路面裂縫的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

(相關(guān)資料圖)

1 引言

水泥混凝土路面適應(yīng)日益發(fā)展的交通運(yùn)輸所必需的載重量大、速度高、車(chē)流量大等要求，同時(shí)具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)、維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少等許多優(yōu)點(diǎn)。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(guān)裂縫。

2水泥混凝土路面裂縫成因分析

水泥混凝土路面裂縫主要表現(xiàn)為表層裂縫和貫通板厚裂縫(貫 穿裂縫)，其產(chǎn)生的原因是不同的。

2.1表層裂縫成因

在水泥混凝土路面上，表層裂縫的主要表現(xiàn)形式為龜裂。即混凝土路面表面上呈現(xiàn)碎小的六角形花紋狀裂縫，裂縫很淺。其產(chǎn)生的原因既有設(shè)計(jì)上的原因，也有施工方面的原因。

設(shè)計(jì)方面的原因主要是指混凝土配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)。如水泥用量過(guò)大或砂率過(guò)大；外加劑使用不當(dāng)或者摻量過(guò)大，混凝土在重力作用下產(chǎn)生離析而導(dǎo)致這類(lèi)裂縫產(chǎn)生。就混凝土本身的性質(zhì)而言，在混凝土水灰比不變的情況下，水泥漿和砂漿含量較多時(shí)，其極限拉伸值也較大，因此，如果采用過(guò)大的石料粒徑，也容易產(chǎn)生裂縫。

施工方面的原因主要是混凝土澆注后沒(méi)有及時(shí)覆蓋所造成的?；炷翝沧⒑?，尤其是在炎熱的天氣或大風(fēng)天氣里，如果不及時(shí)覆蓋，混凝土表面的游離水分蒸發(fā)過(guò)快，產(chǎn)生急劇的體積收縮，而此時(shí)混凝土早期強(qiáng)度很低，其值不能抵抗這種收縮應(yīng)力而導(dǎo)致開(kāi)裂。

2.2貫穿裂縫成因

貫穿裂縫是指水泥混凝土路面板產(chǎn)生縱向(順行車(chē)方向)、橫向(垂直于行車(chē)方向)貫穿板厚的裂縫，也即斷板現(xiàn)象。

(1)縱向貫穿裂縫成因

縱向貫穿裂縫是指水泥混凝土路面發(fā)生平行于道路縱軸線(xiàn)方向的貫穿板厚的裂縫。其產(chǎn)生的原因是在路面施工后，由于地基沉降不均勻而導(dǎo)致出現(xiàn)不均勻裂縫，產(chǎn)生斷板現(xiàn)象。如基層碾壓不實(shí)，未達(dá)到密實(shí)標(biāo)準(zhǔn)；產(chǎn)生斷板現(xiàn)象?；鶎硬牧蠑嚢璨痪?，導(dǎo)致基層不均勻沉降，也即由于路基發(fā)生局部的不均勻沉陷，如溝槽下沉、路基拓寬部分沉陷、路基未充分壓實(shí)等原因?qū)е侣访姘迕摽?，產(chǎn)生裂縫。

(2)橫向貫穿裂縫成因

橫向貫穿裂縫是指水泥混凝土路面發(fā)生垂直于道路縱軸線(xiàn)方向的貫穿板厚的裂縫。其產(chǎn)生的原因一是由混凝土本身的性質(zhì)——混凝土抗拉強(qiáng)度太低造成的，二是由于施工不當(dāng)——切縫不符合要求所造成。

混凝土抗拉強(qiáng)度很低，一般只有混凝土抗壓強(qiáng)度的1/17~1/18。混凝土的抗裂性就是指混凝土抵抗干縮變形和溫度變形的能力，這些變形所引起的拉應(yīng)力，如超過(guò)了混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，就發(fā)生裂縫。也就是說(shuō)，這些變形量超過(guò)了混凝土的極限拉伸應(yīng)變值時(shí)，混凝土就產(chǎn)生裂縫，過(guò)大時(shí)則引起貫穿裂縫。

由于溫度和濕度的變化，混凝土?xí)a(chǎn)生體積膨脹和收縮現(xiàn)象，這種變形如受到限制，將會(huì)使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，就有可能產(chǎn)生裂縫。因而水泥混凝土路面上每隔一段距離要設(shè)置脹縫或縮縫，而切縫質(zhì)量的好壞直接影響著水泥混凝土路面的質(zhì)量。如切縫時(shí)間掌握不當(dāng)，切割不及時(shí)；切縫深度不符合要求，切縫過(guò)淺；切縫未切到頭等因素均可引起混凝土路面發(fā)生橫向貫穿裂縫。

3 水泥混凝土路面裂縫的預(yù)防措施

3.1提高混凝土本身的性能

水泥混凝土路面產(chǎn)生裂縫的根本原因在于混凝土的極限拉伸應(yīng)變值太小，不足以抵抗干縮變形和溫度變形。為了提高混凝土的極限拉伸應(yīng)變值或抗拉強(qiáng)度值，改善路面的抗拉能力，可采取以下措施：

(1)混凝土的極限拉伸值隨著抗壓強(qiáng)度的提高而有所提高， 因此提高混凝土的抗壓強(qiáng)度可提高其抗裂性能。目前水泥混凝土路面多采用m2c30、c35較高標(biāo)號(hào)的混凝土。

(2)采用碎石配制混凝土。因?yàn)椴捎盟槭渲频幕炷恋臉O限 拉伸值比用一般卵石配制的混凝土提高30%左右。

(3)控制混凝土骨料的最大粒徑。采用最大粒徑較小的骨料 配制混凝土?xí)r，可以提高混凝土的極限拉伸值。因此《規(guī)范》中限制骨料最大粒徑在一般公路中不超過(guò)40mm，在高等級(jí)公路中 不超過(guò)35mm，甚至限制在25mm以下。

3.2提高基層施工質(zhì)量

水泥混凝土路面基層應(yīng)具有較高的強(qiáng)度、較高密實(shí)度和較好的水穩(wěn)性。因此，在路基施工中，應(yīng)嚴(yán)格按施工操作規(guī)程進(jìn)行，做到分層填筑、分層碾壓、分層測(cè)試。每層的壓實(shí)厚度、壓實(shí)度、平整度及路拱都要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求和規(guī)范要求。

3.3提高混凝土施工質(zhì)量

(1)為了防止混凝土路面產(chǎn)生表層裂縫，一是在配制混凝土?xí)r嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，選擇合適的集料級(jí)配和砂率；二要在混凝土路面澆注后及時(shí)用潮濕材料覆蓋，防止強(qiáng)風(fēng)和烈日暴曬。尤其在炎熱季節(jié)施工時(shí)，應(yīng)澆完一段，養(yǎng)護(hù)一段。

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