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由于外荷载引起的,这种裂缝发生最为普遍。
2.结构次应力引起的,这种裂缝是由于结构的实际工作状态与计算假设模型存在差异而引起的。
3.变形变化引起的,这种裂缝由于温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起变形。
砼结构的内部,结构与结构之间常常是相互影响,相互制约的。如果砼结构截面尺寸较大,内部的温度和湿度分布不均匀,环氧树脂地坪这样就约束了砼结构内部不同部位的变形。同样砼结构的变形也有来自外部结构的影响。大体积砼由于水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,此种温度应力是导致砼产生裂缝的主要原因。
二、防止裂缝产生的主要措施
(一)控制砼温升
1.选用水化热低的水泥。水化热是水泥熟料水化所放出的热量。为使砼减少升温,可以在满足设计强度要求的前提下,减少水泥用量,尽量选用中低热水泥。一般工程可选用矿渣水泥或粉煤灰水泥。
2.利用砼的后期强度。据试验数据表明,每立方米的砼水泥用量,每增减10公斤,砼温度受水化热影响相应升降1℃。因此根据结构实际情况,对结构的刚度和强度进行复算并取得设计和质检部门的认可后,这样每立方米砼的水泥用量会减少40~70千克/立方米。相应的水化热温升也减少4℃~7℃。新建彩色沥青路面的设计通常按照以下步骤进行:
①根据设计任务书的要求确定路面等级和面层类型,计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉;
②按照路基土的干湿类型,将路基划分在应用层状弹性理论计算路表弯沉、面层或基层底面弯拉应力及面层剪应力时,必须确定路基土和路面材料的弹性模量值。路基土和路面材料的应力.应变关系是非线性的,弹性模量不是定值,而是所受应力状态的函数。工程上通常采用承载板试验或弯沉测定的方法确定路基土和路面材料的回弹模量值,并将其作为弹性模量。而彩色沥青路面的弹性模量是表征材料刚度的指标,采用不同的测试方法,其值不同;目前我国测定路面材料的强度和模量的方法有压缩试验、劈裂试验、弯拉试验。采用那种试验及其强度和模量值作为设计参数主要取决于以下因素:
①强度和模量值应较好的反映行车荷载作用下各种路面材料的力学特性;
②强度和模量值用于厚度计算时,所计算路面厚度应较好的与实际情况相吻合;
③参数测试方法简便,测试结果比较稳定。
根据以上原则,规范规定:以设计弯沉值计算路面厚度并对结构层进行层底拉应力验算时,各层材料的模量均采用抗压回弹模量。高速公路、一级公路在初步设计阶段应选用沿线筑路材料和外购材料进行混合料配合比设计为若干路段(一般情况下路段长度不应小于500m,若为大规模机械化施工,不应小于1000m),确定各路段土基的回弹模量值;
③拟定几种可能的路面结构组合与厚度方案,根据选用的材料进行配合比试验及测定各结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度,确定各结构层的材料设计参数;
④根据设计弯沉值计算路面厚度。对高速公路、一级公路、二级公路彩色沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层,应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求。若不满足,应调整路面结构层厚度,或变更路面结构组合,或调整材料配合比、提高极限抗拉强度,再重新计算。对于季节性冰冻地区的**和次**路面,尚应验算防冻厚度是否符合要求;
⑤进行技术经济比较,确定采用的彩色路面结构方案;
密封固化剂利用砼后期强度主要是从配合比设计入手,并通过试验证明28天之后砼强度能继续增长。到预计的时间能达到或超过设计强度。
3.掺入减水剂和微膨胀剂。掺加一定数量的减水剂或缓凝剂,可以减少水泥用量,改善和易性,推迟水化热的峰值期。而掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥,也可以减少砼的温度应力。
4.掺入粉煤灰外掺剂。在砼中加入少量的磨细粉煤灰取代部分水泥,不仅可降低水化热,还改善砼的塑性。
5.骨料的选用。连续级配粗骨料配制的砼具有较好的和易性,较少的用水量和水泥用量以及较高的抗压强度。另外砂、石含泥量要严格控制。砂的含泥量小于2%,石的含泥量小于1%。 |