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关于某环山公路水泥混凝土路面裂缝和断板原因

2013-09-22 01:15 　　
　　 关键词:水泥混凝土路面；冷缩裂缝干缩裂缝；断板
　　论文摘要:对夏季水泥混凝土路面施工中产生的裂缝和断板原因进行分析，并提出了措施。

　　水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好、耐久性好、养护维修费用低、效益高等优点，在目前公路建设中广泛的使用。本文某环山公路水泥混凝土路面夏季施工中的经验，就水泥混凝土路面出现裂缝和断板的原因及防止措施进行了一些简单的分析。
　　
　　一、条件
　　
　　南方某环山公路混凝土路面施工时间为2006年7月至8月，施工期间多以晴天为主，昼夜温差大，午间最高气温42℃，晚间最低气温15℃左右。
　　
　　二、裂缝和断板的产生
　　
　　环山公路混凝土路面的前期施工阶段由于工期紧迫没有回避高温时段的烈日暴晒而浇筑混凝土，覆盖养护之前就发现有块板有微裂缝，为防止太阳直接曝晒于板块表面，施工人员及时用编织布及塑料布进行遮盖，在中午阳光的直射下，塑料布下混凝土在气温及水化热的双重作用下，温度上升很快，并且很快达到60℃左右。同时，没有及时采取措施尽快根据混凝板的实际情况提前进行切缝，在养护期过后揭开覆盖物清扫路面时发现有出现多处裂缝和二处断板，裂缝和断板大多数为横向。
　　
　　三、裂缝和断板产生的原因
　　
　　（一）冷缩裂缝
　　在夏季施工时冷缩裂缝的产生包括由于气候温差大和人为因素造成了混凝土大温差两方面，特别是人为的大温差使表面迅速收缩，产生拉应力造成裂缝和断板。
　　和一般一样，水泥混凝土具有热胀冷缩性能，混凝土板块的热胀冷缩都是在相邻部分或整体性限制条件下发生的，故热胀属于变形压缩，而冷缩则属于拉伸变形很容易开裂。 您可以访问中国科教评价网（www.NsEac.com）查看更多相关的文章。
　　水泥的水化过程是一个放热过程。在混凝土硬化过程中释放大量热能，致使温度上升，在通常温度范围内，混凝土温度上升1℃，每m膨胀0.01mm。这种温度变形对大面积板块极为不利。
　　（二）干缩裂缝
　　在水泥混凝土中，水在水泥石中是以化学结合水，层间吸附水以及毛细水等状态存在着，当这些水在混凝土硬化过程中失去时，水泥混凝土本体就会收缩，这些就是干缩。但是这是自由收缩，还不会导致裂缝的发生，惟有收缩受到限制而发生收缩应力时，才容易产生干燥收缩裂缝，水泥浆干缩的内部限制主要是混凝土中骨料对水泥浆的限制。在普通水泥混凝土中，水泥浆的收缩率被限制了90%，所以混凝土内部经常存在着引起干缩裂缝的应力状态。干缩裂缝一般为表面裂缝或不规则断板。
　　混凝土面板在浇筑完成后。经过表面修整抹面后应尽快采取措施避免日光曝晒新浇筑的混凝土，使其表面减少蒸发量，防止混凝土面板表面迅速失水而产生干缩裂缝。
　　本段混凝土在中午浇筑后，为防止阳光暴晒，虽然采用了编织布及塑料布覆盖，但在施工时在覆盖前就已经损失了不少水分，是该施工过程产生干缩裂缝的一个重要因素。
　　（三）切缝不及时
　　由于高温季节施工，又是在覆盖升温的情况下，水泥混凝土强度提高较快，应加强观察提前进行切缝，使混凝土内部的拉应力释放在切缝端。
　　水泥混凝土路面施工后在当时温度条件下一般都要在16-18小时才可以切缝，而有些混凝土路面板块由于在上午施工，经过中午烈日高温影响，再加上人为覆盖增温，因此混凝土板强度形成较快，作为施工人员，应当随时注意观察，一旦强度允许，应及时切缝，避免由于切缝不及时而造成裂缝和断板。
　　
　　四、预防措施
　　
　　路面的裂缝和断板的产生使其使用性能下降，严重影响了公路的效益和行车安全，因此，必须采取措施，加强对水泥混凝土路面裂缝和断板的控制。
　　（一）设计阶段预防裂缝和断板的产生
　　为了防止水泥混凝土路面的裂缝和断板，各有关部门应认真及时地组织设计人员和有关专家，根据水泥混凝土路面的设计理论及规范要求，结合当地的位置，环境、地形、沿线工程和水文条件，特别是量的组成和车辆的类别以及地方材料的供应情况，进行深入细致地研究和讨论，提出符合实际的轴载设计参数、路面结构、材料组成、路基填料、碾压方案和要求，以设计出适宜的水泥混凝土面板以及完善的排水系统，提出合理经济的水泥混凝土配比设计及施工要求。