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混凝土路面断板的原因分析
1、早期开裂断板的原因
1.1原材料不合格。
1)水泥的安定性差,强度不足。水泥中的游离氧化钙在凝结过程
中水化很慢,水泥凝结硬化后还在继续起水化作用,当游离的氧化钙
超过一定限量时,就会破坏已经硬化的水泥石或使抗拉强度下降。水
泥强度不足也会影响混凝土的初期强度,使开裂断板的机率大大增加。
水泥的水化热高,收缩大也易导致开裂。
2)集料(砂、碎石等)含泥量及有机质含量超标。水泥混凝土中水
泥石与骨料的界面粘结不良往往是产生初期开裂的薄弱部位。集料的
含泥量和有机质超过规范要求,必然会造成界面缺陷,容易开裂。另
外有资料表明,在同样的水灰比条件下,石灰石,石英岩等亲水性骨
料与水泥石界面粘合力大,花岗岩等亲水性差的骨料则反之。
1.2混凝土配合比不当。
1)单位水泥用量偏大。混凝土中引起收缩的主要水泥石部分,过
多的水泥用量必然会导致较大的收缩。
2)水灰比偏大。水泥完全水化的最低水灰比约为0.26~0.29,施
工中采用较高的水灰比为了满足和易性的需要以利于施工。但偏大的
水灰比增大了水泥水化初期骨料表面的水膜厚度,影响了混凝土强度。
1.3施工工艺不当。
1)搅拌不足或过分,振捣不密实,形成混凝土强度不足,或不均
匀,易导致早期开裂或断板。振捣时间不易过长,否则会造成分层,
粗骨料沉入底层,细骨料留在上层,强度不均匀,表面收缩裂缝增加。
2)养生不及时或养护不当。尤其是气温高,湿度小,风速大,就
会使混凝土表面水分蒸发太快,从而形成干缩裂缝。
3)切缝不及时,由于机具故障或操作人员切缝时间掌握不准确或
切缝深度不足,造成混凝土内应力集中,在混凝土板的薄弱处形成不
规则的贯穿裂缝。
2、使用期开裂断板原因
2.1设计不当。
1)路面厚度偏薄。如果设计时交通量不准,路基、基层、底基层
的模量和材料参数选用不当等原因而使路面厚度偏薄,就会使路面寿
命缩短,过早地出现开裂断板;
2)板块平面尺寸不当;
3)混凝土原材料配合比不当,混凝土产生碱—集料反应或抗冻融
差等耐久性问题。
2.2路基不均匀沉降。
路基不均匀沉降主要发生在:
1)填挖相交断面处,半填半挖结合处,新老路基交接处,土基密
度不同部位;
2)软弱地基,湿陷性黄土以及采空区,陷穴等特殊路段;
3)压实度不足。压实不均匀路段,在路面长期使用过程中,由于
水温条件的变化和行车荷载作用,路基产生不均匀沉降,致使沉降量
不同的结合面产生错台,面板由于荷载作用导致断裂。
2.3基层失稳。
1)基层施工质量不好,强度不均匀或较低,使用中基层松散或在
渗水作用下,材料被吸往一边,面层脱空,当受到弯拉力大于混凝土
板强度时,面板即发生断裂。
2)面层接缝填料失效,板的弯沉使空隙内的积水,侵蚀冲刷基层,
并沿接缝缝隙喷出,即产生唧泥。如果唧泥现象不断产生,面板边缘
部分将失去支承,在荷载下产生断裂。