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1、淺談水泥砼路面裂縫成因及預防措施 論文關鍵詞：水泥砼(混凝土)路面；裂縫成因；預防措施 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
2、當中常見的水泥混凝土路面裂縫問題以及產生的原因進行分析和探討?！ 《?、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。裂縫的產生從時間上可分凝結前和凝結后兩個過程?！ ?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
3、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
4、?！ ?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生裂縫，有以下幾種： 1．收縮裂縫。混凝土置于未飽和空氣中會由于水分喪失而引起干燥收縮。水分蒸發(fā)使干縮產生的拉應力大于砼的抗拉強度，使砼產生裂縫。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
5、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?！ ?．溫度應力而產生的裂縫。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
6、使混凝土內部溫度升高，產生體積膨脹，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。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，當基層產生非擴展性溫縮、干縮裂縫時，也會使面層產生斷裂?！ ?．
7、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)水化而產生水化產物，又由于水化產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?！ ?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，便產生變硬
