施工路面混凝土斷板控制的幾個關(guān)鍵要素

王修桂

江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六七大隊 江西九江 332000

1 路面混凝土斷板的總體原因分析

由于路面混凝土一般為素混凝土，施工時沒有外加荷載，混凝土邊施工邊凝結(jié)成型，所以混凝土斷板應(yīng)該是混凝土在凝固過程中形成的強(qiáng)度不同，應(yīng)力差不均勻所致。造成強(qiáng)度和應(yīng)力差不一致的根本原因是混凝土的不均勻、由于內(nèi)外溫差造成混凝土凝結(jié)時間不一致和水灰比的差別不同造成，混凝土不均勻可能是由于混凝土攪拌或前后拌料不一致所致；水灰比不同應(yīng)該有兩方面的原因，一為施工攪拌和運(yùn)輸造成的，另外為施工振搗工藝性造成。

2 凝結(jié)時間不同造成斷板原因分析

由于混凝土產(chǎn)生時發(fā)生水化熱和外界氣候干擾，極易產(chǎn)生內(nèi)外溫差，造成混凝土內(nèi)外凝結(jié)時間不一致，產(chǎn)生應(yīng)力差，所以冬季施工時，應(yīng)防止外層混凝土受凍，加保溫措施，加快施工進(jìn)度，已經(jīng)成型混凝土應(yīng)及時切割成板，在天黑之前保證混凝土防滑槽完成，并及時覆蓋保溫膜，防止混凝土受凍；夏季施工應(yīng)防止外層混凝土爆曬，完成防滑槽施工后，應(yīng)及時覆蓋遮陽布和灑水降溫。

3 外加劑對斷板的影響分析

由于減水劑的使用，混凝土能大大減少水的用量（特別是高效減水劑，如聚羧酸減水劑），當(dāng)外加劑作用時間失效后，混凝土凝結(jié)時間大大減少，加快混凝土的凝結(jié)，從而減少由于溫差，凝結(jié)時間不同，混凝土應(yīng)力差造成的斷板。這就是為什么《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則》新舊規(guī)范嚴(yán)格規(guī)定控制用水量，混凝土必須加減水劑才能達(dá)到規(guī)定用水量的原因，是施工控制的關(guān)鍵要素[1]。

4 強(qiáng)度不同造成斷板原因分析

混凝土強(qiáng)度分為前期強(qiáng)度和最終強(qiáng)度，前期強(qiáng)度由于凝結(jié)時間不同，各個面和內(nèi)外強(qiáng)度并不一致，前期強(qiáng)度不同是造成施工時斷板的根本原因；水灰比是決定后期強(qiáng)度的決定因素，所以應(yīng)嚴(yán)格控制施工水灰比，施工現(xiàn)場應(yīng)盡量采用計量式強(qiáng)制攪拌機(jī)，保證混凝土的均勻一致和前后一致性，防止混凝土的后期斷板發(fā)生。

5 施工工藝性造成斷板的原因分析

由于斷板的原因有多種，本文闡述的重點(diǎn)為由于混凝土用水量不當(dāng)造成的斷板作一重點(diǎn)分析?；炷潦┕r，由于振搗、滾軸抹平和離析作用，水會從內(nèi)部向外溢出，造成內(nèi)外水灰比不同，凝結(jié)時間不同，內(nèi)外強(qiáng)度不同、最后形成內(nèi)外應(yīng)力不同，這個過程不與人的意志而改變；根據(jù)多年配合比設(shè)計和施工經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格控制用水量比控制水灰比更重要，這是因?yàn)橛盟渴悄Y(jié)時間的決定因素，水灰比只是強(qiáng)度的決定因素，所以控制用水量是控制混凝土早期斷板的關(guān)鍵因素。

6 用水量的控制標(biāo)準(zhǔn)

用水量除了必須嚴(yán)格執(zhí)行《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則》JTG/TF30-2014 外，還必須根據(jù)現(xiàn)場施工實(shí)際情況作出必要調(diào)整，現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)為混凝土振搗無水溢出、滾軸抹面無多余水、多余水的標(biāo)準(zhǔn)是肉眼看有“鏡像”產(chǎn)生，沒有多余水的混凝土，混凝土的顏色只有一種反射，有多余水的混凝土有兩種反射，一種是混凝土“基體”本身的反射，另外一種是多余水的反射，多余水會在混凝土表面形成一層薄面或水積坑，肉眼仔細(xì)看會有人影或旁邊物體影像，表面有發(fā)亮的感覺，為了充分表達(dá)這種現(xiàn)象，我們稱這種水為“鏡像水”。由于“鏡像水”的產(chǎn)生，從而在混凝土的表面形成低水灰比和混凝土凝結(jié)時間延長現(xiàn)象，造成內(nèi)外凝結(jié)時間差、強(qiáng)度差和應(yīng)力差。

7 “鏡像水”產(chǎn)生的原因分析

混凝土施工時，由于混凝土振搗密實(shí)，混凝土孔隙率減小，水分從混凝土空隙溢出，我們借助土工飽和度相關(guān)概念，就是混凝土內(nèi)部空隙已經(jīng)被水飽和，水飽和度大于混凝土孔隙率，從而水多余溢出，所以實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部做配合比時，混凝土在振動臺振動密實(shí)過程中，混凝土表面應(yīng)該不應(yīng)出現(xiàn)“鏡像水”為準(zhǔn)，混凝土在振動臺振動開始時間應(yīng)該以現(xiàn)場施工一致，即混凝土開始攪拌至混凝土運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場入模時的時長作為混凝土振動開始的時間，而不是以簡單的坍落度為準(zhǔn)，以這個時間混凝土振動沒有“鏡像水”產(chǎn)生為準(zhǔn)，再以這個基準(zhǔn)相應(yīng)的混凝土坍落度作為現(xiàn)場控制的標(biāo)準(zhǔn)。如果當(dāng)以坍落度為基礎(chǔ)，混凝土坍落度滿足規(guī)范要求，并不一定能保證現(xiàn)場混凝土“鏡像水”的產(chǎn)生。

8 現(xiàn)場用水量控制

現(xiàn)場用水量必須以防止“鏡像水”產(chǎn)生為準(zhǔn)，沒有“鏡像水”產(chǎn)生才能保證混凝土內(nèi)外凝結(jié)時間一致和水灰比一致，強(qiáng)度一致，應(yīng)力差一致[2]。

9 凝結(jié)時間差控制

要防止混凝土早期斷裂（一般指混凝土凝固時間），就必須保證混凝土各個面同時或漸變式凝固，所以現(xiàn)場施工時必須根據(jù)季節(jié)和日夜溫差變化，對混凝土采取保溫和降溫措施，加快施工進(jìn)度。冬季施工拉槽完成后及時覆蓋保溫膜，施工應(yīng)僅可能白天完成；夏季拉槽完成后及時覆蓋遮陽布，防止混凝土爆曬，并在遮陽布上曬水降溫，僅可能防止混凝土內(nèi)外溫差產(chǎn)生。

10 混凝土配合比的控制

由于混凝土形成過程中，水化熱產(chǎn)生是由于水泥跟水反應(yīng)產(chǎn)生，所以必須嚴(yán)格保證每方或每拌混凝土的水泥用量一致，只有混凝土用量一致，才能保證水化熱一致，水化反應(yīng)一致，混凝土溫度一致，凝結(jié)時間一致。

11 結(jié)語

混凝土斷板的根本原因是混凝土應(yīng)力超出混凝土極限應(yīng)力，施工期間斷板是由于混凝土水灰比不一致、用水量不一致、凝結(jié)時間不一致、強(qiáng)度不一致、造成應(yīng)力差而斷板，后期斷板是由于外加荷載超出設(shè)計荷載或施工質(zhì)量缺陷所致，所以防止混凝土斷板應(yīng)由兩方面控制，一種是施工質(zhì)量控制，一種是通車超荷載控制[3]。