淺議水泥砼路面裂縫成因和預防措施

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1、淺議水泥砼路面裂縫成因和預防措施　　中圖分類號：TU37文獻標識碼：A文章編號：摘論文要：文章分析水泥混凝土路面發(fā)生裂縫的原因和水泥混凝土路面裂縫形成的機理，并提出防止水泥混凝土路面發(fā)生裂縫的技術措施和建議。一、前言當前，水泥混凝土路面在國、省道路面改造和農(nóng)村公路改造建設當中的應用比較普遍，水泥混凝土路面具有強度高、施工方便、工藝成熟、使用周期長等方面的卓越性能，因而受到公路建設者和使用者的親睞。但其在施工和運營中容易出現(xiàn)的裂縫問題，使建設和養(yǎng)護費用大大增加。為了能更好地控制好水泥混凝土路面的質量，減少混凝土路面裂縫的發(fā)生，下面對公路建設當中常見的水泥混凝土路面裂縫

2、問題以及產(chǎn)生的原因進行分析和探討。二、裂縫成因裂縫是水泥混凝土路面最常見、最普遍的質量病害。在水泥混凝土路面施工及運營過程中，其產(chǎn)生裂縫的原因很多，有水泥混凝土本身內在的原因，如水泥、水、集料等組成材料內在問題，還有外部條件如基層的質量、施工環(huán)境溫度以及施工工藝等原因。裂縫的產(chǎn)生從時間上可分凝結前和凝結后兩個過程。8(一)凝結前水泥在水化過程中會使混凝土的體積發(fā)生變化，主要是水泥——水體系的體積減少，這種體積的減縮叫做混凝土的塑性收縮。塑性收縮均會使混凝土發(fā)生裂縫。主要有以下幾種情況：1．在混凝土凝結前，砼還處于塑性狀態(tài)，其組成材料的密度不同而發(fā)生沉降收縮以及平面積

3、較大的混凝土其水平方向的收縮比垂直方向難時，都會引起形成不規(guī)則的裂紋；2．當混凝土中的水泥與水發(fā)生反應，水泥水化物的體積會小于水泥和水的體積之和，加上混凝土內部自由水析出，混凝土內部會形成毛細管，毛細管張力會導致混凝土開裂；3．當在干燥的基層上澆筑砼面層時，因其中的水分很快被基層吸收，使混凝土失水引起大的收縮而產(chǎn)生寬而深的裂縫；4．在凝結前這段時間，混凝土里水泥的水化反應是一個放熱的反應，這種反應將使混凝土內部溫度升高，產(chǎn)生體積膨脹，待水化反應減慢以后，混凝土體積會收縮，因而引起應力變化而使混凝土出現(xiàn)裂紋。(二)凝結后混凝土在凝結以后，混凝土強度會由于其物理和化學反

4、應的持續(xù)進行而緩慢增長。因此，在這一段時間混凝土會由于其內在的原因與環(huán)境的不相適應或由于施工及材料的問題而產(chǎn)生裂縫，有以下幾種：81．收縮裂縫?；炷林糜谖达柡涂諝庵袝捎谒謫适Ф鸶稍锸湛s。水分蒸發(fā)使干縮產(chǎn)生的拉應力大于砼的抗拉強度，使砼產(chǎn)生裂縫。它的主要特征是表面開裂，走向縱橫交錯，沒有一定的規(guī)律，形似龜紋，縫寬和長度都很小。引起干縮裂縫的因素主要有：(1)水泥中的硅酸二鈣在干濕作用下，發(fā)生化學反應，形成具有一定膨脹性的復合無機鹽晶體，這種晶體體積變化很大。另外，水泥中的鋁酸三鈣水化時需大量的水，養(yǎng)護過程中膨脹值大，干燥時收縮亦大。這兩種物質含量大時干縮性亦

5、大。(2)砼中的用水量對干縮值有很大的影響，用水量與干縮值成一定正比例的線性關系，當用水量增加時，收縮量值也增加。(3)骨料本身尺寸的大小與級配也會影響混凝土的收縮量。較大顆粒的骨料拌和成的混凝土收縮量會較低。級配良好時，空隙率小，砂漿含量減少，收縮值相對減少。對使用偏細砂時，由于其有較高的空隙含量，會使砼收縮值增大。骨料中含泥量大時由于粘土本身就很容易收縮，因此砼收縮值也會增大。82．溫度應力而產(chǎn)生的裂縫。在混凝土強度增長的這段時間，混凝土里水泥的水化反應是一個放熱的反應，這種反應將使混凝土內部溫度升高，產(chǎn)生體積膨脹，待水化反應減慢以后，混凝土體積會收縮，因而引起

6、應力變化而使混凝土出現(xiàn)裂紋。同時，由于混凝土的傳導性能較低，類似絕緣體，加上混凝土塊體外部失去一些熱量使混凝土形成溫度梯度，在以后內部的冷卻期間會產(chǎn)生開裂。另外，晝夜溫差太大或者降雨后刮風引起路面溫度驟降，均會產(chǎn)生較大的溫度應力，在混凝土材料對溫度的變比而引起的伸縮量超過抗拉強度時，就會發(fā)生裂縫。3．基層不合格而產(chǎn)生裂縫。由于在鋪筑面板前，對基層的縱、橫向斷裂沒有進行徹底的修復，而基層的斷裂反射到面層，會使面層斷裂。另外，當基層產(chǎn)生非擴展性溫縮、干縮裂縫時，也會使面層產(chǎn)生斷裂。4．原材料不良引起的裂縫。有以下幾種情況：(1)水泥安定性不良引起的裂縫。對水泥漿的基本要

7、求是它一旦凝結，體積不會發(fā)生很大的變化。如果煅燒水泥的原料中含有的石灰相對過多，水泥熟料鍛燒不充分，氧化鈣(CaO)和氧化鎂(MgO)以游離狀態(tài)存在，并且產(chǎn)生過量的石膏。因為它們的水化過程延遲或很慢，導致水泥已凝結硬化后繼續(xù)水化而產(chǎn)生水化產(chǎn)物，又由于水化產(chǎn)物的體積比它原始游離caO和MgO等的體積大得多，這種在硬化的混凝土中的不均勻的體積膨脹使路面出現(xiàn)龜裂、斷板等。8(2)因拌和物溫度過高，而出現(xiàn)“假凝”現(xiàn)象，并使砼板塊斷裂。水泥拌合后不久，便產(chǎn)生變硬，重新攪拌后又恢復了塑性，并逐步正常硬化。這一過程中開始出現(xiàn)的現(xiàn)象即為“假凝”。這是因為水泥中含有半水石膏或無水