高等级水泥砼路面裂缝的成因及其预防_

高等级水泥砼路面裂缝的成因及其预防
   高怀亮
   水
   泥砼路面具有刚度大、承载力强、耐久性能好、可就地取材、建设使用经济等诸多优点。近些年来，随着水泥砼路面滑模摊铺技术的日益成熟，路面机械化施工程度提高，路面平整度等质量指标也大幅度提高。因此，它广泛应用于国道、省道等高等级路面，但随着高速公路水泥砼路面修建数量的逐年增多，在建设和使用过程中也出现不少问题，水泥砼路面的裂缝就是其中之一。如何减少施工早期裂缝，防止使用期间路面裂缝，提高水泥砼路面的使用寿命是大家共同关注的问题。产生裂缝的原因
   内部因素
   行车荷载破坏：根据刚性路面设计规范，路面应力计算假定最不利作用荷载位置在板中央、板角和板边缘中间位置，因此，因行车荷载反复作用造成的裂缝主要集中在板底面和边线中间、及四角上面450斜线位置。
    温度应力：水泥砼具有热胀冷缩性质，路面板白天表面温度高，晚上底面温度高，上下面温差导致热胀冷缩不一致，形成拉应力，长期作用下形成裂缝。
    化学作用：水泥通过水化作用形成强度，在硬化过程中释放大量热能。在通常温度范围内，混凝土温度每上升100℃路面板每米膨胀0.01mm。据有关试验证明，水泥水化过程中的热能释放是变化的，初始较缓慢，25min后增温，大约在水泥终凝后12小时的水化热温度可达800℃，使砼内部产生显著的体积膨胀，产生很大的拉应力，当外部砼所受拉应力一旦超过砼当时的极限抗拉强度时，板块就会产生横向或纵向裂缝。
    碱骨料反应：砼中的骨料约束水泥的膨胀和收缩，产生拉应力，产生裂缝；有些水泥在生产过程中，有时会出现一些过烧的CaO和MgO，它们的水化速度很慢，往往在水泥硬化后再水化，引起水泥浆体膨胀、开裂甚至出现网裂。
    干缩裂缝：水泥硬化过程中，水份散失的同时，水泥浆体收缩，当收缩变形与砼本身的抗拉应变和徐变应变不相适应时，就会产生干缩裂缝。产生干缩裂缝的主要原因有砼的单位用水量、骨料粒径、细粒料含量等诸多因素，但主要是单位用水量。
    外部因素
   切缝不及时：主要表现为施工中切缝时间难以控制，切缝不及时，温度应力大于相应时间路面抗拆强度，导致路面出现横向裂缝。
    计量不准：现在高速公路施工中的砼搅拌一般都采用电子计量的大型拌和站，各种材料的称量精度都有保证。但是，如果施工经验不足，不根据施工环境变化及时调整施工配合比。在加水量的控制上，死搬设计配合比，没有根据施工现场风力、温度、运输距离等因素及时调整，致使施工水灰比时大时小，形成砼强度的差异，使早期裂缝机率增大。
    外加剂因素：砼路面施工中一定要掺加外加剂，但如果掺加了不合格的外加剂，砼就会出现早凝、慢凝、离析、有害物等问题，直接影响砼的质量。
    运输的影响：运输距离、时间过长使砼在运输途中发生“离析”、造成施工和易性差，影响振捣效果，导致砼板块发生早期裂缝的概率大大增加。
    漏振或振动不够：摊铺机施工过程中振动器损坏还继续施工，使砼漏振。砼中存在的空洞降低了砼的强度，使路面发生裂缝或断板。
    气温变化：施工中有时气温突然变高或变低，甚至辅以刮大风，造成砼中水份失去过快，形成表面网裂。如果施工期间夜间有寒流，不采取加盖保温措施的话，那么第二天肯定有断板。
    养生不及时、不充分：砼中硬化过程中失去的水分未能得到及时补充，使砼产生干缩变形发生早期裂缝。
    路基问题：路堤填方高度高、自然沉降大；填挖方分界；桥头沉降；软基处理不彻底等诸因素导致不均匀沉降。经行车荷载反复作用，导致砼板裂缝、断板。
    预防措施
   针对路面产生裂缝的原因，结合有关资料及笔者的经验和思考，可以采取下述预防措施。
    施工方面
   高度重视配合比设计，选择合适的配合比。施工过程中除严格计量外，根据施工环境、及时调整含水量，保持施工塌落度基本稳定，防止温度裂缝。
    使用滑模式摊铺机进行机械化施工，以保证砼路面平整度、强度和均匀性。
    砼做完面后尽快喷洒一层养护剂，防止早期收缩裂缝；
   控制水泥用量及提高砼的密实度，达到预防化学裂缝的目的。养护方面
   保持排水系统完好，防止路基强度降低。
    重视砼面养护，及时清理或更换缩胀缝材料。
    加强早期维修，防止病害加大、扩散。
    砼路面产生裂缝的原因还有很多，防止的方法也不止这几点。只要采取必要措施，就能防止或减少路面裂缝现象的发生。
   作者单位：邢台市高速公路管理处

文章来自：滑模机械网

文章作者：信息一部

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