晚上19:00開始澆筑某工地的混凝土路面,到第2 天早晨7:00結(jié)束,共澆筑混凝土190立方。本工程地基采用電動夯實(shí),由于下邊有管道,怕攪拌運(yùn)輸車壓壞管道,因此在施工過程中采用混凝土輸送泵進(jìn)行輸送?;炷翉?qiáng)度等級C30,水膠比0.49,砂率39%,坍落度160~ 180mm,石子粒徑5~20mm。在施工過程中采用振動棒進(jìn)行振搗。由于地基不平,因此造成混凝土地面厚度為300~400mm。澆筑完畢后并用打磨機(jī)打磨,上邊撒一層水泥照面,用抹子抹平。在進(jìn)行抹壓的過程中,出現(xiàn)了不規(guī)則類似雞爪子樣的裂縫。如圖所示:
1 混凝土裂縫的原因分析
裂縫是水泥混凝土路面最常見、最普遍的質(zhì)量病害。在水泥混凝土路面施工及運(yùn)營過程中,其產(chǎn)生裂縫的原因很多,有水泥混凝土本身內(nèi)在的原因,如水泥、水、骨料等組成材料內(nèi)在的問題,還有外部條件如基層的質(zhì)量、施工環(huán)境溫度以及施工工藝等原因。
1.1 地基基層原因
在混凝土澆筑前的地基處理上采用電夯振實(shí)。由于路面的邊緣地帶敷設(shè)有地下管道。在夯實(shí)過程中,為了防止管道的破壞,因此在夯實(shí)過程中減小了夯實(shí)系數(shù),因此使地基受力不均,產(chǎn)生了不均勻沉降,因此使混凝土路面以下的面層底部的荷載應(yīng)力過大而發(fā)生破壞,產(chǎn)生裂縫。
1.2 配合比設(shè)計(jì)原因
由于混凝土施工采用泵送施工技術(shù),為了滿足混凝土配合比設(shè)計(jì)并保證混凝土的泵送要求,在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)時必然要滿足其最小水泥用量和最大水灰比,同時在混凝土泵送過程中坍落度和砂率偏大,增加了產(chǎn)生裂縫的幾率。
1.3 水泥、骨料原因
在生產(chǎn)過程中,采用的是P · O42.5普通硅酸鹽水泥。在混凝土水化時放 熱過快,產(chǎn)生的熱量高,使內(nèi)外溫差過大從而產(chǎn)生較大的應(yīng)力,使混凝土產(chǎn)生裂縫;骨料本身尺寸的大小與級配也會影響混凝土的收縮量。較大顆粒的骨料拌合成的混凝土收縮量會較低。級配良好時,空隙率小,砂漿含量減少,收縮值相對減少;在生產(chǎn)過程中使用砂偏細(xì),且含泥量偏大,有較高的空隙率,會使混凝土收縮值增大;粗骨料中石粉含量偏大,粒徑偏小,也是產(chǎn)生裂縫的原因。
1.4 施工原因
當(dāng)在干燥的基層上澆筑混凝土面層時,因其中的水分很快被基層吸收,使混凝土失水引起大的收縮而產(chǎn)生寬而深的裂縫;在本工程施工過程中,未在地基上灑水,造成地基干燥。在混凝土澆筑后,使混凝土中的水分迅速流失,造成混凝土失水過快,從而產(chǎn)生裂縫;振搗過程中由于振搗不密實(shí),造成混凝土收縮不均; 施工完畢后,在混凝土表面撒水泥,造成了混凝土表面兩張皮的現(xiàn)象。
1.5 溫度影響
在混凝土強(qiáng)度增長的這段時間,混凝土里水泥的水化反應(yīng)是一個放熱的反應(yīng),這種反應(yīng)將使混凝土內(nèi)部溫度升高,產(chǎn)生體積膨脹,待水化反應(yīng)減慢以后,混凝土體積會收縮,引起應(yīng)力變化而使混凝土出現(xiàn)裂紋;同時,由于混凝土的傳導(dǎo)性能較低,類似絕緣體,加上混凝土塊體外部失去一些熱量使混凝土形成溫度梯 度,在以后內(nèi)部的冷卻期間會產(chǎn)生開裂;另外,晝夜溫差大(15℃)引起路面溫度驟降,也會產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力,當(dāng)混凝土材料由于溫度的變化而引起的應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度時,就會發(fā)生裂縫。
1.6 養(yǎng)護(hù)影響
混凝土澆筑后,尤其是在炎熱的天氣或大風(fēng)天氣里,如果養(yǎng)生不好,混凝土 表面的游離水分蒸發(fā)過快,產(chǎn)生急劇的體積收縮,而此時混凝土早期強(qiáng)度很低, 其值不能抵抗這種收縮應(yīng)力而導(dǎo)致開裂;本次澆筑混凝土未在澆筑后及時進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù),造成了混凝土體積收縮,強(qiáng)度增長緩慢,應(yīng)力較低產(chǎn)生裂縫。
1.7 混凝土切縫的影響
混凝土抗拉強(qiáng)度很低,當(dāng)?shù)陀诨炷猎O(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度的6%時,這些變形量超過了混凝土的極限拉伸應(yīng)變值,混凝土就產(chǎn)生裂縫,過大時則引起貫穿裂縫。如切縫時間掌握不當(dāng)、切割不及時、切縫深度不符合要求、切縫過淺等;切縫未貫穿整個板體等因素均可引起混凝土路面發(fā)生橫向貫穿裂縫;本工程所用混凝土在澆筑完畢后一直未切縫,造成混凝土的收縮應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生了裂縫。
2 混凝土裂縫處理
在對裂縫處理過程中,我們采用環(huán)氧樹脂膠灌封的方法,如圖所示。
表面打磨→封縫→安裝底座→配料→灌膠→打磨
沿裂縫兩側(cè)30cm的地方,用鋼刷或打磨機(jī)磨平,露出混凝土致密層為止。
(1)用密封材料將裂縫表面密封,使膠不致流出;
(2)安裝底座,每隔30~40cm安裝一個底座,其中心應(yīng)與裂縫吻合;
(3)按產(chǎn)品說明的比例配制灌封膠;
(4)用膠槍按一定壓力緩慢注入灌封膠;
(5)灌封膠固化后,將封縫部位打磨平整。