路面裂縫的產(chǎn)生原因及預防措施

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1 引言

水泥混凝土路面適應日益發(fā)展的交通運輸所必需的載重量大、速度高、車流量大等要求，同時具有強度高、穩(wěn)定性好、使用壽命長、維修養(yǎng)護費用少等許多優(yōu)點。但混凝土是一種非勻質脆性材料，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)生初始應力，造成在骨料與水泥石粘結面之間或水泥石本身之間產(chǎn)生微細裂縫，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)生的原因既有設計上的原因，也有施工方面的原因。

設計方面的原因主要是指混凝土配合比設計不當。如水泥用量過大或砂率過大；外加劑使用不當或者摻量過大，混凝土在重力作用下產(chǎn)生離析而導致這類裂縫產(chǎn)生。就混凝土本身的性質而言，在混凝土水灰比不變的情況下，水泥漿和砂漿含量較多時，其極限拉伸值也較大，因此，如果采用過大的石料粒徑，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有及時覆蓋所造成的。混凝土澆注后，尤其是在炎熱的天氣或大風天氣里，如果不及時覆蓋，混凝土表面的游離水分蒸發(fā)過快，產(chǎn)生急劇的體積收縮，而此時混凝土早期強度很低，其值不能抵抗這種收縮應力而導致開裂。

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(順行車方向)、橫向(垂直于行車方向)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致出現(xiàn)不均勻裂縫，產(chǎn)生斷板現(xiàn)象。如基層碾壓不實，未達到密實標準；產(chǎn)生斷板現(xiàn)象。基層材料攪拌不均，導致基層不均勻沉降，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、路基未充分壓實等原因導致路面板脫空，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——混凝土抗拉強度太低造成的，二是由于施工不當——切縫不符合要求所造成。

混凝土抗拉強度很低，一般只有混凝土抗壓強度的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力，如超過了混凝土的極限抗拉強度時，就發(fā)生裂縫。也就是說，這些變形量超過了混凝土的極限拉伸應變值時，混凝土就產(chǎn)生裂縫，過大時則引起貫穿裂縫。

由于溫度和濕度的變化，混凝土會產(chǎn)生體積膨脹和收縮現(xiàn)象，這種變形如受到限制，將會使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應力，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置脹縫或縮縫，而切縫質量的好壞直接影響著水泥混凝土路面的質量。如切縫時間掌握不當，切割不及時；切縫深度不符合要求，切縫過淺；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變值或抗拉強度值，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度的提高而有所提高， 因此提高混凝土的抗壓強度可提高其抗裂性能。目前水泥混凝土路面多采用m2c30、c35較高標號的混凝土。

(2)采用碎石配制混凝土。因為采用碎石配制的混凝土的極限 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 配制混凝土時，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40mm，在高等級公路中 不超過35mm，甚至限制在25mm以下。

3.2提高基層施工質量

水泥混凝土路面基層應具有較高的強度、較高密實度和較好的水穩(wěn)性。因此，在路基施工中，應嚴格按施工操作規(guī)程進行，做到分層填筑、分層碾壓、分層測試。每層的壓實厚度、壓實度、平整度及路拱都要滿足設計要求和規(guī)范要求。

3.3提高混凝土施工質量

(1)為了防止混凝土路面產(chǎn)生表層裂縫，一是在配制混凝土時嚴格控制水灰比和水泥用量，選擇合適的集料級配和砂率；二要在混凝土路面澆注后及時用潮濕材料覆蓋，防止強風和烈日暴曬。尤其在炎熱季節(jié)施工時，應澆完一段，養(yǎng)護一段。

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