結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)考點(diǎn)：裂縫類損壞類型

　　水泥混凝土遇到的主要損壞類型可按損壞模式和影響程度分為五類：

　　裂縫類，主要指縱向裂縫、橫向裂縫、斜向裂縫、破碎板或交叉裂縫、板角斷裂等;

　　1.裂縫類

　　主要指縱向橫向斜向交叉裂縫，或者角隅斷裂，由于板內(nèi)應(yīng)力大于水泥混凝土的強(qiáng)度而出現(xiàn)，或者巾于板的尺寸太大(出現(xiàn)較大的溫度翹曲應(yīng)力)，下層穩(wěn)定性差產(chǎn)生過量的變形使板底脫空失去支撐，施工中切縫不及時(shí)也會(huì)產(chǎn)生裂縫。

　　(1)橫向裂縫

　　指垂直于行車方向的有規(guī)則的裂縫，導(dǎo)致水泥混凝土出現(xiàn)橫向裂縫的原因很多，大致可以歸納為如下幾個(gè)方面。

　?、俑煽s裂縫。在水泥混凝土混和料中，水以化學(xué)結(jié)合水、層間水、物理吸附水、毛細(xì)水等狀態(tài)存在。當(dāng)水在混凝土硬化過程中失去時(shí)，水泥漿體就會(huì)因收縮產(chǎn)生收縮應(yīng)力而引起干燥收縮裂縫。從配合比來看，雖然混凝土的塌落度、水泥標(biāo)號(hào)、用量、集料粒徑、細(xì)集料含量等對(duì)水泥混凝土的干縮有影響，但最重要的影響因素還是混凝土中的單位含水量，因此水泥混凝土施工在滿足施工和易性的前提下，應(yīng)盡量減少單位用水量，有資料表明干縮引起的路面橫向裂縫有30%發(fā)生在14d齡期內(nèi)。

　?、诶淇s裂縫。水泥混凝土具有熱脹冷縮性能，其線脹系數(shù)為1xlo―5，板塊的熱脹冷縮是在相鄰部分或整體限制條件下發(fā)生的，故熱脹是壓縮變形，冷縮是拉伸變形，很容易引起開裂。水泥水化是一個(gè)放熱過程，在混凝土硬化過程中，釋放出大量的熱能，使溫度上升，混凝土內(nèi)部體積膨脹，而板面溫度夜間降低又由于濕水養(yǎng)生導(dǎo)致冷卻收縮，使混凝土路面內(nèi)部膨脹，面部收縮，產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，當(dāng)溫度應(yīng)力大于板的極限拉應(yīng)力時(shí)，板塊就會(huì)出現(xiàn)裂縫或橫向斷裂，溫度從高溫突然下降時(shí)也會(huì)引起板塊的斷裂。

　?、矍锌p不及時(shí)。為防止混凝土的干縮裂縫和冷縮裂縫，人們把路面分塊，為防止混凝土路面的橫向裂縫，施工要求及時(shí)切縫。

　　(2)縱向裂縫

　　順路方向出現(xiàn)的裂縫稱為縱向裂縫，水泥混凝土路面大傳荷順序?yàn)槊鎸?、基層、路基。盡管面板傳到路基頂面的荷載應(yīng)力很小，往往不超過o.05MPa，但路基的穩(wěn)定條件很重要。由于填料土質(zhì)不均勻、濕度不均勻、膨脹性土、凍脹、壓實(shí)不足等多種原因，很可能導(dǎo)致路基不均勻，在混凝土澆筑之前未嚴(yán)格檢查基層頂面彈性模量JL是否符合規(guī)范要求，盲目施工，在路基稍有沉陷的情況下，在板塊自重和行車壓力作用下而產(chǎn)生縱向斷裂。開始裂縫很細(xì)，一般小于o.05mm，但隨著雨水浸入和浸泡，基層表層軟化、液化，而產(chǎn)生唧泥、淘空，使裂縫加大。

　　拓寬路基時(shí)，由于路基處理不當(dāng)，新路基出現(xiàn)沉降，混凝土板下沿縱向出現(xiàn)脫空，在車輪荷載作用下，使混凝土板發(fā)生縱向斷裂。所以為預(yù)防縱向裂縫的產(chǎn)生，在施工中要嚴(yán)格控制基層、路基的質(zhì)量及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

　　(3)交叉裂縫

　　水泥混凝土在拌和、運(yùn)輸、振搗、凝結(jié)、硬化的過程中，始終存在著水泥的水化反應(yīng)。水化反應(yīng)可分初始期、休止期、凝結(jié)期及硬化期四個(gè)階段。水泥水化反應(yīng)在混凝土發(fā)生升溫和降溫過程中產(chǎn)生體積的脹縮變形，在內(nèi)部骨料及外部邊界約束下使混凝土的自由脹縮變形受阻，而產(chǎn)生拉壓應(yīng)力。水泥的安定性對(duì)混凝土的質(zhì)量影響很大。在水泥的生產(chǎn)過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些過燒的CaO和Mso，它們的水化速度較慢，往往是在水泥硬化后再水化，引起水泥漿體積膨脹、開裂甚至潰散，我國(guó)水泥立窯水泥較多，水泥生產(chǎn)過程中的燒成溫度很難控制好，所以容易出現(xiàn)安定性不良的狀況。如果使用了安定性不良的水泥，澆筑的混凝土路面就會(huì)產(chǎn)生大面積龜裂。所以為預(yù)防交叉裂縫的產(chǎn)生，在設(shè)汁中要選擇水穩(wěn)性好的材料做基層及底基層;在施工中要嚴(yán)把水泥質(zhì)量關(guān)，各項(xiàng)指標(biāo)必須達(dá)到規(guī)范要求，施工中嚴(yán)格按配合比操作，保證混凝土強(qiáng)度。

　　(4)板角斷裂

　　與混凝土板角兩邊接縫相接的貫穿板厚的裂縫稱為板角斷裂。板角是混凝土路面板的薄弱部位，由于側(cè)模的模壁效應(yīng)，施工時(shí)插入式振搗器很難使混凝土完全密實(shí)，板角密實(shí)度不夠，強(qiáng)度相對(duì)較小，而在受力卜板角卻較為不利。相鄰板角之間無傳力桿，傳荷能力較差，在車輪荷載的作用下荷載應(yīng)力較集中，除在混凝土路面起始點(diǎn)沒有角隅及邊緣鋼筋外，其它部位均末設(shè)加強(qiáng)筋，而且一旦混凝土路面板接縫進(jìn)水，板下就會(huì)出現(xiàn)唧泥、脫空現(xiàn)象，板角更是處于不利狀況，車輪荷載作用在板角時(shí)，很容易出現(xiàn)板角斷裂。

2013結(jié)構(gòu)工程師考試：塑膠知識(shí)點(diǎn)匯總