畢業(yè)論文-水泥砼路面裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生原因及防治措施

1、題 目：水泥砼路面裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生原因及防治措施文獻(xiàn)綜述：裂縫指的是混凝土硬化過(guò)程中，由于混凝土脫水引起收縮，或者受溫度高低的溫差影響，引起脹縮不均勻而產(chǎn)生的裂縫現(xiàn)象。路面是用各種混合料鋪筑而成的路基頂層，是道路結(jié)構(gòu)的的傳遞荷載部位，在道路上行駛車(chē)輛產(chǎn)生的荷載均由路面?zhèn)鞯铰坊课?，因此，路面工程施工質(zhì)量的好壞，直接影響整條道路的工程質(zhì)量，而裂縫現(xiàn)象在水泥混凝土路面病害中最為普遍，它不僅使路面產(chǎn)生縫隙，引起行車(chē)跳動(dòng)現(xiàn)象，嚴(yán)重的路面裂縫還會(huì)阻斷交通，成為公路運(yùn)輸【1,2003 ?！?,1999?！?】公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D402002【4】公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范JHG H102009【5】

2、北京市門(mén)頭溝區(qū)柏峪臺(tái)路大修工程施工圖設(shè)計(jì)書(shū)【61999一、 水泥混凝土路面裂縫現(xiàn)象及成因2時(shí)間安排備注3指導(dǎo)教師簽名：審核日期：年月日4目錄一、水泥混凝土路面裂縫現(xiàn)象的分類(lèi) 1(一) 按裂縫在厚度方向發(fā)生的程度 1(二) 按裂縫發(fā)生的方向 1(三) 按裂縫發(fā)生的時(shí)期 2(四) 按路面破損類(lèi)型 2(五) 按裂縫損壞程度 2(六) 水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)中分類(lèi) 2二、水泥混凝土路面裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生原因 2(一) 溫度梯度 3(二) 濕潤(rùn)程度梯度 3(三) 局部物超載和化學(xué)剝蝕 3三、水泥混凝土路面裂縫現(xiàn)象的預(yù)防措施 3（一）施工工藝控制（二）原材料優(yōu)選四、工程實(shí)例 五、結(jié)束語(yǔ)3457參考文獻(xiàn) 8致謝語(yǔ)

3、95水泥砼路面裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生原因及防治措施摘 要關(guān)鍵詞：近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)公路建設(shè)投資力度的加大，我國(guó)的高速公路建設(shè)十分迅速，但是，隨著一條條高速公路的建成并投入運(yùn)營(yíng)，水泥混凝土路面病害也引起業(yè)內(nèi)人士的普遍關(guān)注。目前我國(guó)水泥混凝土路面病害有：裂縫、微裂縫、沉降、錯(cuò)臺(tái)、破裂、拱起、露冒、麻面、剝落、磨光、接縫損壞、空洞和坑槽等。這些病害基本也是公路工程質(zhì)量的通病。對(duì)新建公路正常使用形成了嚴(yán)重的威脅。本文對(duì)以上幾種常見(jiàn)病害中的裂縫成因、危害及防治措施進(jìn)行分析。一、 水泥混凝土路面裂縫現(xiàn)象的分類(lèi)混凝土裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重病害。貫穿裂縫和深層裂縫會(huì)破壞結(jié)構(gòu)的整體度應(yīng)力和外力作用下，表現(xiàn)裂縫可發(fā)展成具

4、有破壞性的貫穿裂縫和深層裂縫。（一）表面裂縫和貫穿裂縫表面裂縫貫穿裂縫（二）橫向裂縫和斜向裂縫按裂縫發(fā)生的方向分。橫向裂縫是指垂直于行車(chē)道方向的有規(guī)則的裂縫?？v向裂裂縫。交叉裂縫是指兩條或兩條以上相互交錯(cuò)的裂縫。2橫向裂縫斜向裂縫3（三）早期裂縫和使用期裂縫按照裂縫發(fā)生的時(shí)期可分為早期裂縫和使用期裂縫。早期裂縫（施工裂縫）是指砼路面板澆筑完成后，未完成硬化就開(kāi)放交通，導(dǎo)致出現(xiàn)的斷板。使用期裂縫（后期裂縫）是指開(kāi)放交通后出現(xiàn)的裂縫。（四）裂縫損壞程度角隅斷裂，縱向、橫向和斜向裂縫及破碎板或交叉裂縫均分為輕微、中等、嚴(yán)重三個(gè)等級(jí)。除以上分類(lèi)外，在水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)規(guī)范中，水泥混凝土路面裂縫可分為以

5、下幾類(lèi)：1.平行或近于平行路中心線的縱向裂縫。2.垂直或斜向路中心線的橫向或斜向裂縫。3.從板角隅到斜向裂縫兩端的距離小于 1.8m 的角隅斷裂。4.兩條以上裂縫交叉，使板斷裂成 3 塊以上的交叉裂縫和斷裂版。二、水泥混凝土路面裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生原因凡是- 4 -0.11.0mm 潤(rùn)程度梯度、局部物超載和化學(xué)剝蝕效用（如：鋼筋銹蝕、堿骨料反映）而引起的。溫度和濕潤(rùn)程度、混凝土構(gòu)件的尺寸和幾何外形、混凝土構(gòu)件受約束的程度、混凝土體內(nèi)的溫度、各種混凝土原材料的性能和共同比設(shè)計(jì)。宏觀上，硬化混凝土在約束條件下，緊縮變形會(huì)產(chǎn)生彈性拉應(yīng)力，拉應(yīng)力的近似值最初可假定為楊氏模量和變形的乘積，當(dāng)誘導(dǎo)拉應(yīng)力跨越混凝

6、土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土材料就會(huì)開(kāi)裂。但究竟上，由于混凝土?xí)r一種兼具粘性和延展性（徐變）的復(fù)雜相組成的非均質(zhì)材料，一些應(yīng)力被徐變松弛所釋放，混凝土是否產(chǎn)生裂縫是徐變應(yīng)力效用是硬化混凝土早期開(kāi)裂的中心問(wèn)題。約束緊縮變形可通過(guò)提高混凝土抗拉強(qiáng)度、減少緊縮變形、降低彈性模量和提高徐變變形等幾個(gè)參數(shù)來(lái)減小。4微觀上，由于混凝土?xí)r由不同相混淆后復(fù)雜的物化反映形成的非均質(zhì)的材料。不同項(xiàng)之間存在著不同的應(yīng)變能和不同的能量密度梯度。水化反映開(kāi)始的一段時(shí)間，由于水化反映放出大量的熱量，使水化產(chǎn)物的溫度急劇上升，體積膨脹，相對(duì)于與骨料而言，膨脹使得骨料和水化產(chǎn)物的界面出現(xiàn)錯(cuò)位（或稱變形）或缺陷，而這些亞穩(wěn)定狀態(tài)凝膠

7、體錯(cuò)位可能因水化反映的繼續(xù)喝水化產(chǎn)物的增加得以填充而愈合。之后，由在骨料周?chē)纬擅谒谒构橇纤闹艿哪z體的水膠比（ W/C+F）相對(duì)于較大，這也就進(jìn)一步證實(shí)了混凝土破壞是從界面過(guò)度區(qū)開(kāi)始的。三、水泥混凝土路面裂縫現(xiàn)象的預(yù)防措施（一）施工工藝控制路基質(zhì)量控制路基壓實(shí)要達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度值和彎沉值，特別是臺(tái)背部位要加強(qiáng)；完善排水設(shè)對(duì)于路基不穩(wěn)定地段，盡量不采用砼路面，否則需進(jìn)行處理?；鶎淤|(zhì)量控制嚴(yán)格控制頂面標(biāo)高，保持厚度一致；嚴(yán)格控制頂面平整度，采取加鋪塑料薄膜方法減少面板與基層摩阻力；對(duì)標(biāo)高不足的基層應(yīng)返工重做，且禁止采用松散材料填補(bǔ)盡可能采用水泥穩(wěn)定基層，嚴(yán)格控制細(xì)料，增加水穩(wěn)性，防止唧泥。面

8、層質(zhì)量控制控制攪拌時(shí)間，控制集料攪拌溫度和含水量，保證水灰比；開(kāi)工前檢查機(jī)械設(shè)備，確保施工連續(xù)性，做好施工縫；砼振搗要均勻密實(shí)，避免漏振、過(guò)振；重視面板養(yǎng)生，5不要采用加覆蓋物僅灑水的養(yǎng)生方法；及時(shí)切縫，采用多臺(tái)切縫機(jī)同時(shí)作業(yè)，切縫不宜太深或太淺（小于1/4 或大于 1/3 漏吸；正確安裝傳力桿，防止上下翹動(dòng)，可采用雙模板控制；在晝夜溫差大的地區(qū)，避免陽(yáng)光直射，并及時(shí)覆蓋養(yǎng)生，保持溫度變化不知太大。（二）原材料優(yōu)選1.石灰在選擇石灰時(shí)，在條件許可的環(huán)境下，應(yīng)優(yōu)先選用緊縮小的或具有膨脹性的石灰。因?yàn)檫@種石灰在水化膨脹期（1d5d）可產(chǎn)生絕對(duì)是的預(yù)壓應(yīng)力，而在水化后期預(yù)壓應(yīng)力部分相互消除溫度徐變應(yīng)

9、力，減小混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力，提高混凝土的抗裂能力。 MgO含量控制在 3.0%5.0%石膏與 C3A的比率適當(dāng)大一些，C3AC3S和C2S含量應(yīng)分別控制在5.0%以內(nèi)、50.0%擺布和20.0%擺布，這種熟料比例的石灰具有持久穩(wěn)定的膨脹抗裂性能。為了更定量化的評(píng)價(jià)不異TSM/粉煤灰混淆膠凝材料。2.骨料骨料在混凝土中所占比例較大，通常是混凝土絕對(duì)體積的60%85%，是以，骨料的類(lèi)型和性能對(duì)混凝土抗裂有著很大影響。在選擇骨料時(shí)，應(yīng)選擇線膨脹系數(shù)孝巖石彈性模量低、表面清潔無(wú)弱包裹層、級(jí)配杰出的骨料。過(guò)去，砂多采用天然的河砂或山砂，其中不凡含粘土顆粒或團(tuán)塊，在骨料規(guī)范中限制 0.15mm 篩下的細(xì)顆粒

10、（稱石粉）的比例，尤其0.075mm 篩下的顆粒量是不容置實(shí)性、經(jīng)久性和抗裂性。有研究表明砂子中石粉比例一般在 15%18%之間為宜。二灘拱壩混凝土所用的正長(zhǎng)巖人工破碎中石粉比例計(jì)數(shù)值為 14%17%是以，二灘混凝土最大骨料粒徑 152mm 的混凝土基本上無(wú)一裂縫。當(dāng)然，這只是其中提高抗裂的一個(gè)因素罷了。63.粉煤灰可提高混凝土的抗?jié)B性、經(jīng)久性、減少緊縮，降低膠凝材料體系的水化熱，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，按捺堿集料反映，減少新拌混凝土的泌水等。這些諸多好處均將有利于提高混凝土的抗裂性能。四、工程實(shí)例柏峪臺(tái)路位于北京市門(mén)頭溝區(qū)齋堂鎮(zhèn)，現(xiàn)況柏峪臺(tái)路屬北京市門(mén)頭溝區(qū)公路發(fā)20002020 5.5 4.

11、5 柏峪景區(qū)內(nèi)一條重要的旅游道路，現(xiàn)況路面存在主要病害為裂縫。該路段解決方案為 HX-1 水泥路面修補(bǔ)料修復(fù)。HX-1水泥路面修補(bǔ)料專門(mén)針對(duì)水泥混凝土路面的麻面、空鼓、起皮、脫殼、裂縫、露筋等病害進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)，直接涂抹在病害部位即可，有超強(qiáng)的抗壓和粘結(jié)強(qiáng)度，可實(shí)現(xiàn)超薄修補(bǔ)，在高速和高壓的行車(chē)狀態(tài)下不會(huì)出現(xiàn)破碎和脫落現(xiàn)象。具體方法如下：1) 清理：先將起鼓、脫皮、裂縫等部位松動(dòng)部分剔掉，對(duì)低于3mm 的部位、過(guò)于平整的部位和有油垢的部位要進(jìn)行拉毛處理。2) 清掃：將底面的浮土等雜物清掃干凈，用高壓水沖刷干凈，沖刷時(shí)應(yīng)將泥漿沖出作業(yè)面并防止回流。 7養(yǎng)生及交通管制修補(bǔ)完之后，須進(jìn)行灑水養(yǎng)生，如果水

12、分蒸發(fā)過(guò)快天氣，要進(jìn)行覆蓋養(yǎng)生，不論哪種養(yǎng)生方式須保持濕潤(rùn)狀態(tài)下 2 個(gè)小時(shí)以上，溫度在20 度以上時(shí)，2-3個(gè)小時(shí)即可開(kāi)放交通，溫度低時(shí)，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)開(kāi)放時(shí)間，沒(méi)有完全固化前需完全封閉交通。五、結(jié)束語(yǔ)裂縫病害在不同地區(qū)也有各自的特點(diǎn)，在擬定處理方法前，宜進(jìn)行詳細(xì)實(shí)地考察，考慮多種因素的影響，找到最佳切入點(diǎn)，使施工機(jī)械、人員發(fā)揮其最佳效能。防治裂縫階段應(yīng)從路基、墊層、基層和面板多方面細(xì)致設(shè)計(jì)，從源頭上杜絕裂縫的發(fā)生。裂縫是水泥砼道路的主要病害之一,要針對(duì)不同的地區(qū)或條件,根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因,選擇適當(dāng)?shù)姆乐未胧Ｈ轿惶岣咚嗷炷恋缆返馁|(zhì)量。參考文獻(xiàn)：【1】徐永明.公路養(yǎng)護(hù)與管理.北京：人民交通出版社,2003.【2】孫大權(quán).公路工程施工方法與實(shí)例.北京：人民交通出版社,1999.8【3】公路水泥混凝土路面設(shè)