浅析水泥混凝土路面裂缝产生的原因及防治措施.doc

最新【精品】范文 参考文献 专业论文浅析水泥混凝土路面裂缝产生的原因及防治措施浅析水泥混凝土路面裂缝产生的原因及防治措施 摘要：水泥混凝土路面是近几年道路工程中采用较多的结构形式，裂缝是混凝土路面常见的质量通病，它影响混凝土路面使用的耐久性，又影响到行车的舒适和安全，加强对混凝土路面裂缝形式的研究和防治同治公具有经济价值，也有社会效益。本文通过对混凝土路面裂缝形式、产生原因的分析，总结出混凝土路面裂缝的防治措施和处理方法，以供探讨。 关键词：水泥混凝土路面；裂缝；防治 中图分类号：TU7文献标识码：A文章编号： 近年来，在道路工程施工中，水泥混凝土路面由于其具有较高的抗压、抗弯强度，路面经久耐磨，使用年限长，水稳性、温度稳定性较好 ，没有类似沥青路面的“老化”现象等优点，而逐渐取代沥青路面，特别是桂林地区，石材丰富，水泥价格低，水泥混凝土路面更是优选的路面结构。 水泥混凝土路面裂缝是施工最常见的病害之一。裂缝产生后，在行车和环境因素的不断作用下逐渐变坏，最后发展成为路面的各种损坏，严重影响着水泥混凝土路面的使用性能和使用寿命。因此，对水泥混凝土路面裂缝产生的原因扩防治进行综合分析，对保证混凝土路面的质量有着重要的、现实的意义。 1.裂缝产生的原因 11水泥混凝土路面裂缝按产生的原因分为三类： 1.1.1外荷载（包括施工和开放交通的静荷载、动荷载）引起的裂缝； 1.1.2物理因素（包括温度、湿度变化、不均匀沉降、冻胀等到）引起的裂缝; 1.1.3施工操作(如搅拌、摊铺、振捣、养护、切缝等)引起的裂缝。 12按裂缝所处的部位和形态分为四大类： 1.2.1板中部横向裂缝； 1.2.2纵向裂缝； 1.2.3胀缝边缘裂缝； 1.2.4龟背状裂缝。 13板中部横向裂缝 混凝土的收缩和翘曲，在混凝土板与基层的摩阻力，粘结力以及板周边的约束下，使板内产生拉和弯拉应力，当应力超过混凝土某一局部的初期极限抗拉强度，引起该处产生横向裂缝并造成应力集中，由于裂缝端部的应力高于平均应力，致使裂缝迅速扩展，而使混凝土板截面受到削弱，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，出现横贯全幅的裂缝。由此可见，影响混凝土板横向裂缝的主要原因是混凝土收缩、翘曲应力大而初期限抗拉强度低。具体表现在以下几个方面： 1.3.1路基局部软弱基层未经加固处理，路基纵向强度软硬不均，由于路基不均匀沉降南昌引起混凝土板裂缝。裂缝的走向与深陷情况有关，有的在板的上部，有的在板的下部，有的呈贯穿性裂缝。 1.3.2水泥混凝土板厚薄不均匀，造成刚度突变，在温度应力作用下，在最薄弱处产生裂缝。 1.3.3基层表面太粗糙，不平整，摩阻力差异太大，使混凝土板在温差作用下与基层摩擦受阻引起裂缝。 （1）切缝不及时，引起裂缝。 （2）配合比不对，单位水泥用量过大，或采用高标号水泥，产生的水化热大，混凝土的化学收缩和干燥收缩也较大，引起混凝土路面产生裂缝。 （3）养护不及时，影响水泥凝胶的水化强度，降低混凝土强度,使得路面水分散失快,收缩迅速,板底水分散失慢,收缩也较缓,混凝土板翘曲，在薄弱处产生裂缝。 （4）板缝设置不当，切缝没有在施工冷缝的位置，施工缝仍然开裂。 14纵向裂缝 此种裂缝一般由于路基或基层沿横向强度不均造成的，多出现在道路扩宽，部分填方及路面下有管、沟、渠等路段。路基两侧不均匀沉降。道路扩建时，旧路基沉降已趋稳定，而新填筑部分产分沉降，造成板顶面产生裂缝。管沟高填方段，管沟回填土在混凝土面板铺筑后，继续沉降造成混凝土路面板沿管沟开裂。 2.胀缝附近裂缝 此种裂缝多出现在胀缝两边约50cm范围内，其特点是胀缝与裂缝间的狭长混凝土块逐渐凸起、掉块，形成坑槽。主要由于以下原因引起： 胀缝填缝材料选择不当或坚硬颗粒嵌入接缝，混凝土在高温下伸胀时，没有伸展余地，使板端互相挤压，主生应力集中，在板端上引起破坏。填缝料失效。填缝料时间一长，材料的柔韧性丧失，致使填缝料开裂或丧失与裂缝的粘附能力，这样雨水渗入基层，软化粘土质路基，使得路面基层损坏，基泥和板底脱空，在胀缝边上混凝土出现断裂。浇筑混凝土时，胀缝部位振捣不实，板边多为砂浆，缺少骨料，受重型汽车压边造成混凝土板边破坏。 3.龟背状裂缝 此种裂缝数量不大，但危害面积较大，处理较困难，严重时可造成大面积丧失功能。病害初期是在板面出现许多微小裂纹，进而逐渐发展并连通，使板在形成龟背状断裂，产生的原因有如下四个方面： 3.1材料 3.1.1使用的水泥安定性较差，使水泥结硬化后产生不均匀的体积变化，造成混凝土体积的不均匀变化，使混凝土产生许多不规则的微裂纹，外部荷载及自然因素的作用使微裂纹扩展成龟背状。 3.1.2不同标号品种的水泥混用，硬化时间及收缩量不一致，形成龟背状裂缝。混凝土用砂、石料含泥量大，导致混凝土强度降低，引起龟背状裂缝。 3.2路基或基层 3.2.1路基填料杂乱或压实不好，局部软弱基层的混凝土板面出现裂缝。 3.2.2长期受水侵蚀的路面，由于基层破坏也会波及而产生此种裂缝。 3.3施工原因 3.3.1施工配合比不准，混凝土砂石级配骨料的粒径过小，或砂率过大，混凝土的收缩量大，引起龟背状裂缝。 3.3.2水灰比过大，混凝土的收缩量也大，强度反而降低，形成龟背状裂缝。 3.3.3养护不及时、日照曝晒都可能引起混凝土板的龟背状裂缝。 3.4开放交通过早，混凝土强度尚低，不足以承受行车荷载的作用，混凝土路面产生裂缝。 4.裂缝的预防措施 由上述分析可见，为了防止混凝土路面开张的产生，应从道路基层，混凝土材料，混凝土施工工艺，施工环境及混凝土养护工作五个方面采取相应的措施。 4.1道路的基层 4.1.1重视基层的施工质量，严格按设计要求和施工规范进行施工操作。 4.1.2基层的施工必须充分压实，若能经过一段时间的自然行车碾压，对出现软弱部位结合实际处理后，然后再铺筑混凝土路面最为理想。 4.1.3基层材料力求统一，拌和均匀，摊铺压实平整，基层面粗糙程度尽量一致，并减少与混凝土板的摩擦阻力。 4.1.4基层铺筑完至少三日内，要充分养护，使基层成型，收缩稳定并有一定的强度后，再铺筑混凝土面板。 4.1.5在混凝土面板铺筑前，对基层还要检查、清扫，不能有石子过于集中显露和砂子过多集中的现象。 4.1.6路基加宽部分，采取补强措施，测量弯沉值合格后再施工面层。 4.1.7提供基层的抗冲刷能力，作好道路排水。采用材料在路肩下设置排水装置，以排除积聚的滞留水。 4.2混凝土材料 4.2.1正确选择水泥品种。不使用安定性合格、杂质多的水泥，不使用杂牌水泥和混杂水泥。 4.2.2水泥标号的选用，既要满足混凝土强度要求，又不能标号太高。 4.2.3严格控制骨料中含泥量和石粉含量，使用前，将砂石料尽量冲洗干净。 4.2.4控制石料中针状、片状颗粒含量15%，“红石头”等软弱颗粒含量5%。 4.2.5粗骨料尽量选用连续级配的碎石，不用砾石，因为砾石的抗折强度相对较低。 4.2.6选用细度模数m 2.0(2.33.2为益)的中粗砂。 4.3混凝土施工工艺 4.3.1尽量减少单位水泥用量。 4.3.2以抗折强度作为控制指标，按连续级配理论设计配合比。在允许最大粒径的范围内尽量选用较大粒径粗骨料，改善砂、石的级配、尽可能降低砂率。 4.3.3尽量降低水灰比，可经过试验，适度掺些减水剂、保水剂等到外加剂，以提高混凝土的流动性及和易性。 4.3.4采用混凝土混合料二次投料工艺获得拌料均匀无泌水的造壳混凝土。 4.3.5铺筑混凝土前要洒水湿润，防止混凝土的水份流失渗入基层。 4.3.6为确保施工配合比准确，每次拌制混凝土前要测试集料中含水量，每车集料都江堰市要过磅称量。 4.3.7混凝土拌和要充分，保证搅拌时间，摊铺均匀，振捣密实，不漏振。 4.3.8开机前，检查混凝土机具的性能，减少施工暂停，在施工暂停部位用三合板预设伸缩缝。 4.3.9切缝要及时，混凝土强度达到610Mpa时即可切缝，切缝深度为板厚的1/3。气温高时，可以在浇筑时每隔6块板嵌入三合板预设缩缝，切缝时采取间隔切缝（即每隔12条缝切缝），然后再返回切余下的缝（即先从两条胀缝约中间段切缝隙，再分别在这两段的约1/2处切缝）。 4.4施工环境 4.4.1混凝土的铺筑温度以535时较为适宜。 4.4.2夏季，混凝土浇筑时间，应尽量避开气温高的1115时这个时间段，如要赶工期，在炎热的天气铺筑混凝土要采取防暴降温措施，如盖防晒棚，集料水降温等。当气温高于35而湿度又低于40%时，应暂停施工。 4.4.3冬季施工要采取防冻措施，有条件情况下，采用温水搅拌混凝土，降低水泥用量，减少水化热量，使混凝土达3040，摊铺温度不低于10，还可选用早强剂、抗冻剂等外加剂。 4.4.4避免雨天施工，备有雨棚。 4.5混凝土的养护 4.5.1当混凝土的表面不粘手时，即可遮盖草袋养护，每天淋水数次，保持混凝土路面在潮湿条件下养护，在气温高、湿度低或风速大的天气施工，要提前遮盖。 4.5.2不提前开放交通，充分养护，在混凝土强度达到设计强度值80%时方可停止养护，允许车辆通行。 5.裂缝处理 水泥混凝土路面裂缝产生后，随着时间的发展，在行车和环境因素的不断作用下，裂缝扩展，导致路面破损，降低路面使用寿命，影响工程验收。因此，在裂缝出现时要及时查找原因，及时处理。下面根据历年来的施工经验，介绍几种通用的处理方法。 5.1表面裂缝的处理方法 可在缝的两侧各3040cm范围内凿一条深度为裂缝深度的槽，槽内各面保持粗糙，将碎碴清洗干净，侧壁刷环氧树脂，底面润湿，铺刷一薄层素水泥浆，补浇比原路面标号高一级的混凝土。 5.2板面裂缝处理方法 通车后发现的混凝土表面裂缝，可用切缝机在缝的两侧约60cm沿裂缝方向各切一缝，深度为板厚的1/3，在用手锤、钢钎将两切缝中的混凝土凿掉，板下约2/3厚的混凝土保留，除去碎碴，再用冲击钻在裂缝两边约40cm对称钻18深约8cm的孔，间距30cm，清除灰粉，灌纯水泥浆。将14的螺纹钢制成扒钉状布入桩号的也中（如图2），然后，清洗毛面，铺刷一道素水泥浆，补浇比原路面标号高一级的混凝土。 5.3贯穿裂缝(断裂)的处理 在混凝土板断裂位置的两侧约40cm处,用切缝机尽量深切缝,用手锤和钢钎将两缝间贯通整个板厚的混凝土全部凿出,再在板厚中央每隔300mm打洞,洞深0.1m,直径3040mm,埋18螺纹钢筋,长约0.2m,作为传力杆,洞内清洗干净,刷素水泥浆,用高标号细石混凝土锚固传力杆,再将槽侧壁刷环氧树脂，底面湿润，在洞内浇比原路面砼标号高一级的混凝土。 5.4基层已破坏的裂缝处理 将混凝土板大范围破除，对基层进行处理，然后按设计要求浇混凝土板，接缝处按胀缝处理。若路基或基层较差，可整块板加铺钢筋网。 以上只是在实