水泥混凝土路面裂縫成因簡(jiǎn)析

      導(dǎo)致水泥混凝土路面產(chǎn)生裂縫的原因很多，且較復(fù)雜，作者從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：

      1、路基、基層的影響：

      （1）基層平整度差，導(dǎo)致混凝土面層厚度不勻，離散性大，在行車荷載及溫度翹曲應(yīng)力作用下，使得路面應(yīng)力集中。當(dāng)應(yīng)力超過極限強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)在厚度薄弱處產(chǎn)生裂縫。
     
      （2）地基強(qiáng)度不均勻，路基填料混雜或壓實(shí)不好，產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致混凝土板產(chǎn)生裂縫。
     
      （3）路基軟弱，未壓實(shí)，或路面基層強(qiáng)度不足，沉降量過大，混凝土板受彎產(chǎn)生裂縫。
     
      （4）半填半挖路段，填挖交接處未按要求進(jìn)行處理或處理不好，或填方部分未壓實(shí)，導(dǎo)致填方部分沉降或滑移而造成裂縫。
     
      （5）老路拓寬，新填土部分施工方法不當(dāng)，與勞碌結(jié)合不好，導(dǎo)致混凝土板產(chǎn)生裂縫。

      2、水泥混凝土質(zhì)量的影響：不同標(biāo)號(hào)及品種的水泥混雜使用，硬化時(shí)間及收縮量不一樣同樣會(huì)形成裂縫。水泥用量過大，單純用增大水泥用量的方法來達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度，致使水化熱大，易發(fā)生收縮裂紋，使混凝土路面形成裂縫。
     
      （2）集料質(zhì)量的影響。集料中的雜質(zhì)含量直接影響混凝土的質(zhì)量，特別是其中的有害雜質(zhì)如云母、有機(jī)質(zhì)、輕物質(zhì)、泥及石料上的包裹層等，將會(huì)削弱水泥的膠結(jié)力，延緩水泥硬化，降低混凝土的強(qiáng)度。這些雜質(zhì)均應(yīng)清除干凈再用，集料級(jí)配不良回導(dǎo)致集料間孔隙過大，水泥砂漿集中，局部收縮加大，出現(xiàn)裂縫。
     
      （3）攪拌質(zhì)量的影響。攪拌時(shí)必須按照施工配合比順序加料，并保證攪拌時(shí)間不低于規(guī)范要求，并且最長(zhǎng)時(shí)間不得超過最短時(shí)間的3倍。攪拌時(shí)間過短，則拌合不均勻，造成面層強(qiáng)度相差過大，硬化時(shí)間及收縮量不同，從而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生；攪拌時(shí)間過長(zhǎng)，則容易導(dǎo)致骨料破碎、離析，使和易性發(fā)生變化，影響混凝土的強(qiáng)度。
     
      （4）振搗質(zhì)量的影響。應(yīng)保證振搗器在每一位置振搗的持續(xù)時(shí)間，以拌合物停止下沉，不再冒氣泡并泛出水泥砂漿為準(zhǔn)，并不宜過振。振搗不足，易使混凝土中出現(xiàn)氣孔、蜂窩，在行車荷載及自然因素作用下產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致裂縫；振搗過量，則粗骨料下沉，混凝土離析，影響其強(qiáng)度。
     
      （5）養(yǎng)護(hù)的影響?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)對(duì)其早期強(qiáng)度增長(zhǎng)和防止收縮裂縫極為重要?；炷翝仓尚秃?，逐漸開始凝結(jié)硬化。當(dāng)空氣中相對(duì)濕度較小時(shí)，混凝土中水分就會(huì)不斷地被蒸發(fā)掉，造成混凝土由表到里逐漸失水，同時(shí)水還會(huì)阻滯混凝土的繼續(xù)硬化甚至停止硬化。如果養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，就會(huì)造成頂面失水快，收縮迅速；板底失水慢，收縮緩慢。翹曲后則可能是板產(chǎn)生裂縫。因此一定要加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，在表面手漿后盡快予以覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)。同時(shí)必須保證養(yǎng)護(hù)的時(shí)間，實(shí)際養(yǎng)護(hù)天數(shù)根據(jù)混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)情況而定，一般宜為14天~21天。

      3、養(yǎng)護(hù)劑的影響。養(yǎng)護(hù)劑在道路施工中的應(yīng)用越來越多。養(yǎng)護(hù)劑凝固后所形成的薄膜可阻止混凝土中水分的蒸發(fā)，起到養(yǎng)護(hù)作用。但實(shí)際使用過程中如使用不當(dāng)，則極易產(chǎn)生混凝土裂縫。首先，因路面有一定的橫波，噴灑中養(yǎng)護(hù)劑總是由高處向低處流動(dòng)。養(yǎng)護(hù)劑噴灑凝固后，一些施工單位不注意在高的一側(cè)補(bǔ)噴，造成高側(cè)部分養(yǎng)護(hù)劑偏少，兩側(cè)水分蒸發(fā)速度不同，混凝土收縮不一致，形成裂縫。其二，在拆模板后，側(cè)壁應(yīng)補(bǔ)噴。部分施工單位拆模時(shí)間過晚，過晚再噴養(yǎng)護(hù)劑實(shí)際上作用已很小。另外，有的模板是用廢機(jī)油作為脫模劑，廢機(jī)油附著在混凝土板側(cè)壁上，養(yǎng)護(hù)劑噴到油上，沒有附著力，很難起到養(yǎng)護(hù)作用。側(cè)邊收縮和強(qiáng)度增長(zhǎng)與面層不一致，易在側(cè)壁形成裂縫。

      4、橫向縮縫質(zhì)量的影響。設(shè)置橫向縮縫是為了減小收縮應(yīng)力和翹曲應(yīng)力，縮縫主要采用假縫的形式，一般用鋸縫機(jī)進(jìn)行切割。切縫的作用是使內(nèi)應(yīng)力在切縫處產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而使裂縫在切縫處產(chǎn)生。切縫施工是混凝土施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，如不加強(qiáng)控制，極易引發(fā)裂縫。
     
      （1）切割時(shí)間。當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25%~30%時(shí)，應(yīng)采用切縫機(jī)進(jìn)行切割。切縫太早，粗骨料會(huì)從砂漿中跳脫，縮縫就殘缺不整齊；切縫太晚，內(nèi)部應(yīng)力已經(jīng)產(chǎn)生，如果產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土容許值，混凝土板就會(huì)開裂。氣溫高，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)快，切割時(shí)間要提早。溫差大，切割時(shí)間也要提早。一些施工單位不注意隨著外界環(huán)境的變化調(diào)整切縫時(shí)間，致使切縫時(shí)間過晚，產(chǎn)生裂縫。切縫時(shí)間一般遵循的原則是"能切就切，寧早勿晚"。切縫機(jī)，宜采用機(jī)型小、轉(zhuǎn)速快、振動(dòng)小的，在混凝土澆筑幾小時(shí)內(nèi)即可切割。
     
      （2）切割深度。切縫深度應(yīng)控制為板厚的1/4~1/5。切得太深，則不規(guī)則斷裂面積過小，板間的傳荷能力難以得到保證。切得太淺，混凝土截面的強(qiáng)度削弱得不夠，難以保證斷裂在縮縫處產(chǎn)生，面層上會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。因此，應(yīng)嚴(yán)格控制切縫的深度，既不能過深，亦不能過淺。
     
      （3）接縫料。接縫料是保證混凝土板正常使用的主要組成部分。近幾年來國(guó)內(nèi)對(duì)接縫料的研究較多，但接縫料的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)方法在現(xiàn)行規(guī)范中較少提到，只是JTJ012-9《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)接縫料提出了技術(shù)要求。接縫處如處理不好，則極易出現(xiàn)問題。首先是接縫滲水，由于接縫材料不能與混凝土板壁緊密粘結(jié)在一起，或者接縫料施工質(zhì)量差，灌縫不飽滿，導(dǎo)致路面水滲入基層，基層軟化，混凝土板在荷載作用下出現(xiàn)裂縫。其二，如果接縫材料性能差，則雜物極易嵌入縫中，使接縫失去脹縮作用，板產(chǎn)生斷裂。小石子嵌入時(shí)，使接縫處板端應(yīng)力集中，以致接縫附近的混凝土板擠裂。

      5、拉桿和傳力桿的影響。
     
      （1）脹縫傳力桿的質(zhì)量控制主要有兩點(diǎn)，一是傳力桿的一端應(yīng)涂瀝青，且加管套，以保證其伸縮距離；二是傳力桿必須與路面平行，以保證其伸縮方向。前者處理不好，縫端混凝土將被擠裂。后者更易于忽視，傳力桿有的安裝時(shí)即歪歪斜斜。傳力桿與路面不平行，混凝土板伸縮時(shí)，傳力桿對(duì)混凝土板產(chǎn)生壓應(yīng)力，引起混凝土板拉裂。
     
      （2）橫向施工縫傳力桿。橫向施工縫傳力桿應(yīng)用光圓趕緊，且一半涂瀝青，允許滑動(dòng)。在實(shí)際應(yīng)用中，許多施工單位為圖方便，經(jīng)常使用螺紋鋼，且不涂瀝青。施工縫兩邊混凝土澆筑時(shí)間不同，凝結(jié)過程中產(chǎn)生的收縮不同步，傳力桿不能伸縮，形成薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)混凝土板在荷載或自然因素作用下產(chǎn)生收縮，則在此薄弱環(huán)節(jié)處產(chǎn)生裂縫。
     
      （3）縱縫拉桿?？v縫一般有縱向縮縫和縱向施工縫兩種，兩種縱縫均應(yīng)設(shè)置拉桿。拉桿在設(shè)計(jì)上并不作為一種傳荷裝置，其主要作用是拉住相鄰板塊不讓它們分離，因而它應(yīng)能提供足夠的拉力以克服面層收縮時(shí)基層頂面所給予的摩擦力。拉桿應(yīng)用螺紋鋼，長(zhǎng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，以保證其與混凝土只的粘接力。并且拉桿的直徑與間距也應(yīng)得到保證。一些施工單位在施工時(shí)采用小直徑螺紋鋼，長(zhǎng)度達(dá)不到依靠求，或者由于橫板預(yù)留孔位置不對(duì)而使拉桿間距偏大。如此，拉桿不能提供足夠的拉力，混凝土面板收縮時(shí)縱縫被拉開而形成裂縫。