水泥混凝土路面裂縫成因和防治

[摘要]：文章分析了水泥混凝土路面裂縫的成因，提出了相應(yīng)的防治措施，供大家參考。

[關(guān)鍵詞]：混凝土路；溫度應(yīng)力；水化熱

1.前言

水泥混凝土路面具有使用壽命長、維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少、抗磨耗、能力強(qiáng)、能見度好、能源消耗少等優(yōu)點(diǎn)。因此，它在城市道路上被廣泛采用。但混凝土是一種非勻質(zhì)脆性材料，由骨料、水泥、水以及存留在其中的部分氣體組成，在具有一定的溫度和濕度情況下，混凝土硬化并產(chǎn)生體積變形，由于組成混凝土的材料其變形不一致，互相約束產(chǎn)生初始應(yīng)力，造成在骨料與水泥石粘結(jié)面之間或水泥石本身之間產(chǎn)生微細(xì)裂縫，這些裂縫既不規(guī)則，也不連貫，在外界因素影響下．還可能發(fā)展成宏觀裂縫。

2.水泥混凝土路面裂縫成因分析

2.1溫度應(yīng)力

混凝土在硬化期間水泥放出大量水化熱，使混凝土內(nèi)部溫度升高，水泥水化熱在1～3天內(nèi)可放出熱量的50％，由于混凝土內(nèi)部和表面的散熱條件不同，形成內(nèi)外溫差，造成溫度變形和溫度應(yīng)力。溫度應(yīng)力和內(nèi)外溫差成正比，溫差越大，溫度應(yīng)力也越大。砼的早期抗拉強(qiáng)度較低，當(dāng)這種溫度應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，產(chǎn)生裂縫。

2.2干縮變形

干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。相對(duì)濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產(chǎn)生。

2.3路基基礎(chǔ)的影響

混凝土面板下的基層應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)、抗變形能力強(qiáng)、整體性好。如果路基壓實(shí)時(shí)局部未達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，或填筑路基的材料不符合標(biāo)準(zhǔn)，或在路基尚未完成自然沉降便急于開始水泥混凝土路面的施工，使路基產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致混凝土板產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重的會(huì)產(chǎn)生斷板。另外，如果地下水位過高，地質(zhì)條件差，路基含水過高，會(huì)使路基強(qiáng)度降低，承載力下降，水泥混凝土路面產(chǎn)生較大的變形荷載而導(dǎo)致裂縫。

2.4道路基層的影響

如果基層甲整度差，導(dǎo)致混凝土面層厚度不均勻，在行車荷載及溫度翹曲應(yīng)力作用下，使路面應(yīng)力集中。當(dāng)應(yīng)力超過極限強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)在厚度薄弱處產(chǎn)生裂縫。

2.5材料的影響

水泥質(zhì)量的穩(wěn)定性是十分重要的因素。水泥的安定性差，凝結(jié)硬化時(shí)的收縮量大，使混凝土板面產(chǎn)生許多微小裂紋，在外部荷載及自然兇素作用下擴(kuò)展為裂縫。不同標(biāo)號(hào)及品種的水泥混雜使用，硬化時(shí)間及收縮量不一樣，同樣會(huì)形成裂縫。

砂石材料中若有過量的泥土和石粉，會(huì)削弱水泥的膠結(jié)力，延緩水泥硬化，降低混凝十的強(qiáng)度，在使用時(shí)容易產(chǎn)生裂縫。

2.6配合比的影響

水反比偏火使混合料中被水占有的空間較大，但只有其中一少部分參與水化反應(yīng)，剩余水分逐漸蒸發(fā)，在混凝土中形成孔隙，并使混凝土干縮。用水量越大孔隙率越大，T縮率也越大，明顯地降低混凝土的強(qiáng)度。

水泥用量不合理使混凝收縮量增大。由于水泥本身固有的收縮特性，使混凝土中水泥用量越大，收縮量也越大，在施工時(shí)便容易產(chǎn)生裂縫。

砂石料的級(jí)配不合理使抗折強(qiáng)度降低，因?yàn)椴煌?jí)配的混合料其抗折和抗壓強(qiáng)度有較大的差異。

砂偏細(xì)會(huì)引起水泥用量過大。砂在同樣重量的前提下，粒徑越小，砂?？偙砻娣e越大，這就需要較多的水泥來包裹砂粒表面，從而增高水泥用量，引起水泥混凝土收縮量增大。

2.7施工因素的影響

(1)由于操作人員不嚴(yán)格按配合比要求進(jìn)行控制，或攪拌時(shí)間不夠使混凝土攪拌不均勻，每罐混凝土配合比不均勻，使混凝土中強(qiáng)度發(fā)展和收縮量不均勻，在混凝土內(nèi)部形成有害應(yīng)力，在外力作用下會(huì)在應(yīng)力較大處開裂。

(2)澆筑混凝土的影響。澆筑混凝土?xí)r，由于振搗不均勻，局部振搗不密實(shí)，容易使混凝土中出現(xiàn)氣孔、蜂窩，在行車荷載及自然因素作用下產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致裂縫。

(3)切縫的影響?；炷岭S著時(shí)間的推移，其強(qiáng)度和收縮量都在增大，內(nèi)部拉應(yīng)力也相應(yīng)增大。在混凝土澆注成型后未能及時(shí)切縫形成人造縮縫，以致板體收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過了混凝土某一局部的初期極限抗拉強(qiáng)度，引起該處產(chǎn)生橫向裂縫并造成應(yīng)力集中，致使裂縫迅速擴(kuò)展，使板體在較短時(shí)間里出現(xiàn)貫通全幅的裂縫。

(4)傳力桿安裝的影響。傳力桿的安裝必須遵照規(guī)范要求，按設(shè)計(jì)進(jìn)行，使傳力桿與道路中心線及路面平行。如果傳力桿安裝偏斜，則在傳力過程中會(huì)將混凝土頂破，從而形成裂縫。

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