水泥混凝土路面表面裂缝产生的原因及处理参考措施.doc

水泥混凝土路面表面裂缝产生原因及处理方法 水泥混凝土路面是一个刚度大、扩散荷摘载能力强、稳定性强路面结构。但因为在施工中水泥混凝土原材料及配合比控制未达成设计标准，施工工艺不规范。使得水泥混凝土路面道板出现了早期损坏，造成路面出现裂缝和断板，这就降低了路面使用性能，不能确保水泥混凝土路面正常使用年限，不能发挥道路建设投资效益。所以，需要对路面出现裂缝和断板进行认真观察、分析、确定裂缝原因，制订切实可行修补方案。 一、裂缝分类和产生原因 水泥混凝土道面裂缝，可分为表面裂缝和贯穿板全厚度裂缝（简称贯穿裂缝）。 （一）、表面裂缝 水泥混凝土道面表面裂缝关键是由混凝土混合料早期过快失水干缩和碳化收缩引发。 混凝土混合料是一个多相不均匀材料。因为组成混合料多种固体颗粒大小、密度不一样，混合料不可避免地会发生分层离析。 1、泌水裂缝 在路面水泥混凝土道面施工中混合料发生分层离析大多是因为粗骨料在混合料中下沉，水分向上迁移，从而形成表层泌水。泌水结果，使水泥混凝土道面表面含水量增加，经蒸发后混凝土表面形成凹面，此时混合料颗粒间产生较强表面张力。当混凝土表面还未充足硬化，不能抵御这一张力时，混凝土表面则发生裂缝。在混凝土浇筑后数小时，混凝土表面将出现大面积细微龟裂。 2、碳化裂缝 当混凝土水泥用量较低、水灰比较大时，空气中二氧化碳易渗透到混凝土中，混凝土碳化反应在空气相对湿度为30%-50%时最为猛烈，此时混凝土碳化收缩将引发混凝土表面龟裂。 根治这类病害方法是：在混凝土路面混合料铺筑、振捣后，立即采取真空吸水工艺，此方法能够将混凝土中富裕水分和空气一并吸出。这么既提升了混凝土强度又可控制混凝土表面网裂病害。 （二）、贯穿裂缝 水泥混凝土路面贯穿裂缝为贯穿板全厚度横向裂缝、纵向裂缝、交叉裂缝和板交裂缝。 1、横向裂缝 垂直和行车方向不规则裂缝称为横向裂缝，造成水泥混凝土路面出现横向裂缝原因较多，其关键原因有以下三方面。 （1）、干缩裂缝： 在水泥混凝土中，水是以化学结合水、层间水、物理吸附水及毛细水等状态存在。当这些水再混凝土硬化过程中失去时，水泥浆体就会发生收缩，当收缩受到限制时而发生收缩应力时，才会引发混凝土干燥收缩裂缝。 水泥浆干缩内部内部限制：关键起源于混凝土中骨料对水泥浆限制。在一般混凝土中，水泥浆收缩率被限制了90%（或称水泥浆被占有了90%）。所以，混凝土内部存在着引发干缩裂缝应力状态。 水泥混凝土干缩外部限制：关键是路面板块间 或路面整体限制，处于限制状态下混凝土结构，只有当混凝土本身抗拉应变和混凝土硬化干燥过程中自由收缩应变不相适应时，混凝土才会发生裂缝。 配合比：在混凝土中水泥用量、集料粒径、细骨料含量等原因对混凝土干缩全部存在应响，但最关键影响原因是混凝土单位用水量。混凝土单位用水量愈小，收缩 就愈小。单在实际施工中，过小单位用水量，往往满足不了混凝土路面施工要求。所以在实际施工中，混凝土现场拌和，是以塌落度控制水灰比、单位用水量。 干缩裂缝引发路面横向裂缝，出现在混凝土水化硬化早期。有资料表明：水泥混凝土收缩量14%-34%发生在水泥混凝土14天龄期内。 （2）、冷缩裂缝（温度裂缝）： 水泥混凝土含有热胀冷缩性能，混凝土板块热胀冷缩全部是在相邻部分或整体限制条件下发生，故热胀属于变性压缩，而冷缩则属于拉伸变形，很轻易引发开裂。 水泥水化反应是一个放热过程。在混凝土硬化过程中，释放大量热能，使温度上升，通常混凝土温度上升1摄氏度，每米膨胀0.01m。 水泥水化反应放热速度初始较缓慢，25分钟后增温，在水泥终凝12小时后，水话温度可达80-90摄氏度，使混凝土内部产生显著体积膨胀，板面温度则是伴随空气气温而改变。当外界气温降低时，板面冷却收缩。此时混凝土路面内部膨胀，外部收缩，所以产生很大拉应力。当混凝土极限抗拉强度小于此拉应力时，板块将出现裂缝或断板。 施工期在高温季节内，当日平均温度约为35-40摄氏度，因为高温暴晒，未能采取越过高温时间段施工方法，使得面层表面失水过快，而混凝土内部和底部大量水分却不能立即排出，因为水分作用使混凝土上、下表面出现温差，在温度应力作用下，使得混凝土表面出现横向不规则裂缝或断板。 上述原因是混凝土路面出现裂缝或断板关键原因。防治这类病害方法很多，比较简单方法是：在混凝土路面收水抹面后立即覆盖朔料布，依据施工期气温情况确定覆盖时间。此方法能够处理混凝土早期养护用水，并使此时混凝土内、外部温差较小。这就避免了混凝土早期断板病害。 （3）、切缝不立即原因 水泥混凝土路面缩缝 （横缝）切割时间应视施工期温度而定，当气温在30摄氏度时，切缝时间应在混凝土浇筑12-15小时后进行。采取真空吸水工艺时，切缝时间可在混凝土浇筑5-7小时后进行。当施工气温在20-25