变电所混凝土路面早期裂缝的防治.pdf

店 弩 ，身 } 交流与探讨 GUANGXIDI AN YE 变电所混凝土路面早期裂缝的防治 韦善武 ( 河池供电局， 广西河池市5 4 7 0 0 0) 【 摘要】 本文对变电所混凝土路面早期裂缝产生的原因进行分析研究， 提出了控制和处理早期裂缝的方法。 【 关键词】 水泥混凝土路面； 早期裂缝； 防治 水泥混凝土路面 ( 又称水泥路面 ) ， 系指素混凝土或钢筋 混凝土板路面。它具有强度高 、 耐磨、 抗冻、 寿命长、 施工设备 少等特性 ， 变电所所内道路及进站路均采用混凝土路面。由于 变电所大多距离市区较远， 施工条件较差， 而且由于施工队伍 素质和施工条件等因素影响，路面验收时都不同程度地有裂 缝 出现。 早期裂缝是指发生在水泥路面施工过程中或路面未使用 前的非指定断面上的裂缝或断裂。其危害主要表现在 ， 一方面 在荷载作用后裂缝的继续发展和改变设计板块尺寸 ，加剧应 力的重分布和产生新的裂缝 ( 又称后期裂缝 ) ； 另一方面为地 表水渗入基层和土基提供通道，降低基层和土基的强度和稳 定性， 加速板体破坏和其它病害的产生。我国水泥路面验收标 准中明确规定不得有大于 0 ． 3 mm的裂缝。 变 电所 混凝土道路 早期裂缝 产生 的原 因是 多方 面的 ， 笔 者根据施工现场实际情况做 了初步试验和研究，力图减少和 根 除早期裂缝 。 产生早期裂缝的原 因 概括地讲 ，产生早期裂缝的原因分为内因和外因两个方 面。内因是指混凝土 自身性质所产生的， 外因是指由人为或其 它 自然因素变化所产生的。 1 ． 1 产生早期裂缝的内因 1 ． 1 ． 1 混凝土堆聚结构的分层现象 ，即混凝土沿板厚方 向其强度和密度为不均等性。在施工中水灰比过大或出现过 振时， 细骨料及胶结物上涌， 粗骨料下沉， 上部强度和密度较 小 ， 下层较大 ， 这种不均等性较为明显。因此， 在外因作用下， 其收缩量及抗力沿板厚方向上也存在差异。 1 ． 1 ． 2 水泥的水化反应。水泥作为混凝土内粗细骨料的 胶结物遇水后， 即会发生水化反应， 其明显表现为水化热的生 圈 2 0 0 7 ．3 ( 总 第 8 4 期 ) 产。由于混凝土为一非匀质性物质， 其水泥分布也不均匀 ， 与 之相对应的热收缩 、 膨胀量也不均匀， 即产生板内热应力。当 局部或某一断面这种热应力大于此时的混凝土的抗拉强度 时， 即会产生裂缝或断裂。 1 ． 1 ． 3 混凝土的干收缩。混凝土在凝结硬化过程中， 会产 生干收缩。其干收缩的大小与水泥品种及混凝土的水灰比有 直接关系。水灰比大， 其干收缩也大； 反之， 干收缩也小。由此 产生的收缩应力与收缩量基本成正比，而强度却与水灰比相 反， 水灰比越大， 强度越低。之所以表面裂缝较多的原因就是 水灰比较大。 1 I 2 产生早期裂缝的外因 1 ． 2 ． 1 混凝土配比的不均匀 ，主要表现为水灰 比的大小 不一， 这对裂缝产生的内因作用明显， 而且这一作用较其它外 因对 内因的影响更甚 。 1 ． 2 2 温度的变化。施工气温的急骤变化， 使得板体膨胀 或收缩沿板厚方向分布不均 ， 由此产生水平向内应力， 且沿板 厚分布不等， 在混凝土早期强度较低情况下， 发生裂缝 、 断裂 的机会大了许多。 1 ． 2 ． 3 施工组织管理的不完善。主要表现为机具的完好 率不高， 作业人员违章作业等方面。如搅拌 、 运输、 振捣及收光 机具损坏， 无法保证连续作业， 振捣时间过长或过短以及出现 涌振， 都将直接影响路面板的质量。 1 ． 2 ． 4 切缝的不及时或深度不够。切缝是高等级道路施 工时常采用的工艺 ， 以减少缩缝施工， 保证连续作业。其原理 是给路面板在设计板块划分位置提供一个薄弱面，让混凝土 收缩时在切缝处断裂， 变不规则断裂为规则断裂 ， 同时满足设 计板块尺寸。如果切缝不及时或深度不够， 就起不到预定的作 用。 1 ． 2 ． 5 混凝土的养护。及时和良好的养护可以减小水化 热和干收缩。反之 ， 除直接影响裂缝的密度 、 深度和宽度外 ， 还 维普资讯 交流与探讨 将降低混凝土的强度， 缩短道路使用寿命。 1 ． 2 ． 6 路面板的约束面。这里的约束面是指基层的粗糙 面、 施工模板和已浇邻板侧面限制或带动板块位移的作用面。 约束力大小与基层 、模板和已浇相邻板侧面的隔离剂的品种 和厚度有关。影响基层约束力的有基层的种类、 平整度和压实 度。一般稳定类半刚性基层较非稳定类基层约束力大， 而基层 平整度越差其对板体约束力越大， 基层面压实度越大， 板底面 摩擦系数越小， 其对板体的约束力越小。良好的隔离剂和涂抹 厚度将减小对新浇板的约束力。此外， 道路相邻板间纵缝设置 横向拉筋的， 拉筋直径越小 ， 间距越小， 约束力就越小 ； 反之， 则越大。对于路面， 在施工中应尽可能减小其约束力， 而在使 用过程中应尽可能增大其约束力，以增大的使用中板体间以 及板与基层的联合工作。 2 早期裂缝的预防 2 ． 1 重视基层的施工质量。基层施工质量的好坏将直接 影响道路的使用性和耐久性 。 一方面， 质量好可减小基层对路 面板的约束力， 保证板的厚度均一， 可以有效地减少早期和板 体断裂缝 ， 另一方面， 质量好可以减弱冻胀对板体的影响以及 受荷载作用下产生的沉陷和板体断裂，保证道路的使用性和 耐久性。施工中严抓基层的平整度和压实度。 2 ． 2 严把材料关 ， 计量配比拌和， 严禁使用受潮水泥。粗 细集料的含泥量和粒径满足级配要求是拌出较好混凝土的前 提 ， 计量配比拌和是质量的关键 ， 正确合适的拌和方法及拌和 时间是质量的保证。 2 ． 3 采用真空吸水工艺。真空吸水工艺是利用真空原理 在浇捣后把混凝土板内的游离水吸出，以降低混凝土的孔隙 率和水灰比， 增加混凝土密实度和强度， 减小干收缩 ， 增大早 期强度。 2 ． 4 适时收光抹面。所谓适时， 是指在混凝土初凝前第 1 次抹面成功， 在终凝前 ， 板面无泌水时， 第 2 次收光。严禁收光 洒水或水泥。过早或过迟， 一方面操作者作业困难 ， 另一方面 易产生浆体厚度不均和表面水灰比的偏高或偏低，出现干缩 裂缝以及影响表面的耐久性。 2 ． 5 加强施工组织管理， 选择适宜的外加剂。机具、 车辆 完好 ， 不允许其带病工作 ， 以保证连续作业。注重作业人员技 术规程的学习，提高混凝土拌和浇筑质量以及整个路面的质 量。在混凝土拌和时， 根据机具 、 车辆和人员情况下 ， 掺加适量 的减水剂和缓凝剂， 一方面可以减小劳动强度和提高日产量 ； 另一方面可以有效地减少早期裂缝且满足经济l生要求。 GUANG XIDI AN YE 灰 审 谍 2 ． 6 模板光滑、 平顺， 支立牢固。 隔离剂涂抹应均匀。 这样 一 方面可以减小对混凝土的约束力， 另一方面也利于拆模。纵 缝设置横向拉筋 ， 应使钢筋垂直于模板安放 ， 振捣时应随时检 查钢筋 ， 发现位置变动及时调整 ， 调整时应做轻调且对影响区 做局部振捣。收光人员应注意不可调整钢筋和碰撞 、蹬踩钢 筋， 许多早期裂缝都是在钢筋位置和模板相接处产生的。 2 ． 7 纵缝施工在已浇凝土板侧面应均匀涂涮沥青或贴沥 青油毡纸。一方面能减小两板之间的约束力， 另一方面可防止 地面水沿纵缝渗人基层和土基。 2 ． 8 及时切缝。 满足切缝深度要求。 适时的切缝能有效地 减少早期断裂。切缝时间一般以混凝土强度达到 5 ~ I O MP a 为 宜。影响切缝时间的因素很多， 如水泥的品种和强度、 混凝土 的强度、 集料的种类 、 水灰比、 外加剂的种类和掺量、 气温等。 许多资料中都给出了切缝时间， 笔者认为这些只能作为参考， 不可照搬。一般同强度等级的砾石拌混凝土较碎石拌混凝土 同期抗拉强度低，所以切缝时间要较碎石拌混凝土切缝时间 短。切缝时间宜早不宜迟， 但总的原则以不切毛板缝为准， 其 具体时间可根据实践经验。工程中可以根据指甲在板面上划 不出印痕时即可切缝。关于切缝深度， 现行设计标准中为板厚 的 1 ／ 6 至 1 ／ 3 ，笔者根据对多处断裂调查分析认为切缝深度宜 大于板厚的 1 ／ 4 ， 最浅不宜小于板厚的 1 ／ 5 ， 面且切缝时应一次 切够深度和长度。不允许切不到头 ， 出现切缝不贯穿板宽。此 外， 应根据 日进尺量选择切缝方法。当浇筑米数较大时， 连续 进尺量大于 6 0 m， 若切缝来不及时， 可采用间隔切缝法 ， 即间 隔 I - 2条缝切割一条缝。当连续进尺量大于 8 0 m， 可采用半长 切割法， 即在连续浇筑长度一半处切割一条后 ， 再在一半长度 的中间切割一条缝， 待有时间补切漏切的缝。 2 , 9 注意施工期的长短、 气候。 一方面注意是否有雨或霜 冻， 做好防雨或保温准备； 另一方面注意一天中的最高最低气 温。夏季施工宜避开气温最高时间浇筑混凝土， 尽可能选择一 天最低气温或进行夜间施工。若无法避开， 也应采取必要的措 施， 如考虑蒸发适当增大水灰比， 增设遮荫棚 ； 加强养护及缩 短切缝时间等。秋冬季施工应尽可能选择一天中气温较高时 施工， 连续进尺数不宜过大， 可通过增设胀缝或施工缝以及变 换作业面的方法缩短施工长度 ， 以弥补因气温较低， 混凝土强 度增长较慢而无法及时切缝的缺陷， 同时做好保温措施。在较 低气温切缝时宜采用逐缝依次切缝法 ，不宜采用半长切缝法 ( 防止在切缝时收缩应力因截面变小而突然增大拉裂板体 ) 。 2 ． 1 0 加强养护工作， 做到 “ 早、 勤、 透”， 尤其夏季气温较 高时养护工作更为重要。 2 ． 1 l 推广混凝土的集中拌和楼或商品化。 小拌和站点混 2 0 0 7 ．3 ( 总 第 8 4 期 ) 团 维普资讯 屋 它 景 交流与探讨 GUANGXI DI AN YE 凝土产量小 ， 而且分散， 拌和称量不均 ， 各拌和机的混凝土半 成品水灰比差异大，而自动化或半 自动化的集中拌和楼采用 电子秤称量 ， 称量准确， 产量高， 为大规模施工创造了有利的 条件， 可有效地防止因混凝土不均匀产生的裂缝。 3 早期裂缝的处理 3 ． 1 裂缝的分类 关于裂缝的分类方法有两种： 一是按裂缝的宽度 ， 分为微 裂缝 ( 缝宽小于 O ． 0 5 mm) ， 细裂缝 ( 缝宽小于 O ． 1 mm) ， 中裂 缝 ( 缝宽小于 1 ． 5 m m) ， 大裂缝 ( 缝宽大于 1 ． 5 mm) ， 其缝宽均 以施工期间最低气温时的实测结果为准。二是按裂缝深度进 行分类 ， 分为表面裂缝 ( 裂缝仅在板面收光浆面上 ) 、 进深裂 缝 ( 深入板体内， 但未深入到基层面 ) 、 贯穿裂缝( 从板面到基 层面 ) 。 两种方法虽有不同， 但仍有一定的内在联系， 一般微裂 缝深度都不大 ， 多为表面裂缝 ， 细 、 中裂缝多为进深裂缝 ， 大 、 中裂缝多为贯穿裂缝。 3 ．2裂缝 的处治 3 ． 2 ． 1 微、细表面裂缝因裂缝宽度和深度都不大可不予 处治。这是因为混凝土随着龄期增长 ， 其中部分有效活性物质 在有水条件下可重新构成新结构，这一新结构在某种程度上 有着相对的稳定性和紧密性， 使裂缝消失。 3 ． 2 ． 2 细、 中进深裂缝 ， 可采用在切缝处加深切缝和在裂 缝处涂抹水硬性粘结剂防止裂缝发展或涂抹乳液、胶泥阻止 地表水沿裂缝渗入基层和土基。具体做法和配比参见有关维 护标准。 3 ． 2 ． 3 大、 中贯穿裂缝， 采用嵌补法。对非板宽通断， 可采 用钢钎凿细槽 ， 槽宽以能让钢钎工作即可， 槽长与裂缝长度相 同， 而后用环氧树酯胶砂灌缝、 嵌实。 对板宽通断裂缝 ( 又称断 缝 ) ， 可采用凿槽 ， 重新浇筑同等级的混凝土 ， 为使修补美观 ， 可用切割机将待凿槽切成规则形状后凿除， 浇筑混凝土。为了 防止相邻板产生反射裂缝 ，应在浇筑前重新设置隔离油毡或 涂涮沥青。 4 结束语 对于混凝土路面板这一非匀质性物质 ，由于自身特性和 施工外界影响， 早期裂缝时有发生， 但只要在施工中做好预防 措施， 裂缝是可以控制和避免的。 参考文献 1 王铁梦 ， 建筑物的裂缝控制 ， 上海 ： 上海科 学技术出版社， 1 9 8 7 ， 1 - 8 7 ( 上接第 8 2页 ) 3 ．3 监控煤质的变化及过剩氧量 当煤种发生变化时， 也可以观察到 太空杯的灰样的颜色和数量发生明显 的变化 ， 这对及时调整燃烧工况有重要 意义。一般来说， 挥发份含量高， 灰分少 的煤种 ，太空杯收集到的飞灰是灰 白 色 ， 细腻且数量少， 当锅炉燃烧低挥发 分、 灰分高、 质地较重的煤种时， 太空杯 收集到的飞灰则明显是灰黑色、 粗糙而 且数量多。当锅炉的过剩空气系数发生 变化时 ，或锅炉处于不同的燃烧阶段 固 2 0 0 7 ．3 ( 总 第 8 4 期 ) 时， 亦可以从太空杯收集的飞灰中体现 出来 ： 当过剩空气系数低 ， 即过剩氧量 少时， 飞灰变粗黑且量多。当随着过剩 氧量增大时， 飞灰量明显减少而且颜色 变浅白。当锅炉处于点火升炉阶段时， 或过热烟温较低时， 飞灰显灰黑 、 较粗 而预示此时炉内不易结焦。而当锅炉的 过热烟温过高时， 飞灰变灰 白， 预示炉 内趋于结焦。当然， 各台不同的锅炉其 燃烧情况是非常复杂的， 太空杯收集的 飞灰排放物亦不会简单的雷同， 但我们 总可以根据不同锅炉的具体情况 ， 发现 和总结出其变化的规律 ， 并在运行操作 上加以利用。 4结束语 虽然飞灰取样器的技术改造和运 用并没有很高的科技含量， 虽很简单但 却很实用灵活， 在电厂的创新和技改中 有借鉴意义。 维普资讯