浅谈水泥混凝土路面裂缝成因分析与预防措施.doc
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1、浅谈水泥混凝土路面裂缝成因分析与预防措施摘要:系统分析水泥混凝土路面裂缝产生的原因,并提出相应的预防及控制措施。 关键词:水泥混凝土路面;裂缝;预防措施 Abstract: the system analysis of cement concrete pavement cracking reason, and put forward the corresponding prevention and control measures. Keywords: cement concrete pavement; Crack; Prevention measures 中图分类号: U416.216 文献
2、标识码:A 文章编号: 1、前言 水泥混凝土路面具有使用寿命长、强度高、维修费用少、抗磨耗、能耗少、造价低及取材广泛等优点,从上世纪九十年代以来在被广泛应用于各等级公路。但随着水泥混凝土路面修建数量的逐年增多,但水泥混凝土路面易产生裂缝,裂缝产生后影响行车的舒适性,并致使雨水渗入路面基层, 产生唧泥、断板、路基塌陷等病害, 影响公路的正常通行。本文结合多年施工实践经验浅谈水泥砼路面裂缝产生的原因和预防措施。2、 水泥混凝土路面裂缝成因分析 公路路面裂缝产生的原因虽然复杂多样,但产生的机理是一致的,即面板所受拉应力超过了混凝土的抗拉应力,具体原因有如下几点: 2.1 温度应力 混凝土在硬化过程中
3、水泥释放出大量水化热,使得水泥混凝土内部温度升高,由于水泥混凝土内部和外部散热条件不同,形成内外温差,造成温度应变和温度应力,温度应力与内外温差成正比,温差越大,温度应力越大。砼初期初始强度较低,当砼温度应力超过砼早期抗拉强度时,产生裂缝。另外水泥混凝土具有热胀冷缩性质,昼夜温差太大或者降雨后刮风引起路面温度骤降时,水泥板块上下面温差导致热胀冷缩不一致,形成拉应力,当温度应力超过抗拉强度时,也会发生裂缝。 2.2 干缩变形 干缩裂缝产生的主要原因是由于砼内外水分蒸发的程度不同而导致变形不一致造成的。混凝土受外部条件影响,水分散失过快,变形较大,较大的表面变形受砼内部约束的限制,产生较大的拉应力
4、而产生裂缝。主要影响因素有水泥中硅酸二钙、砼的水灰比、砼的骨料颗粒大小和级配。 2.3、路基的影响 水泥砼面板下的路基应平整、坚实、抗变形能力强、整体性好。如果路基局部压实未达到设计要求,或路基填筑材不符设计规范要求,或路基沉降未稳定就急于铺筑水泥混凝土路面通车后,路基会出现不均匀沉陷或路基冻胀翻浆,导致路基支承不均匀或板底脱空,在板的自重行车荷载反复作用下产生裂缝。 2.4 基层质量的影响 基层强度低于设计要求, 将难以承受由混凝土面板传来的荷载作用, 在重复荷载作用下, 将产生破坏变形, 由此造成基层与板体脱空, 产生裂缝或断板;基层稳定性差、整体性不好, 在车辆荷载及温度、风、雨、水等自
5、然因素的影响下, 会出现较大的变形, 不均匀的形变, 同样会引起路面板的破坏;透水性大的基层, 也会对路面板的使用质量受到影响。在地表水作用下, 基层内部很容易渗水, 使粘结料内部含水, 不易排出, 而产生冻胀, 使基层结构产生破坏, 造成路面板的断裂;基层高程及平整度控制不好, 板厚不均, 造成基层摩阻力过大约束,混凝土板在温度变化时的混凝土收缩与徐变, 板块产生应力集中导致断板;软土地基、地下管道( 线) 等, 如处理不当, 使得局部断面强度不匀,极易造成基层强度不均匀, 从而引起路面断板。 2.5 施工工艺的影响 (1).由于操作人员不严格按配合比要求进行控制,或搅拌时间不够使混凝土搅拌
6、不均匀,每罐混凝土配合比不均匀,使混凝土中强度发展和收缩量不均匀,在混凝土土内部形成有害应力,在外力作用下会在应力较大处开裂;另外混凝土拌和时,如果水泥和集科温度过高再加上水泥的水化热,其拌和物的温度更高,而在冷却、硬化过程中会使温差收缩加大,也会造成砼开裂。 (2).浇筑混凝土的影响。振捣不密实,会使混凝土强度不足或不均匀,易导致早期断板,振捣时间过长,会造成拌和物分层,骨料沉底,细料上浮形成强度不均匀,表面收缩裂缝增加。 (3).切缝的影响。混凝土随着时间的推移,其强度和收缩量都在增大,内部拉应力也相应增大。在混凝土浇注成型后未能及时切缝形成人造缩缝,以致板体收缩产生的拉应力超过了混凝土某
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