施工因素对水泥混凝土路面抗折强度影响分析

文摘 2025-01-20 07:01 河南

随着我国城市化进程的不断推进和现代建筑工程技术要求的日益提高，水泥混凝土路面以其良好的刚度、扩散荷载应力能力、稳定性和使用寿命等特点被广发应用。但由于其直接承载“互联互通”、“经济脉络”的重要作用，因而现实中对其有较高的抗折、耐久、耐磨和抗滑的要求，而抗折作为水泥混凝土路面强度检验及评定的首要指标，直接影响着路面的整体质量及使用寿命。所以，除做好原材料选取、科学设计等方面的工作，还必须注重施工中因素这一重要环节，来达到整个工程的各项指标要求。

(一)混凝土施工因素

混凝土施工中的各项因素直接关系到路面的抗折强度等关键指标，所以要严控拌合物的匀质性和各参数的稳定性，而且水泥混凝土路面各项技术指标的质量检测应与各级公路混凝土路面铺筑质量要求相符合。

1．严控水泥用量和水灰比

水泥的选取须根据公路的等级、工期长短、铺筑的时间、方法以及是否经济等因素综合而定，一般特重、重交通路面水泥标号不小于52．5MPa、其他不小于42．5MPa；在常温下，同一龄期的混凝土强度与水灰比成反比，水灰比过大，坍落度增大，混凝土流动性增大，混凝土强度降低；水灰比过小，胶体和晶体的材料不能充分形成，混凝土和易性差。所以在施工中，水灰比一般不宜小于0．5。

2．严控单位体积用水量、砂率和外加剂

在水灰比一定的情况下，用水量的大小对混凝土的工作性能，特别是对塌落度起着重要影响，若单位体积用水量过大，塌落度增大；反之则减小，两种情况均会影响混凝土的强度；砂率过大和过小也会影响混凝土强度，因此，应在用水量及水泥用量一定的条件下，选择能保持良好粘聚性及保水性，且能使混凝土拌合物获得最大流动性的合理砂率；对于外加剂的掺量，可在施工过程中微调，以保持摊铺现场的坍落度始终适宜于铺筑。

3．根据施工环境、运输距离等因素的变化，选择适宜的拌合设备和运输工具

应选用自动计量控制的设备，根据施工工作量的大小，配备相应数量的、规格型号尽可能相同的拌合楼；运输工具要选择不吸水、不漏浆、内壁平整光洁的车辆。

另外，混凝土从搅拌机卸出到浇筑完毕的延续时间还须考虑混凝土强度等级和气温的影响(如表1所示)。

4．浇注、摊铺和振捣

浇注前，要根据工程对象、结构特点、结合具体对象制定浇注方案，浇筑时应分层、分段进行，保证连续浇筑。在进行混凝土拌合的试验时，将会得出影响混凝土质量的诸如摊铺速度、松铺系数等摊铺系数，但是在实际的施工过程中，由于外部不可控因素的影响，会使得一些系数值发生改变，所在在实际的施工中应根据实际情况对各项系数作出相应调整，同时，在施工中，对各项摊铺系数随时检测控制，保持摊铺均匀连续，若坍落度较大，维勃稠度较小时，应适当降低振捣频率，加快摊铺速度；若坍落度较小，维勃稠度较大时，应适当增大振捣频率，降低摊铺速度。一定的振捣系数应该与试验段系数保持一致，振捣不够和振捣过多都会影响混凝土的强度，若混凝土振捣不够，则内部会形成许多L隙；若振捣过多，则使混凝土离析。

5．注意温度和养护

浇注温度越高，混凝土早期的强度发展越快，会导致早期强度较高，而后期，随着温度的慢慢下降，后期混凝土强度则不如早期；同理，混凝土养护温度越高，早期强度越高，后期则发展较慢。对抗折强度要求高的混凝土路面，必须加强潮湿养护，充分发挥其水化作用，具体措施是喷撒养生剂，而且要覆盖薄膜，适时对其切缝，且切缝的尺寸必须达到技术要求，特别是早期潮湿养护显得尤为重要。

(二)路面施工因素

1.路基

由于混凝土路面有较厚的板分散荷载，所以很多人在路基的压实度、稳定性要求上有所放松。殊不知，由于压实度不足使路基变形时，路基的支撑部分就会脱空，随之导致混凝土板应力集中，遭到破坏。在重载交通条件下，应该通过适时增加路面厚度和增强路基来增强路基的稳定性，水泥混凝土路面厚度应在28cm～30cm取值，路基回弹模量宜在40MPa～80MPa之间取值。

2.基层

水泥混凝土路面基层的强度、整体性、稳定性、表面密实情况是保证路面结构整体强度、路面使用寿命的重要因素。基层的平整度不够或是失水都会影响水泥混凝土路面的强度。若基层不平整，那么界面的摩擦力易使基层断裂，薄厚交界处因形成混凝土不均匀收缩而开裂。若基层缺少水分过于干燥，那么混凝土底部失水或强度降低而开裂。所以保证基层的薄厚均匀，减少与基层的摩擦力来保持路面的平整度，待路面验收后，为防止基层混凝土水分流失，及时进行面板施工。另外，在水泥混凝土面层基层的施工中应该严格按照施工标准控制水泥用量、粗细集料的离析现象、路基路面的压实情况以及路面的养生工作。

3.垫层

垫层是设置于基层以下的结构层，主要用来隔水、排水、防冻以改善基层和土基的工作条件。垫层的存在是鉴于温度和湿度不良的路段而设计的，在路基经常处于潮湿和过湿状态的路段，以及在季节性冰冻地区产生冰冻危害的路段，垫层厚度要按当地经验确定，在季节性冰冻地区路面总厚度小于防冻最小厚度时，应以垫层材料补足。垫层设计要考虑基础、地基承载。

4.混凝土板施工

为预防水泥混凝土的塑性收缩和开裂，在施工前设计时常采用等厚式断面，或在等厚式断面板的最外两处板边部配置钢筋予以加固。对切缝的处理要特别注意，要把握好时机，过早易发生肯边，导致边缝残缺不齐，过晚则会发生断裂，切缝时间根据混凝土试块强度增长情况而定，因为每天摊铺任务结束或中途中断摊铺时，施工缝若处理不好将很可能引发二次施工。

(三)人员因素

人是施工过程的主体，无论是在混凝土施工过程中还是在路面施工过程中，均离不开人的“管理”因素。领导者的素质越高，在施工过程中就会采取高效的决策。技术人员的作用则体现在技术水平上，技术人员的水平，决定工程的技术含量。如果施工队伍的技术较差或施工人员自身安全责任意识较差，则会引起由于疏忽而造成的工程质量问题。为此，施工人员均须严格按照质量标准和操作规范来进行工程作业。施工单位应严格控制材料的进场、及时检测和抽检施工中的各项环节及指标，监理单位及时抽检施工单位自检时的数据，出现偏差，立即整改。

影响混凝土路面抗折强度的原因很多，随着我国大数据时代的发展，除了科学管控施工中各项指标外，还须紧跟时代步伐，运用科协思维，缜密分析水泥混凝土路面的各项影响因素，力求提高混凝土路面的整体质量水平。

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