水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生原因

 水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生原因

1．普通水泥砼特性：

     ⑴彈性：砼彈性與面板厚度和車輛行駛速度、質(zhì)量及砼本身強度有密切關(guān)系：面板越厚，抗變形能力越強，強度越高彈性越強。

      ⑵收縮：表現(xiàn)為砼體積的減小變化。①干縮：砼終凝后出現(xiàn)體積減縮，是由于置于未飽和空氣中的砼因水分散失引起的面層砼干燥時的體積變化并不等于散失水的體積。影響因素一是集料，集料越多，干縮越�。欢�是濕差，砼水分逸失發(fā)生在表面層，與砼內(nèi)部的濕度形成濕差，當(dāng)干燥以不對稱發(fā)生時，引起翹曲，使砼板斷裂。②冷縮：由水泥水化熱產(chǎn)生，發(fā)生放熱反應(yīng)，升溫時砼膨脹，當(dāng)水化熱達(dá)到最大峰時產(chǎn)生峰溫，導(dǎo)致收縮。冷縮裂縫是貫通結(jié)構(gòu)性裂縫。③塑性收縮：指砼處于塑性狀態(tài)時產(chǎn)生體積減小的現(xiàn)象，可以導(dǎo)致板表面開裂。主要是蒸發(fā)失水或因基層干燥吸濕引起的。如果砼澆筑后采取好的養(yǎng)護(hù)措施就可避免。產(chǎn)生的裂縫一般是由于上部均勻沉降受到限制（如大顆粒集料）或當(dāng)路面面積較大的砼基水平方向的減縮比垂直方向更難時，會形成不規(guī)則的深裂縫。典型的裂縫通常相互平行，間距為0.3～1.0m，并具有相當(dāng)?shù)纳疃取?/p>

2．裂縫產(chǎn)生根本原因分析

     ⑴溫度應(yīng)力與荷載應(yīng)力超過砼的抗拉強度，砼面板會產(chǎn)生裂縫并發(fā)展成板塊斷裂。有的由于砼早期收縮產(chǎn)生的收縮應(yīng)力而引起的橫向裂縫，有時由于板塊尺寸過大所產(chǎn)生的溫度翹曲應(yīng)力超過砼抗彎拉強度而引起的橫向裂縫，或由于地基不均勻沉降或地基受浸蝕而使板底出現(xiàn)脫空后，致使應(yīng)力增加而引起的縱、橫向或角隅斷裂；由于車輛荷載的重復(fù)作用，所產(chǎn)生的重復(fù)荷載應(yīng)力超過砼疲勞強度而引起的縱、橫向裂縫。

      ⑵砼自身收縮（干縮或溫度收縮）及其與基層間的強大摩阻力，因此減少或改善砼自身收縮及其與基層間的摩阻力，就能有效地防止開裂。

3．設(shè)計原因

     ⑴路基設(shè)計：路基受到路面?zhèn)鱽淼暮奢d，并通過路床和路堤進(jìn)行傳遞和擴散，使路面始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，保證路面面板不被折斷。

     ⑵墊層設(shè)計：如墊層厚度不足時，就解決不了水穩(wěn)性不良或防凍問題，選料不當(dāng)就不能起到透水或均質(zhì)的作用，使路面被水浸害或出現(xiàn)不均勻沉陷，從而使面板的支承不均勻而被折斷。

     ⑶基層設(shè)計：基層是支撐面板的結(jié)構(gòu)層，必須具有足夠的剛度和穩(wěn)定性，且斷面正確、表面平整，才能防止出現(xiàn)斷板。

     ⑷面板設(shè)計：面板必須有足夠的強度，適宜而又完善的排水系統(tǒng)。①水灰比直接影響砼的強度，水灰比小，水泥含量，強度就高。含砂率高，可提高砼的抗彎強度，但因集料減少，又會導(dǎo)致砼抗壓強度降低。②接縫是為了使面板適應(yīng)由溫度變化引起的收縮和膨脹，接縫分縱縫和橫縫。一次攤鋪寬度大于4.5m時，要增設(shè)縱向縮縫，采用假縫，從而防止在溫度應(yīng)力作用下出現(xiàn)縱向無規(guī)則裂縫。一次鋪筑不超過4.5m時，要設(shè)置縱向施工縫，采用平縫，并設(shè)拉桿，防止面板產(chǎn)生位移。橫縫分為縮縫、脹縫和施工縫�？s縫采用假縫是為在溫度應(yīng)力作用下使面板在假縫處斷裂，而不在別處產(chǎn)生無規(guī)則板縫；脹縫是真縫，是為讓面板在溫度應(yīng)力作用下能自由伸縮不致產(chǎn)生拱起而斷板。

4．施工原因

⑴基層施工原因：①基層標(biāo)高失控，造成路面厚度不一致；②基層不平整，增大與砼界面摩阻力；③基層表面松散，砼拌和物失水變疏松；④基層干燥吸收砼內(nèi)水分，使面板底部強度降低；⑤路基發(fā)生不均勻沉降。  

⑵面層施工工藝不當(dāng)：①砼攪拌不足，振搗不密實，造成砼強度不足；②砼集料溫度高、水化熱大，溫差收縮大，導(dǎo)致開裂；③砼澆注間斷，且未做施工縫，新舊砼由于結(jié)合不良和收縮不一致形成不規(guī)則接縫；④養(yǎng)生不及時或方法不當(dāng)，表面水分蒸發(fā)快，形成干縮裂縫；⑤切縫不及時，造成砼內(nèi)應(yīng)力集中，形成不規(guī)則的貫穿裂縫；⑥車輛過早通行，產(chǎn)生荷載應(yīng)力；⑦采用真空吸水工藝時，個別部位漏吸，造成該處強度較低；⑧傳力桿安裝不當(dāng)，造成裂縫損壞；⑨晝夜溫差大的地區(qū)，要注意覆蓋養(yǎng)生，防止收縮過大。

5．材料原因

   ⑴原材料不合格：①水泥安全性差，強度不足；②集料含泥量及有機質(zhì)含量超標(biāo)，水泥石與集料粘結(jié)不良。

   ⑵砼配合比不當(dāng)：①單位水泥用量偏大，導(dǎo)致較大收縮；②水灰比偏大，增大了水泥水化初期集料表面的水膜厚度，影響砼強度；③施工計量不準(zhǔn)，尤其是含水量不準(zhǔn)，影響早期強度；④集料過干，，影響水灰比準(zhǔn)確性，影響砼強度。

6．其它原因

⑴邊界原因：基層、路緣帶已開裂，造成新攤鋪部位開裂。

⑵初期微裂縫的擴展：初期砼收縮形成未反映到表面的微小裂縫，受行車荷載及溫度應(yīng)力雙重作用，部分裂縫變寬、變深，以至造成面板斷裂。

⑶排水不良：①路基、基層長期受水浸泡，造成失穩(wěn)或強度不足，路面產(chǎn)生不規(guī)則裂縫；②冬季凍脹使路央產(chǎn)生縱、橫裂縫。

⑷橋涵面鋪裝損壞：由于厚度不足或與蓋板、涵臺結(jié)合部處理不當(dāng)，在行車作用和蓋板脹縮下，產(chǎn)生搓動和面板斷裂。

⑸超重車影響。