用過程，為了防止和減少混凝土的質(zhì)量通病，可采取許多適當(dāng)?shù)募?術(shù)措施。1、根據(jù)地質(zhì)條件，選擇合理的根底類型和結(jié)構(gòu)形式，以防產(chǎn)生不均勻沉降，開挖基槽 時需注意不要擾動其原狀結(jié)構(gòu)。2 、水泥盡量選用水化熱較低的水泥。骨料盡可能選擇非活性骨料，粗骨料宜選用外表 粗糙、質(zhì)地堅硬、級配良好、空隙率和含砂率小的石料，細骨料宜選用顆粒較粗、空隙較小、 含泥量較低的中砂，以提高混凝土抗裂強度。3、混凝

13、土外加劑品種和摻量：摻量過多或者緩凝組分摻量過多，會造成新拌混凝土的 大量泌水和離析，大量的自由水泌出混凝土外表，影響水泥的凝結(jié)硬化，混凝土保水性能下 降，導(dǎo)致嚴(yán)重泌水。 在施工允許的范圍內(nèi)， 坍落度應(yīng)盡可能地小， 這樣才能做到降低水灰比， 減少泌水。4、防止路面裂縫措施：通常在長100200m范圍內(nèi)設(shè)置脹縫。具體設(shè)縫間距可根據(jù)環(huán)境溫度適當(dāng)調(diào)整，如果外 部施工環(huán)境溫度過高， 脹縫的間距可略大一點， 反之，間距可略小一些。 脹縫的施工方法為， 在脹縫設(shè)置處沿路面橫斷面做一個 20mm厚的彈性材料隔斷層，一般為瀝青麻絲、經(jīng)防腐處 理的軟木板等。也可用涂刷過瀝青的桐木板，在施工過程中根據(jù)需要安放，待

14、混凝土強度增 長后，用切割機沿木板小心地剔出一局部，用瀝青灌縫。這種作法簡單方便，整齊美觀。除了按要求設(shè)置脹縫外，還應(yīng)設(shè)置縮縫?？s縫的設(shè)置是為防止混凝土在化學(xué)反響過程中因收縮產(chǎn)生拉應(yīng)力而導(dǎo)致不規(guī)那么裂縫的產(chǎn)生?？s縫間距通常為36m同時也可根據(jù)混凝土道 路的寬度設(shè)定，一般混凝土路面切割后板塊面積以不大于25吊為宜?？s縫的施工方法為在混凝土到達設(shè)計強度的 25%-30%時切縫。沿道路橫向切一條直縫，深度為道路厚度的 1/41/3 ， 切縫清理干凈后，用瀝青將切縫灌實。另外，瀝青灌縫是一道必不可少的工序，縮縫在瀝青 的保護下，可保存一個小小的空間，使道路有一定的收縮、膨脹的余地。切縫的時間應(yīng)從工 程

15、實際出發(fā)，只要切縫劉整、無石子蹦出即可，而且越早越好、越深越好。路基質(zhì)量差產(chǎn)生的通縫。路基質(zhì)量達不到設(shè)計要求或路基被水浸泡后軟化，在上部荷載 作用下發(fā)生沉降變形引起的路面斷裂產(chǎn)生通縫。要防止這種情況的產(chǎn)生，就要良藥苦口加強監(jiān)管力度，提高施工人員的質(zhì)量意識，發(fā)現(xiàn)問題及時處理保證路基質(zhì)量到達設(shè)計要求，同 時應(yīng)防止雨季道路施工。5、混凝土路面、地面起灰或起砂的預(yù)防措施足夠的混凝土強度等級混凝土耐磨性與強度成正比關(guān)系。根據(jù)城市道路工程的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，用于普通路面混凝土的單位水泥用量不應(yīng)少于300kg/m3,水灰比不應(yīng)大于0.5。正常情況下，普通路面采用 32.5級或42.5級的水泥，其混凝土強度應(yīng)到達 C

16、25或C30 才具備足夠的抗磨性能。盲目降低混凝土標(biāo)號，把很多有特殊抗磨性要求的道路、地面的混 凝土強度降低 , 將嚴(yán)重降低混凝土的抗磨性能。要有合理的配合比設(shè)計在進行配合比設(shè)計時，首先要保證水泥用量、水灰比、粉煤灰摻量、砂率等技術(shù)指標(biāo)滿 足標(biāo)準(zhǔn)要求，不能隨意增大或減小。外加劑摻量不能過量，否那么容易造成泌水。原材料質(zhì)量控制盡量不用細砂， 否那么應(yīng)增加水泥用量， 以提高粘結(jié)性能； 不能使用受潮的粉煤灰或水泥， 因為受潮的水泥或粉煤灰往往因結(jié)團， 活性降低， 不易攪拌均勻， 膠結(jié)性能差， 造成其強度、 硬度和耐磨性都顯著降低。施工單位應(yīng)注意不隨意往混凝土攪拌車內(nèi)加水，施工路基不能有積水，更不可過

17、量灑水做面層。防止 增大水灰比而影響路面強度和耐磨性。 不漏振不過振，抹面應(yīng)及時；出現(xiàn)泌水時不能簡單采用撒干水泥粉的抹面處理方法。 終飾后的混凝土外表不能雨淋，在混凝土終凝后應(yīng)立即采取覆蓋措施 比方：草袋、麻 袋、塑料薄膜等 ；每天均勻灑水養(yǎng)護，始終保持混凝土處于潮濕狀態(tài)，直至養(yǎng)護期滿。 施工后要注意及時養(yǎng)護，既要防止混凝土外表硬化之前被雨水沖刷造成混凝土外表水 灰比過大，又要防止混凝土中的水分在表層建立起強度之前散失。尤其是摻有粉煤灰或礦渣 的混凝土，由于其早期強度較低，表層沒有足夠多的水化產(chǎn)物來封堵表層大的毛細孔，假設(shè) 不注意早期充分的濕養(yǎng)護，混凝土表層水分散失較快較多，表層水泥得不到充分的水化，亦 會導(dǎo)致表層混凝土強度偏低，結(jié)構(gòu)松散。通常，在混凝土接近終凝時，要對混凝土進行二次 抹面或壓面 ，使混凝土表層結(jié)構(gòu)更加致密。三、路面平整度差產(chǎn)生原因與