水泥混凝土路面裂縫原因分析
2008-08-13 00:00
| 摘要：水泥混凝土路面裂縫對(duì)路面使用性能和使用年限都有很大影響。產(chǎn)生裂縫原因很多，文章從施工材料、基層強(qiáng)度以及施工操作、道路排水等方面進(jìn)行分析。 關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面；裂縫；原因 水泥混凝土路面裂縫是一種極易發(fā)生的常見(jiàn)病害。它可造成板塊斷裂，致使地表水下滲而導(dǎo)致路面基層承載力降低，進(jìn)而引起錯(cuò)板、唧泥和混凝土路面板破碎，嚴(yán)重影響水泥混凝土路面的使用性能和使用年限，增加了行車的不安全因素。水泥混凝土路面破壞后，修復(fù)難度大、養(yǎng)生期長(zhǎng)、影響交通，而且維修費(fèi)用高。因此，防止水泥混凝土路面裂縫的出現(xiàn)有著重要意義。導(dǎo)致水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因很多，也比較復(fù)雜。這里就幾個(gè)主要方面進(jìn)行簡(jiǎn)要分析： 一、施工材料質(zhì)量引起的裂縫 （一）水泥 水泥標(biāo)號(hào)的高低直接影響混凝土的強(qiáng)度。實(shí)踐證明，混凝土的早期強(qiáng)度高可以減少水泥混凝土路面的早期裂縫，施工時(shí)要盡量使用較高標(biāo)號(hào)的水泥。水泥的化學(xué)成分對(duì)混凝土質(zhì)量也有影響，選擇水泥時(shí)應(yīng)避免使用含游離氧化鈣、氧化鎂含量超標(biāo)的水泥，使用這種水泥會(huì)使混凝土的穩(wěn)定性降低，產(chǎn)生過(guò)大的收縮，從而導(dǎo)致水泥混凝土路面產(chǎn)生裂縫。 ?。ǘ┥啊⑹橇? 砂、骨料粒徑太小、級(jí)配不良、空隙大，將導(dǎo)致水泥和用水量加大，用水量加大會(huì)使混凝土收縮加大，影響混凝土的強(qiáng)度。砂、石中云母的含量較高，將削弱水泥與骨料的粘結(jié)力，降低混凝土強(qiáng)度。砂、石中含泥量高，不僅將造成水泥和拌和水用量加大，而且還能降低混凝土強(qiáng)度、抗凍性及抗?jié)B性。砂、石中有機(jī)質(zhì)過(guò)多，將延緩水泥的硬化過(guò)程，降低混凝土強(qiáng)度，特別是早期強(qiáng)度。 （三）外加劑 在混凝土中摻加適量的外加劑是提高混凝土早期強(qiáng)度的有效措施。這種措施既可對(duì)不得不使用的較低標(biāo)號(hào)水泥的缺陷起到彌補(bǔ)作用，也可以使水泥標(biāo)號(hào)符合要求的混凝土質(zhì)量進(jìn)一步提高。 二、路面基層 路面基層材料拌和不均勻會(huì)使路面基層的強(qiáng)度差異較大，沉降大小不一，極易造成路面板開(kāi)裂?；鶎悠秸炔环弦?，必然使水泥混凝土路面厚度不等，在達(dá)不到設(shè)計(jì)厚度的地方為薄弱點(diǎn)，在荷載作用下該處很容易開(kāi)裂。路基軟弱或路面基層強(qiáng)度不足，沉降量過(guò)大和在人工結(jié)構(gòu)物與路堤銜接處、新舊路結(jié)合部位的較大沉降差都會(huì)使水泥混凝土路面出現(xiàn)裂縫。 路面結(jié)構(gòu)不合理。公路建設(shè)施工中，早期的水泥混凝土道路大都采用水泥、石灰穩(wěn)定土材料鋪筑路基。利用這種材料作為水泥混凝土路面的基層是不適宜的，因?yàn)樵摲N材料的水穩(wěn)定性較差，被水浸泡后一旦有行車荷載的反復(fù)作用，很快就會(huì)形成唧泥，造成板底掏空，致使道板局部受力不均勻，引發(fā)路面破損。 三、施工操作 混凝土混合料拌和不充分。選用的攪拌設(shè)備不合適、拌和時(shí)間不足等都會(huì)使混合料不均勻。用這種攪拌欠佳的混合料鋪筑混凝土路面，必然造成路面強(qiáng)度相差過(guò)大而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。 1．施工配合比控制不嚴(yán)直接影響混凝土質(zhì)量?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)完成后，施工時(shí)必須按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況換算出正確的施工配合比，并應(yīng)配備相應(yīng)的試驗(yàn)人員和設(shè)備，嚴(yán)格按施工配合比施工。施工配合比控制不好，會(huì)使混凝土標(biāo)號(hào)失控，進(jìn)而影響混凝土強(qiáng)度，致使路面產(chǎn)生裂縫。 2．不同批次生產(chǎn)的水泥，特別是不同標(biāo)號(hào)的水泥混用，必然導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度大幅降低，在這種情況下，混凝土路面產(chǎn)生裂縫可能性最大。混凝土集料平均粒徑偏小和級(jí)配不良，將導(dǎo)致集料孔隙過(guò)大，水泥砂漿相對(duì)集中，局部收縮加大，該處的混凝土路面就會(huì)出現(xiàn)裂縫。 3．切縫的影響?；炷谅访姘鍧仓拈L(zhǎng)度過(guò)大，由于混凝土收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土拉應(yīng)力的容許值，混凝土板就會(huì)開(kāi)裂。施工中及時(shí)切縫就會(huì)縮短混凝土板的連續(xù)長(zhǎng)度，斷開(kāi)后的分段長(zhǎng)度內(nèi)混凝土收縮所產(chǎn)生的拉應(yīng)力必定小于混凝土拉應(yīng)力的容許值，避免裂縫的出現(xiàn)。 4．混凝土養(yǎng)生的影響。水泥混凝土澆筑完成后，養(yǎng)生不及時(shí)，頂面水分散失快，收縮速度加快，板底水分散失得慢，收縮也較緩慢，這就造成了混凝土板的頂面與底面收縮不一致，翹曲后則可能使板產(chǎn)生裂縫。 5．開(kāi)放交通過(guò)早，混凝土的強(qiáng)度不足，不足以承受車輛荷載時(shí)即開(kāi)放交通，在車輛荷載的作用下，混凝土路面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。 四、道路排水系統(tǒng) “百害水為先”，對(duì)水泥混凝土道路來(lái)說(shuō)，首先要考慮的問(wèn)題是對(duì)水的防治。如果排水系統(tǒng)存在缺陷，使本應(yīng)及時(shí)排走的水大量滯留在路上無(wú)法外排，勢(shì)必造成路面積水下滲至路基，導(dǎo)致路基強(qiáng)度的局部軟弱，從而出現(xiàn)大面積的嚴(yán)重病害。 為減少水泥混凝土路面裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)從施工材料選擇、基層強(qiáng)度控制、施工及道路排水等多方面控制，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，控制好每個(gè)環(huán)節(jié)每道工序，嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，是保證工程質(zhì)量避免病害的前提和基礎(chǔ)。本文僅是對(duì)水泥混凝土路面裂縫原因作了一些分析、總結(jié)，文中的不足、不當(dāng)之處還望各位同行予以批評(píng)指正。 參考文獻(xiàn)： 1 交通部公路科學(xué)研究所編寫(xiě)．公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范［M］．北京：人民交通出版社，2003． |
| 原作者： 河北省青龍滿族自治縣交通局公路管理站 李奇峰 |
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