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)是設計方面考慮不周到，另一個(gè)是施工不當造成。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

　　1)攪拌不足或過(guò)分，振搗不密實(shí)，形成的混凝土強度不足或不均勻，易導致早期開(kāi)裂斷板。振搗時(shí)間不宜過(guò)長(cháng)，否則會(huì )造成分層，粗顆粒沉入底層，細顆粒及水留在上層，造成混凝土強度不均勻，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(guò)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(guò)程中會(huì )使溫差收縮加大，導致開(kāi)裂。

　　3)混凝土澆筑間斷。因停電、機械故障、運輸不暢、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，新舊混凝土由于結合不良和收縮不一致，會(huì )形成一條不規則的接縫。

　　4)養生不及時(shí)或養護方法不當。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)。由于機具故障或操作人員切縫時(shí)間掌握不準確或切縫深度不足，造成混凝土內應力集中，在混凝土板的薄弱處形成不規則的貫穿裂縫。

　　6)施工車(chē)輛過(guò)早通行。某些施工作業(yè)面，由于受到地理條件的限制或因混凝土養護作業(yè)需要在混凝土強度不足條件下過(guò)早地通車(chē)，產(chǎn)生荷載應力，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致漏吸，則漏吸處水會(huì )比較兩側大，混凝土強度較低，收縮也大，會(huì )形成薄弱環(huán)節而開(kāi)裂。如果真空吸水參數控制不好，兩吸墊交界處也會(huì )因兩邊的拉力過(guò)大而開(kāi)裂。

　　8)傳力桿安裝不當，上下翹曲，則在混凝土伸縮和傳力過(guò)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和地區，混凝土表面修整過(guò)程中要避免陽(yáng)光直射，整修后要及時(shí)覆蓋養生，防止混凝土白天過(guò)多的升溫，造成夜間降溫時(shí)收縮過(guò)大。

　　2、基層施工工藝不當

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

　　3)用松散材料處理基層標高失控或不平整時(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，強度降低，導致開(kāi)裂。

　　5)路基發(fā)生不均勻沉降，導致混凝土路面開(kāi)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、陷穴等特殊路段;

　　(3)橋涵、構造物附近壓實(shí)機械難以施工的部位;

　　(4)路基不同填料的界面或層面;

　　(5)壓實(shí)度不足。

　　壓實(shí)不均勻路段，在路面長(cháng)期使用過(guò)程中，由于水溫條件的變化和行車(chē)荷載作用，路基產(chǎn)生不均勻沉降，致使沉降量不同的結合面產(chǎn)生錯臺，面板由于荷載作用導致斷裂。

　　3、材料原因引起施工中斷板

　　1)原材料不合格

　　(1)水泥安定性差，強度不足。水泥中游離氧化鈣(f-ca0)在凝結硬化后還在繼續起水化作用，當f-ca0超過(guò)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度下降。水泥強度不足也會(huì )影響混凝土的初期強度，使開(kāi)裂斷板的機率大大增加。水泥的水化熱高、收縮大，也易導致開(kāi)裂。

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

　　2)混凝土配合比不當

　　(1)單位水泥用量偏大�；炷�土中引起收縮的主要是水泥石部分，過(guò)多的水泥用量，必然會(huì )導致較大的收縮。

　　(2)水灰比偏大。水泥完全水化所需的結合水最低水會(huì )比約0.26~0.29，施工中采用較高的水灰比是為了滿(mǎn)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，影響了混凝土強度。

　　(3)施工中計量不準，尤其是未根據集料中的含水量及時(shí)調整用水量，會(huì )影響混凝土的配合比的準確性，從而影響其初期強度。

　　(4)一般情況下，混凝土配合比按“飽和面干”狀態(tài)設計，如使用長(cháng)期在日光嚗曬下的過(guò)干集料，會(huì )大量吸收拌和用水而影響水灰比的準確性，影響混凝土強度。

　　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(kāi)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力，而這時(shí)其混凝土強度還較低，當拉應力大于混凝土初期抗拉強度時(shí)，就會(huì )在先澆筑板縮縫對應位置發(fā)生不規則裂縫。

　　2)有中央分隔路緣石等高速公路和街道施工中，路緣石常設有混凝土平基背座，由于路緣帶先于路面施工，當溫度下降時(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(kāi)裂。

　　5、初期微裂縫的擴展

　　初期混凝土收縮形成未反映到表面的微小裂縫，使用一段時(shí)間后，受行車(chē)荷載及溫度應力的雙重作用，部分裂縫將逐漸增長(cháng)，變深，以致造成面板斷裂。

　　6、排水不良

　　1)路基及基層排水不良，長(cháng)期受水浸泡，引起路基失穩或強度不足，使路面產(chǎn)生不規則斷裂。

　　2)裂隙水或邊溝水等滲入路基、基層和底基層，冬季凍脹時(shí)使路面產(chǎn)生縱向開(kāi)裂。

　　7、擠(涵)面鋪裝破壞

　　鋼筋混凝土明蓋板擠涵上的水泥混凝土路面鋪裝層，由于厚度不足或與蓋板、涵臺結合部處理不當，在行車(chē)作用和蓋板脹縮下，產(chǎn)生層間搓動(dòng)和面板斷裂。

　　某些產(chǎn)生初期斷板的原因也會(huì )在使用期繼續強化，導致路面開(kāi)裂、斷板或使病害程度更趨惡化。

　　8、超重車(chē)的影響

　　由于交通運輸業(yè)的迅速發(fā)展，大噸位的車(chē)輛逐年增加，單軸軸載比原設計計算軸載增加幾倍，由于軸載等效換算系數f=(Pi/P0)16，即超載(Pi)與標準軸載(Po)換算成16次方關(guān)系，所以，超重車(chē)的增加是水泥混凝土路面使用期開(kāi)裂斷板的重要原因。

　　總之，與水泥混凝土路面裂縫有關(guān)的因素很多，而強度、氣溫、材料施工方法等是比較主要的因素。因此，在施工中要多加注意，最大限度地避免和預防裂縫。

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