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超细水泥用于水泥混凝土路面裂缝处理的研究

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超细水泥用于水泥混凝土路面裂缝处理的研究

发布日期:2016-03-14 作者: 点击:

水泥混凝土路面在运用过程中常呈现由路面板脱空致使的开裂。这篇文章经过剖析水泥混凝土路面板由脱空致使的混凝土裂缝的原因,采纳灌浆技能来处理此类病害.并阐述了灌浆加固机理。室内实验结果标明,超细水泥灌浆料的各项功能较通常水泥优胜,能进入纤细裂缝,是优良的灌浆料。将超细水泥应用到实践工程中,对灌浆施行过程进行了较具体的介绍与剖析,且终究测验结果比照抱负。 


水泥混凝土路面是中国公路路面的首要方法之一,在中国公路网构成中占有较大比重。它具有强度高、硬度高、受温度影响小、使用寿命长等优点。但水泥混凝土路面接缝较多,对超载较为灵敏,易发生脱空、唧泥、裂缝等前期病害,然后致使路面的破损。


跟着国民经济的开展,近年因为交通量增、汽车轴载日益重型化或道路设计施工等方面的原因,路面常常过早呈现裂缝。假如路面裂缝修补不及时,雨水从裂缝处进入底层,进入的水将在板下构成积水(自在水),积水与底层材猜中的细料构成泥浆,在车辆行进作用下,沿面板接缝缝隙处喷溅出来,构成唧泥。唧泥的呈现进一步加重了板底的脱空,脱空又加重裂缝的开展。这么周而复始,终究致使路面的损坏。现在国内对水泥混凝土路面裂缝前期处理不够注重,直到裂缝增大到必定程度,才采纳一些补救措施。有些直至彻底损坏,才进行整块换板处理。但这么造价很高,并且打碎的水泥混凝土块无处安顿,影响周围环境。为了避免裂缝持续扩展,影响路面的运用功能,有必要采纳恰当的补救措施。 


1灌缝加固机理及灌浆料挑选 


在现有水泥混凝土路面设计理论中,把水泥混凝土板看作是小挠度弹性薄板,其特定条件是面板与地基间彻底接触(不脱空)。水泥混凝土板是一种准脆性材料,抗压强度高、抗弯拉功能差。在一般情况下,面板均匀支承时,不管荷载作用在什么方位,应力都较小。而一旦脱空,板角处因为根底支持的损失,处于悬臂状况,板内将产生过大的应力、剪力,水泥混凝土板很快到达受力极限。 


水泥混凝土面板灌浆是经过注浆管,施加必定压力将浆液均匀写入板底空地、板下基(垫)层、裂缝中,以充填、浸透、挤密等方法,赶走板底、底层裂隙中的积水、空气后占有其方位,经人工操控一段时刻后,浆液将本来的松散颗粒或裂隙胶结为全体,构成一个杰出的“结石体”。灌浆改进了板底原有受力状况,康复了板体与地基的连续性,到达加固根底,治理病害的意图。 


现在在处理水泥混凝土路面脱空板时,选用板底灌浆的灌浆料通常是通常硅酸盐水泥,且在技能方面有必定的研讨,已取得不错作用,但同时存在一些问题。若选用通常硅酸盐水泥进行灌浆封缝,因为有些裂缝纤细(小于0.05 mm),通常硅酸盐水泥粒径过大,无法彻底填满纤细裂缝,水分仍可以进入,在车辆动力荷载作用下,易致使唧泥,达不到预期的意图。若选用化学浆液封缝,作用是不错,可是报价很贵,不经济,并且有毒性,对环境易形成不良影响。所以有必要选用一种无毒的、经济的材料封缝,超细水泥灌浆料这种新式、无毒、粒径超细的无机材料成为首选。


2材料功能实验 


2.1灌浆料功能测验 


2.1.1材料的抗折、抗压强度比照 


灌浆料有必要要有必定的抗折、抗压强度,才干满意工程需求。对MFC—GM与通常硅酸盐水泥进行抗折、抗压强度比照实验,选用标准胶砂试件测验。胶砂强度实验资料配比为W(水):C(水泥):5(标准砂)一O.5:1:2.75(质量比),在一样的维护条件、一样龄期下,超细水泥灌浆料的抗折、抗压强度较通常硅酸盐水泥高,能非常好地满意工程需求。 


2.1.2浆体的活动性 


在进行灌浆时,浆体的活动性是一个很主要的评估目标,活动功能越好,灌浆作用越好。2.1.3净浆浸透功能与水灰比的联系 


因为超细水泥灌浆料是一种新式材料,其相关标准还不老练,该实验选用的浸透仪模仿基马式浸透仪制作。仪器首要由筒身、浸透板、可动底座构成,筒身为通明玻璃,内直径尺度为50 mm,高400 mm,体积785 ml;浸透板高65 mm,共330个孔,孔径3 mm。测验时在浸透仪筒内先参加ISO标准砂,再灌入配好的浆体,在常压下静置15 min后,量取浆体进入砂中的深度,以此评估浆体的浸透功能。


2.1.4净浆强度与水灰比的联系 


灌浆料的强度会跟着水灰比的增大而降低,因而,在满意可灌性要求的前提下,应尽量减小水灰比。


3现场实验 


由室内比照实验可知,超细水泥灌浆料粒径小,各项功能较通常水泥优胜,更有利于灌浆封缝,故挑选其作为工地上的灌浆料。统筹灌浆的强度、活动功能以及浸透功能等,终究挑选w/C一1.0(质量比)作为工地灌浆的配比。


  依据材料热胀冷缩的性质,冬季气温低时,裂缝的宽度是最大的,有利于灌浆封缝,终究挑选灌浆时刻为12月中旬。 


  广东韶关翁源X347线于2002年全线通车(全长20 km),通车后3年时刻,路面呈现很多裂缝,有些地方严重破坏,经全线查询,挑选K3+500~K4+300段作为实验路段。实验过程简述如下。 


3.1检查 


  使用贝克曼梁路面弯沉仪进行弯沉差检查,有些路面板区别弯沉到达O.1 mm,依据交通部《公路水泥混凝土路面维护技能标准》(JTJ 073.1—2001)(以下简称《标准》),以为板底也许呈现脱空景象。 


3.2钻孔定位 


  依据裂缝散布情况,每块水泥混凝土板钻孔数目纷歧,沿裂缝布孔,钻孔间距不宜太大,且方位距自在边不小于50~80 cm,避免灌浆料从路肩渗出。 


3.3钻孔 


  用风镐按标定方位钻孔,深度到路基顶面,能刚好钻到脱空处最佳。 


3.4清缝 


  用压缩空压机把孔与裂缝里的尘埃、杂物等吹出,避免影响灌浆质量。 


3.5配浆 


  将超细水泥灌浆料按水灰比1:1装备,并不时拌和,以防沉积。 


3.6 灌浆 


  选用JZB一2型揉捏式注浆机,压力通常操控在O.2~0.6 MPa,坚持压力安稳,当浆体从面层裂缝中渗出,再略降低压力,直至洁净的水流出(水泥颗粒已沉积)。灌浆过程中溢浆的孔及时封堵,避免压力过度流失。灌浆完后,不要当即拔出灌浆头,当注浆管中压力到达0.2 MPa时,再缓慢拔出,避免浆体反流。 


3.7交通管制 


  灌浆完成后的路面板,严禁车辆通行,待浆体强度到达3 MPa以上时才干允许通行,通常维护时刻为7 d。 


3.8查验 


  实验路段维护期满后,再次丈量路面板的弯沉值,均到达《标准》请求,且路面板上灌浆处理前能用肉眼明显观察到的裂缝已被填充,能有效避免水分的进入,可见灌浆封缝作用现已到达。


4结论 


  室内实验标明超细水泥作为灌浆料彻底符合各项目标请求,因为其颗粒已超细化(到达次纳米级),能进入通常水泥无法进入的纤细裂缝,其抗折、抗压强度较同龄期通常水泥高,更主要的是超细水泥的活动可灌性优胜,浸透才能更强,适用于灌浆,其归纳功能是通常硅酸盐水泥所无法比拟的。


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