淺談水泥砼路面裂縫成因及預防措施

1、淺談水泥砼路面裂縫成因及預防措施論文關鍵詞：水泥砼(混凝土)路面；裂縫成因；預防措施摘論文要：文章分析水泥混凝土路面發(fā)生裂縫的原因和水泥混凝土路面裂縫形成的機理，并提出防止水泥混凝土路面發(fā)生裂縫的技術措施和建議。一、前言當前，水泥混凝土路面在國、省道路面改造和農(nóng)村公路改造建立當中的應用比擬普遍，水泥混凝土路面具有強度高、施工方便、工藝成熟、使用周期長等方面的卓越性能，因此受到公路建立者和使用者的親睞。但其在施工和運營中容易出現(xiàn)的裂縫問題，使建立和養(yǎng)護費用大大增加。為了能更好地控制好水泥混凝土路面的質(zhì)量，減少混凝土路面裂縫的發(fā)生，下面對公路建立當中常見的水泥混凝土路面裂縫問題以及產(chǎn)生的原因進展分

2、析和討論。二、裂縫成因裂縫是水泥混凝土路面最常見、最普遍的質(zhì)量病害。在水泥混凝土路面施工及運營過程中，其產(chǎn)生裂縫的原因很多，有水泥混凝土本身內(nèi)在的原因，如水泥、水、集料等組成材料內(nèi)在問題，還有外部條件如基層的質(zhì)量、施工環(huán)境溫度以及施工工藝等原因。裂縫的產(chǎn)生從時間上可分凝結前和凝結后兩個過程。(一)凝結前水泥在水化過程中會使混凝土的體積發(fā)生變化，主要是水泥水體系的體積減少，這種體積的減縮叫做混凝土的塑性收縮。塑性收縮均會使混凝土發(fā)生裂縫。主要有以下幾種情況：1在混凝土凝結前，砼還處于塑性狀態(tài)，其組成材料的密度不同而發(fā)生沉降收縮以及平面積較大的混凝土其程度方向的收縮比垂直方向難時，都會引起形成不規(guī)

3、那么的裂紋；2當混凝土中的水泥與水發(fā)生反響，水泥水化物的體積會小于水泥和水的體積之和，加上混凝土內(nèi)部自由水析出，混凝土內(nèi)部會形成毛細管，毛細管張力會導致混凝土開裂；3當在枯燥的基層上澆筑砼面層時，因其中的水分很快被基層吸收，使混凝土失水引起大的收縮而產(chǎn)生寬而深的裂縫；4在凝結前這段時間，混凝土里水泥的水化反響是一個放熱的反響，這種反響將使混凝土內(nèi)部溫度升高，產(chǎn)生體積膨脹，待水化反響減慢以后，混凝土體積會收縮，因此引起應力變化而使混凝土出現(xiàn)裂紋。(二)凝結后混凝土在凝結以后，混凝土強度會由于其物理和化學反響的持續(xù)進展而緩慢增長。因此，在這一段時間混凝土會由于其內(nèi)在的原因與環(huán)境的不相適應或由于施工

4、及材料的問題而產(chǎn)生裂縫，有以下幾種：1收縮裂縫?；炷林糜谖达柡涂諝庵袝捎谒謫适Ф鹂菰锸湛s。水分蒸發(fā)使干縮產(chǎn)生的拉應力大于砼的抗拉強度，使砼產(chǎn)生裂縫。它的主要特征是外表開裂，走向縱橫交織，沒有一定的規(guī)律，形似龜紋，縫寬和長度都很校引起干縮裂縫的因素主要有：(1)水泥中的硅酸二鈣在干濕作用下，發(fā)生化學反響，形成具有一定膨脹性的復合無機鹽晶體，這種晶體體積變化很大。另外，水泥中的鋁酸三鈣水化時需大量的水，養(yǎng)護過程中膨脹值大，枯燥時收縮亦大。這兩種物質(zhì)含量大時干縮性亦大。(2)砼中的用水量對干縮值有很大的影響，用水量與干縮值成一定正比例的線性關系，當用水量增加時，收縮量值也增加。(3)骨料本

5、身尺寸的大小與級配也會影響混凝土的收縮量。較大顆粒的骨料拌和成的混凝土收縮量會較低。級配良好時，空隙率小，砂漿含量減少，收縮值相對減少。對使用偏細砂時，由于其有較高的空隙含量，會使砼收縮值增大。骨料中含泥量大時由于粘土本身就很容易收縮，因此砼收縮值也會增大。2溫度應力而產(chǎn)生的裂縫。在混凝土強度增長的這段時間，混凝土里水泥的水化反響是一個放熱的反響，這種反響將使混凝土內(nèi)部溫度升高，產(chǎn)生體積膨脹，待水化反響減慢以后，混凝土體積會收縮，因此引起應力變化而使混凝土出現(xiàn)裂紋。同時，由于混凝土的傳導性能較低，類似絕緣體，加上混凝土塊體外部失去一些熱量使混凝土形成溫度梯度，在以后內(nèi)部的冷卻期間會產(chǎn)生開裂。另

6、外，晝夜溫差太大或者降雨后刮風引起路面溫度驟降，均會產(chǎn)生較大的溫度應力，在混凝土材料對溫度的變比而引起的伸縮量超過抗拉強度時，就會發(fā)生裂縫。3基層不合格而產(chǎn)生裂縫。由于在鋪筑面板前，對基層的縱、橫向斷裂沒有進展徹底的修復，而基層的斷裂反射到面層，會使面層斷裂。另外，當基層產(chǎn)生非擴展性溫縮、干縮裂縫時，也會使面層產(chǎn)生斷裂。4原材料不良引起的裂縫。有以下幾種情況：(1)水泥安定性不良引起的裂縫。對水泥漿的根本要求是它一旦凝結，體積不會發(fā)生很大的變化。假如煅燒水泥的原料中含有的石灰相對過多，水泥熟料鍛燒不充分，氧化鈣(a)和氧化鎂(g)以游離狀態(tài)存在，并且產(chǎn)生過量的石膏。因為它們的水化過程延遲或很慢

7、，導致水泥已凝結硬化后繼續(xù)水化而產(chǎn)生水化產(chǎn)物，又由于水化產(chǎn)物的體積比它原始游離a和g等的體積大得多，這種在硬化的混凝土中的不均勻的體積膨脹使路面出現(xiàn)龜裂、斷板等。(2)因拌和物溫度過高，而出現(xiàn)“假凝現(xiàn)象，并使砼板塊斷裂。水泥拌合后不久，便產(chǎn)生變硬，重新攪拌后又恢復了塑性，并逐步正常硬化。這一過程中開場出現(xiàn)的現(xiàn)象即為“假凝。這是因為水泥中含有半水石膏或無水石膏，當水泥同水拌和時，這些化合物會消費石膏，使水泥顆粒外表形成一層薄的硬殼，使砼拌和物的和易性變差，并影響后期強度。另外，內(nèi)部熱量不易散發(fā)，會使體積膨脹，引起混凝土裂開。這種不正常的早期固化即過早變硬現(xiàn)象對水泥漿體的強度并無不利影響，但卻影響

8、施工，也會造成裂縫。因此，為防止混凝土發(fā)生假凝現(xiàn)象，將假凝的水泥存放一定的時間或在制備混凝土時，適當延長攪拌時間。(3)水及骨料中有害雜質(zhì)對水泥混凝土的腐蝕。水質(zhì)不純及骨料中的有害雜質(zhì)會擾亂水泥的凝結，而且會對混凝土的強度產(chǎn)生不利影響，并且會造成水泥砼中鋼筋的銹蝕。有害雜質(zhì)與砼產(chǎn)生反響生成易溶于水的物質(zhì)，使混凝土腐蝕，強度降低，產(chǎn)生早期裂縫，在自然因素和車輛荷載等綜合作用下，裂縫進一步擴展，導致混凝土路面板斷裂。(4)砂、石材料中的活性材料硅與水泥中堿產(chǎn)生堿骨料化學反響，使砼構造遭到破壞。集料中的活性二氧化硅與水泥中堿性氧化物(Na20和K：)所水解生成的氫氧化物會產(chǎn)生化學反響，并在集料外表生

9、成一種堿硅酸凝膠體使骨料界面發(fā)生蝕變。這種凝膠體吸水后體積會膨脹，使砼構造破壞，出現(xiàn)較深的網(wǎng)裂。三、裂縫的預防措施(一)凝結前措施根據(jù)在凝結前裂縫產(chǎn)生的原因分析，控制和預防混凝土在這一階段產(chǎn)生裂縫。首先，應降低水分從混凝土外表的蒸發(fā)速度，在混凝土尚未出現(xiàn)析水前，防止強風吹拂和烈日曝曬；其次，盡快修整抹面，及時養(yǎng)護，防止砼外表水分蒸發(fā)而枯燥，并采用二次抹面，以減少外表收縮裂紋；最后，在澆筑砼前，應將基層澆濕。必須避開在高溫氣候條件施工，因在高溫天氣下，水泥水化作用加快，內(nèi)部水化熱不易及時散開，而產(chǎn)生溫度裂縫，同時因水分蒸發(fā)加快，使砼迅速枯燥而收縮，易產(chǎn)生收縮裂縫。(二)防止收縮裂縫要預防混凝土由

10、于干縮引起的裂縫，首先，選擇適宜的骨料品種、控制集料級配的準確性及含泥量至關重要。在施工過程中，應加強抽查檢驗，防止集料的級配產(chǎn)生波動，盡量降低集料的含泥量；其次，通過混凝土試配，優(yōu)選材料和配合比，嚴格按配合比所設計的各種材料比例進展投料，理論配合比要轉換成現(xiàn)場的施工配合比，防止水灰比發(fā)生變化；最后，優(yōu)選水泥，盡量選用性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠的水泥產(chǎn)品。(三)加強保溫保濕養(yǎng)護混凝土產(chǎn)生的裂縫很大一局部原因都是由于溫度控制不當造成的，因此，控制和預防溫度應力產(chǎn)生的裂縫，是混凝土施工過程中非常重要的步驟。必須嚴格執(zhí)行施工標準所規(guī)定的施工氣溫，嚴格按照高溫季節(jié)施工的規(guī)定進展，并采取相應的養(yǎng)護措施。同時設置

11、伸縮縫或漲縫并且對混凝土面板進展及時切割，也是預防和防止溫度應力造成面板拉裂的一條行之有效的措施。(四)防止反射裂縫為防止面板由于基層原因產(chǎn)生的反射裂縫，在施工混凝土面層前，對基層應進展詳細的檢查，去除所有產(chǎn)生縱、橫向斷裂的基層，并使用一樣的基層料重鋪，同時設漲縫板橫向隔開，漲縫板應與路面漲縫或縮縫上下對齊；當基層產(chǎn)生非擴展性溫縮、干縮裂縫時，應灌瀝青密封防水，還應在裂縫上粘貼油氈、土工布或土工織物，其覆蓋寬度不小于1000，距裂縫上最窄處不得小于300。(五)加強水泥的安定性檢驗由于水泥是建筑工程中用量最大，而且是直接影響到工程質(zhì)量的建筑材料，由于水泥安定性不合格具有一定的隱蔽性，假如不做檢

12、驗一般很難被發(fā)現(xiàn)。因此水泥進入施工現(xiàn)場后，首先應該取樣送檢。每批水泥應至少取樣一次，取樣要有代表性，樣品取好后，應及時送往檢驗單位試驗。對于可能出現(xiàn)的安定性方面的問題應該以預防為主，否那么一旦出現(xiàn)問題那么難以彌補。(六)控制原材料質(zhì)量為防止水及骨料中有害雜質(zhì)對水泥砼的腐蝕，應嚴格控制混凝土的攪拌用水、養(yǎng)護用水和集料的硫化物及硫酸鹽的含量，因為混凝土中的硫酸鹽是造成混凝土被腐蝕的最主要因素之一。因此，水、集料里的硫化物含量必須滿足?公路水泥混凝土路面施工技術標準?JTJF30-2022里的規(guī)定。同時，水的PH值也必須符合標準要求，不得小于4?？刂圃牧系馁|(zhì)量，另一方面也是為了杜絕或減少堿骨料反響，盡管發(fā)生這一反響的幾率較少，但它在混凝土整個使用周期內(nèi)都有可能發(fā)生，而且一旦發(fā)生以后，對混凝土的破壞將是致命的。因此，必須加以預防和控制，盡量采用低堿水泥和非活性集料。?公路水泥混凝土路面施工技術標準?JTJF30-2022里規(guī)定：對于粗、細集料，必須進展堿集料反響試驗，且經(jīng)堿集料反響試驗后，試件應無裂縫、酥裂、膠體外溢等現(xiàn)象，在規(guī)定試驗齡期的膨脹率應小于0.10。四、結語水泥砼路面裂縫的產(chǎn)生，其內(nèi)因與外部條件，非常