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水泥混凝土路面裂缝原因分析

发布日期:2008-08-12 字号: [ 大 ] [ 中 ] [ 小 ]
  摘要:水泥混凝土路面裂缝对路面使用性能和使用年限都有很大影响。产生裂缝原因很多,文章从施工材料、基层强度以及施工操作、道路排水等方面进行分析。   关键词:水泥混凝土路面;裂缝;原因      水泥混凝土路面裂缝是一种极易发生的常见病害。它可造成板块断裂,致使地表水下渗而导致路面基层承载力降低,进而引起错板、唧泥和混凝土路面板破碎,严重影响水泥混凝土路面的使用性能和使用年限,增加了行车的不安全因素。水泥混凝土路面破坏后,修复难度大、养生期长、影响交通,而且维修费用高。因此,防止水泥混凝土路面裂缝的出现有着重要意义。导致水泥混凝土路面裂缝产生的原因很多,也比较复杂。这里就几个主要方面进行简要分析:   一、施工材料质量引起的裂缝   (一)水泥   水泥标号的高低直接影响混凝土的强度。实践证明,混凝土的早期强度高可以减少水泥混凝土路面的早期裂缝,施工时要尽量使用较高标号的水泥。水泥的化学成分对混凝土质量也有影响,选择水泥时应避免使用含游离氧化钙、氧化镁含量超标的水泥,使用这种水泥会使混凝土的稳定性降低,产生过大的收缩,从而导致水泥混凝土路面产生裂缝。   (二)砂、石骨料   砂、骨料粒径太小、级配不良、空隙大,将导致水泥和用水量加大,用水量加大会使混凝土收缩加大,影响混凝土的强度。砂、石中云母的含量较高,将削弱水泥与骨料的粘结力,降低混凝土强度。砂、石中含泥量高,不仅将造成水泥和拌和水用量加大,而且还能降低混凝土强度、抗冻性及抗渗性。砂、石中有机质过多,将延缓水泥的硬化过程,降低混凝土强度,特别是早期强度。   (三)外加剂   在混凝土中掺加适量的外加剂是提高混凝土早期强度的有效措施。这种措施既可对不得不使用的较低标号水泥的缺陷起到弥补作用,也可以使水泥标号符合要求的混凝土质量进一步提高。   二、路面基层   路面基层材料拌和不均匀会使路面基层的强度差异较大,沉降大小不一,极易造成路面板开裂。基层平整度不符合要求,必然使水泥混凝土路面厚度不等,在达不到设计厚度的地方为薄弱点,在荷载作用下该处很容易开裂。路基软弱或路面基层强度不足,沉降量过大和在人工结构物与路堤衔接处、新旧路结合部位的较大沉降差都会使水泥混凝土路面出现裂缝。   路面结构不合理。公路建设施工中,早期的水泥混凝土道路大都采用水泥、石灰稳定土材料铺筑路基。利用这种材料作为水泥混凝土路面的基层是不适宜的,因为该种材料的水稳定性较差,被水浸泡后一旦有行车荷载的反复作用,很快就会形成唧泥,造成板底掏空,致使道板局部受力不均匀,引发路面破损。   三、施工操作   混凝土混合料拌和不充分。选用的搅拌设备不合适、拌和时间不足等都会使混合料不均匀。用这种搅拌欠佳的混合料铺筑混凝土路面,必然造成路面强度相差过大而导致裂缝产生。   1.施工配合比控制不严直接影响混凝土质量。混凝土配合比设计完成后,施工时必须按现场实际情况换算出正确的施工配合比,并应配备相应的试验人员和设备,严格按施工配合比施工。施工配合比控制不好,会使混凝土标号失控,进而影响混凝土强度,致使路面产生裂缝。   2.不同批次生产的水泥,特别是不同标号的水泥混用,必然导致混凝土强度大幅降低,在这种情况下,混凝土路面产生裂缝可能性最大。混凝土集料平均粒径偏小和级配不良,将导致集料孔隙过大,水泥砂浆相对集中,局部收缩加大,该处的混凝土路面就会出现裂缝。 3.切缝的影响。混凝土路面板浇筑的长度过大,由于混凝土收缩产生的拉应力大于混凝土拉应力的容许值,混凝土板就会开裂。施工中及时切缝就会缩短混凝土板的连续长度,断开后的分段长度内混凝土收缩所产生的拉应力必定小于混凝土拉应力的容许值,避免裂缝的出现。   4.混凝土养生的影响。水泥混凝土浇筑完成后,养生不及时,顶面水分散失快,收缩速度加快,板底水分散失得慢,收缩也较缓慢,这就造成了混凝土板的顶面与底面收缩不一致,翘曲后则可能使板产生裂缝。   5.开放交通过早,混凝土的强度不足,不足以承受车辆荷载时即开放交通,在车辆荷载的作用下,混凝土路面就会产生裂缝。   四、道路排水系统   “百害水为先”,对水泥混凝土道路来说,首先要考虑的问题是对水的防治。如果排水系统存在缺陷,使本应及时排走的水大量滞留在路上无法外排,势必造成路面积水下渗至路基,导致路基强度的局部软弱,从而出现大面积的严重病害。   为减少水泥混凝土路面裂缝的产生,应从施工材料选择、基层强度控制、施工及道路排水等多方面控制,严把质量关,控制好每个环节每道工序,严格按照国家有关规范、技术标准进行施工,是保证工程质量避免病害的前提和基础。本文仅是对水泥混凝土路面裂缝原因作了一些分析、总结,文中的不足、不当之处还望各位同行予以批评指正。   参考文献:  1 交通部公路科学研究所编写.公路水泥混凝土路面施工技术规范[M].北京:人民交通出版社,2003.
 
原作者: 河北省青龙满族自治县交通局公路管理站 李奇峰
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