2016年公路監(jiān)理師《道路與橋梁》引起水泥混凝土路面裂縫破壞的原因

更新時(shí)間：2015-11-05 10:28:05 來源：環(huán)球網(wǎng)校

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　　引起水泥混凝土路面裂縫破壞的原因

　　引起水泥混凝土路面產(chǎn)生裂縫有兩個(gè)方面，一個(gè)是設(shè)計(jì)方面考慮不周到，另一個(gè)是施工不當(dāng)造成。施工中水泥混凝土裂縫破壞原因，歸納為如下幾個(gè)方面：

　　1、面層施工工藝不當(dāng)

　　1)攪拌不足或過分，振搗不密實(shí)，形成的混凝土強(qiáng)度不足或不均勻，易導(dǎo)致早期開裂斷板。振搗時(shí)間不宜過長，否則會(huì)造成分層，粗顆粒沉入底層，細(xì)顆粒及水留在上層，造成混凝土強(qiáng)度不均勻，表面收縮裂縫增加。

　　2)混凝土拌和時(shí)，如果水泥和集料溫度過高，再加上水泥的水化熱，會(huì)使混凝土拌和物的溫度很高，在冷卻、硬化過程中會(huì)使溫差收縮加大，導(dǎo)致開裂。

　　3)混凝土澆筑間斷。因停電、機(jī)械故障、運(yùn)輸不暢、氣候突變停料等原因使混凝土澆筑作業(yè)中斷，再澆筑時(shí)未按施工縫處理，新舊混凝土由于結(jié)合不良和收縮不一致，會(huì)形成一條不規(guī)則的接縫。

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　　4)養(yǎng)生不及時(shí)或養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)。尤其是氣溫高、濕度小、風(fēng)速大的不利條件下，就會(huì)使混凝土表面水分蒸發(fā)太快，從而形成干縮裂縫。

　　5)切縫不足時(shí)。由于機(jī)具故障或操作人員切縫時(shí)間掌握不準(zhǔn)確或切縫深度不足，造成混凝土內(nèi)應(yīng)力集中，在混凝土板的薄弱處形成不規(guī)則的貫穿裂縫。

　　6)施工車輛過早通行。某些施工作業(yè)面，由于受到地理?xiàng)l件的限制或因混凝土養(yǎng)護(hù)作業(yè)需要在混凝土強(qiáng)度不足條件下過早地通車，產(chǎn)生荷載應(yīng)力，這是產(chǎn)生裂縫的又一個(gè)原因。

　　7)采用真空吸水工藝時(shí)，如果因兩吸墊之間未重疊而導(dǎo)致漏吸，則漏吸處水會(huì)比較兩側(cè)大，混凝土強(qiáng)度較低，收縮也大，會(huì)形成薄弱環(huán)節(jié)而開裂。如果真空吸水參數(shù)控制不好，兩吸墊交界處也會(huì)因兩邊的拉力過大而開裂。

　　8)傳力桿安裝不當(dāng)，上下翹曲，則在混凝土伸縮和傳力過程中混凝土就會(huì)被破壞，形成裂縫破壞。

　　9)在日溫差較大的季節(jié)和地區(qū)，混凝土表面修整過程中要避免陽光直射，整修后要及時(shí)覆蓋養(yǎng)生，防止混凝土白天過多的升溫，造成夜間降溫時(shí)收縮過大。

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　　2、基層施工工藝不當(dāng)

　　1)基層標(biāo)高失控，造成路面厚度不一致，過薄或厚薄交界處將成為薄弱斷面，在混凝土收縮時(shí)，難以承受拉應(yīng)力而開裂。

　　2)基層不平整會(huì)大大地增加其與混凝土界面的摩阻力，易在較薄弱面開裂。

　　3)用松散材料處理基層標(biāo)高失控或不平整時(shí)，上層混凝土拌和物的水分或砂漿會(huì)下滲或被基層吸收，使下部混凝土變得疏松，強(qiáng)度下降。

　　4)基層干燥會(huì)吸收混凝土拌和物中的水分，使底部混凝土失水，強(qiáng)度降低，導(dǎo)致開裂。

　　5)路基發(fā)生不均勻沉降，導(dǎo)致混凝土路面開裂。一般路基不均勻沉降主要發(fā)生在：

　　(1)填挖相交斷面處，半填半挖結(jié)合處，新老路基交接處，土基密度不同部位等;

　　(2)軟弱地基，濕陷性黃土及采空區(qū)、陷穴等特殊路段;

　　(3)橋涵、構(gòu)造物附近壓實(shí)機(jī)械難以施工的部位;

　　(4)路基不同填料的界面或?qū)用?

　　(5)壓實(shí)度不足。

　　壓實(shí)不均勻路段，在路面長期使用過程中，由于水溫條件的變化和行車荷載作用，路基產(chǎn)生不均勻沉降，致使沉降量不同的結(jié)合面產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)，面板由于荷載作用導(dǎo)致斷裂。

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　　1)原材料不合格

　　(1)水泥安定性差，強(qiáng)度不足。水泥中游離氧化鈣(f-ca0)在凝結(jié)硬化后還在繼續(xù)起水化作用，當(dāng)f-ca0超過一定限量時(shí)，就會(huì)破壞已經(jīng)硬化的水泥石或使抗拉強(qiáng)度下降。水泥強(qiáng)度不足也會(huì)影響混凝土的初期強(qiáng)度，使開裂斷板的機(jī)率大大增加。水泥的水化熱高、收縮大，也易導(dǎo)致開裂。

　　(2)集料(砂、碎石等)含泥量及有機(jī)質(zhì)超標(biāo)。水泥混凝土中水泥石與集料的界面粘結(jié)不良，往往是產(chǎn)生初期開裂的薄弱部位。集料的含泥量和有機(jī)質(zhì)含量超過規(guī)范要求，必然會(huì)造成界面缺陷容易開裂。另外，有資料表明，在同樣的水灰比條件下，石灰?guī)r、石英巖等親水性集料與水泥石界面粘結(jié)力大，花崗巖等親水性差的集料則反之。

　　2)混凝土配合比不當(dāng)

　　(1)單位水泥用量偏大?；炷林幸鹗湛s的主要是水泥石部分，過多的水泥用量，必然會(huì)導(dǎo)致較大的收縮。

　　(2)水灰比偏大。水泥完全水化所需的結(jié)合水最低水會(huì)比約0.26~0.29，施工中采用較高的水灰比是為了滿足和易性需要。但偏大的水灰比，增大了水泥水化初期集料表面的水膜厚度，影響了混凝土強(qiáng)度。

　　(3)施工中計(jì)量不準(zhǔn)，尤其是未根據(jù)集料中的含水量及時(shí)調(diào)整用水量，會(huì)影響混凝土的配合比的準(zhǔn)確性，從而影響其初期強(qiáng)度。

　　(4)一般情況下，混凝土配合比按“飽和面干”狀態(tài)設(shè)計(jì)，如使用長期在日光嚗曬下的過干集料，會(huì)大量吸收拌和用水而影響水灰比的準(zhǔn)確性，影響混凝土強(qiáng)度。

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　　4、邊界原因引起混凝土產(chǎn)生裂縫

　　1)在雙幅路面施工中，已澆筑一邊的縮縫在另一邊未開始澆筑前已經(jīng)裂通，氣溫下降一定幅度時(shí)，斷裂的縮縫兩邊混凝土板收縮，這樣后澆筑還未切割的混凝土板受到較大的拉應(yīng)力，而這時(shí)其混凝土強(qiáng)度還較低，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土初期抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)在先澆筑板縮縫對(duì)應(yīng)位置發(fā)生不規(guī)則裂縫。

　　2)有中央分隔路緣石等高速公路和街道施工中，路緣石常設(shè)有混凝土平基背座，由于路緣帶先于路面施工，當(dāng)溫度下降時(shí)，路緣帶本身會(huì)收縮，路緣帶下部具有粗糙面會(huì)帶動(dòng)初期強(qiáng)度很低的混凝土面板在路緣帶裂縫處產(chǎn)生邊界裂縫。

　　3)同樣原因，如果基層穩(wěn)定層已經(jīng)發(fā)生裂縫，裂縫兩邊基層在氣溫下降時(shí)收縮，由于摩擦力作用，同樣也會(huì)帶動(dòng)上面初期混凝土面板開裂。

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