水泥混凝土路面裂缝断板产生的原因及防治措施土木工程毕业论文

农业大学网络教育08春-土木工程W330208124027余波初审意见意见评审老师签名：备注水泥混凝土路面裂缝断板产生的原因及防治措施农业大学远程与继续教育学院土木工程余波摘要：水泥混凝土路面裂缝及断板对路面使用性能和使用年限都有很大影响。混凝土裂缝及断板的存在和发展通常会使部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力。因材料、基层面层强度以及施工操作、道路排水等方面进行分析。混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。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。二、混凝土路面裂缝的原因分析不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格，模板变形，基础不均匀沉降等。路面的主体，粗集料不具有良好的级配，针片状颗粒含量太高；细集料和粗集料料的级配不符合标准。那么这样的材料组成的混凝土路面面板的弯拉应力就达不因此水泥、碎石、砂、水等原材料在使用前进行试验与检验是极重要的，要做到不合格的材料坚决不得使用，粗、细骨料级配要合理。配合比相符合。在施工中要经常检查骨料的级配和杂质，发现所购进的骨料级配时又不注意摊铺的均匀性，就会造成水灰比的不同片块，在其交界结合部，由于凝固收缩率或受热膨胀率不同，在结合部位形成裂缝和断板的情况；如果水灰比过大，混合料便偏稀，在其凝固成型时，收缩率就大，一旦缩缝设置和施工仍按正常进行，就会造成缩缝间距相对过长，从而易在较大的收缩应变作用下形成裂缝，如果进一步发展，还可以形成贯通的混凝土路面断板，因此，在施工中要严格把住混合料的配比关，特别是水灰比这一关。缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。导致混凝土整体强度不一致，因此在施工中水泥混凝土必须振捣均匀密实。如果水泥混凝土振捣不均匀，将造成水泥混凝土的密实度不均匀。在密度小的区域混凝土面板下部多成蜂窝和空洞状，形成了承受应力的薄弱部位或区域，从而易使面板产生断板。象。在施工中突然遇到雷阵雨气候的情况，应及时采取措施，对已形成强度的混凝土板应加快切缝进度，减少冷收缩裂缝的产生。制，在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。拉裂，从而产生温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。土涨裂产生裂缝。发生剧烈变化，如养护不当、时干时湿，表面干缩变形受到部混凝土体的约束，也往往产生裂缝。裂缝，并向上、下延伸。步发展，裂缝会进一步扩大。体积膨胀，对周围混凝土挤压，使混凝土胀裂。象，在同一块体混凝土中其抗拉强度也是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。最高温度冷却到工程运行时期的稳定温度，往往在混凝土部引起相当大的拉应规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。故施工过程中严格控制混凝土路面各工序的施工工序质量，尤其要注意"振捣密实"。搞好施工缝、缩缝、胀缝的处治，尽可能用水化热小、初凝慢的水泥，并适时掌握切缝时间，保证切缝的有效性。工程。水泥混凝土路面是置于路基和基层之上的结构面层，它们之间有着十分紧性直接影响路面结构的安全因，此路基的设计必须认真详细的调查该地区地质和水文地质，使路基具有足够的强度、稳定性和耐久性。确定路基的干湿类型，使路基始终保持在干燥或中湿状态下，否则要对路基进行处理以达到要求，路基在稳定状态下要进一步压实，就是把路基从松散状态通过压实机械的碾压，使其达到最大密实，符合《公路工程质量检验评定标准》的规定。基层通常是直接支撑使混凝土路面始终处于稳定的状态。在路基与基层之间层时路基处于水稳定的良好状态，垫层设计的优劣关系层材料选用不当就不能起到透水或均质作用，使路面被除数水浸陷，使板面的支承不均匀而被折断，出现断板。够的强度，能承受荷载和面板变形所产生的拉弯应力，同时还有平整、抗滑和耐在水泥混凝土路面设计强度方面应加以考虑，混凝土路面面板的混凝土混合料的组成设计是直接影响板面质量的重要因素之一，它与板面断板开裂有直接关混合料的组成、选料、配比合适时，混合料的质量就有保证，其强度稳定性等指十分重要的。工艺和施工方法等方面都直接关系到混凝土板面的寿命，混合料选用的水泥必须强度高、具有收缩性小，耐磨性好，安定性、抗冻性好等特点，水泥的收缩性大易开裂，会出现早期收缩裂痕，水泥标号不低于425#，品种为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，砂必须选用中粗砂，含泥和杂质不能超过3%，混合料的施工配合比必须达到设计配合比，施工中的试配强度应大于设计强度的实际值。间进行拌和。间过长，继续浇注时未按要求处理工作缝，造成收缩裂缝。（5）、震动、捣实当混凝土拌和物运至摊铺地点后，一般直接倒入安装好侧厚度10%左右，捣实后于面层标高相符。混凝土拌和物的捣实，应用插入式震动器与震动梁配合作业，以免漏震出现蜂窝，降低强度。及时，及切缝深度不足，造成应力集中，在板的薄弱处形成裂缝。（7）、传力杆的安装不当，上下翘动，使混凝土板在使用过程中形成裂缝，从而坡坏。（8）、养生不及时或养生方法不当。尤其是夏天温度高，风速大，湿度低，刚铺筑完混凝土表面水分损失过快，从而形成干缩裂缝。有资料表明如果早期混凝土表层迅速干燥到相对湿度80%以下，水泥水化热将停止，混凝土的强度，不透水性和耐久性都将受到很大损害。面层开裂。（10）、基层早期行车，会使基层强度降低，产生裂缝，从而反射到面层，使面层产生裂缝、断板。佳，施工质量差，水灰比不正确，混凝土摊捕不均匀，切缝深度不够与位置不当等许多因素。质的因素；二是车辆荷载的重复作用；三是基层的不均匀沉降。中水泥剂量不足，配合比不好，或者水泥剂量太大，拌合不均匀，振揭不密实等都会直接导致混凝土板体部强度不一致，使混凝土存在薄弱面，这些薄弱面处就是产生裂缝直至断板的根源。因此，施工时严格按照规、规程操作，严格控制材料质量和各道施工工序的生产是十分必要的。重要的因素是温度和水分。我们知道，温度对混凝土凝结和硬化入阻力试验图可以看出温度对混凝土凝结硬化的速度影响很大。当温度过高时，如养生时水分不足，容易引起混凝土早期开裂，导致断板的产生初期，由于强度还很低，这时如果养生不当，混凝土部产生收缩，从而使混凝土开裂产生断板，这是施工养生期产生断板的根本原因。如果这期间(一般是在施从施工经验上看，掌握好切缝的最佳时间是控制混凝土断板的关键。地出现。由于跳车的出现使行车竖向力在瞬间产生大于车身重，从而加剧了对路面板的破坏作用，使跳车越来越严重。要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝和断板。根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：1早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段于弹性模量的变化，这一时期在混凝土形成残余应力。2中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。3晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。（2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；温措施；改善约束条件的措施是：合理地分缝分块；避免基础过大起伏；合理的安排施工工序差和侧面长期暴露；改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干裂缝的发生为主。期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表果。加筋对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与响。我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加简捷、经济。置、地理环境、沿线工程地质和水文，特别是交通量的组成和车辆的类别以路基填料的碾压方案和要求，设计出合理的水泥混凝土面板以及排水系统，提出比，使施工配合比与设计配合比相符合。在施工中要经常检查骨料的级配和杂质并及时调整施工配合比。同时要检查含泥量，使其不能超过规要求，在施工中特别注意水灰比的控制，水灰比过大混合料容易发生离析现象。在其凝固时收缩率收缩应变作用下容易造成裂缝甚至发展成混凝土断板现象。第二，施工中及时正确掌握切缝时间是防止断板的有效措施。水泥达到终凝混凝土面板承受拉应力最弱的位置会产生断板。第三，施工中严把材料关是保证混凝土质量的前提，材料是混凝土路面的主体，如石料的压碎值、硬度达不到要求，这样的材料组成混凝土路面面板的弯拉应力就不到设计要求，很容易在施工期间产生不规则断裂，水泥技术指标达不到要求，从而形成了水泥混凝土面板不规则断板，所以说严格控制材料质量是防止断板的一个重要措施。造成水泥混凝土的密实度不均匀，密实度大与密度小的水泥混凝体产生了不同应力，在密度水的地区域混凝土面板下部多形成峰窝和空洞，造成了承受应力的薄弱部位从而使板面容易产生断板。第五，在施工中要避免产生较大的温差效应。温差效应过大或突变容易造成位拉断开裂，形成不规则断板。将混凝土顶破，从而形成裂缝断板。有力措施。在纵坡变化处，平曲线及构造物结合部位都是应力应变集中的位置，率。第八，在混凝土浇筑过程中，要保持施工作业连续性，如果出现间断作业，必须设置胀缝，布置传力杆，从而防止不设施工缝出现的断板。会在面板相对比较薄的部分产生不规则裂缝，因此基层的标高控制准确、表面平整光滑是预防断板的一个措施。第十，加强养生和养护。水泥砼路面完成后必须及时进行养生，采取洒水清扫，确保砼湿润、整洁，防止因缺水而产生干缩裂缝或断板，同时还要及时地将胀缝进行封堵，对路肩进行养生维修，保证排水畅通，路基稳定，从而预防因排水不畅致使基层、路基变软，最后导致断板的发生。第十一，"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。底面与基层顶面间设置滑动层，严格控制开放交通时间等。总之,混凝土路面早期断板的原因如上所述，施工生产中只有逐一落实控制，才能有效地预防断板的出现。国家有关规、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。本文望各位同行予以批评指正。参考文献[1敬]波，延群，祝国林.水泥混凝土路面裂缝产生的原因及防治[