水泥混凝土路面行車油耗較瀝青路面少10~15%,重荷載交通下疲勞壽命長,養護費用少,且易解決橋頭跳車問題,因其有許多優點,現在許多省市正被廣泛應用。隨著水泥混凝土路面的發展,路面板裂縫的危害引起了人們廣泛的注意,設計理論不完善、設計假設不合理、施工質量不符合規范和設計要求、材料不合格等各種原因造成的裂縫嚴重影響了水泥混凝土路面的質量,對于這些必須要采取一定預防措施來防范。水泥混凝土面板裂縫按其成因可分為三種:位置縫、施工質量縫、材料縫。
1裂縫原因
1.1位置縫:在設計縫和施工搭接縫附近一定位置存在的裂縫,位置縫又分為三種:人工搭接縫、切縫、縱橫縫。
1.1.1人工搭接縫:施工造成的水泥混凝土路面板的搭接、銜接縫。由于施工間隙、延誤等原因造成的。如:夜間休息、機械化施工攤鋪不能及時運輸路面拌合料造成的攤鋪機械停工、自然因素造成的施工不連續等。
1.1.2切縫:未按規范要求,切縫時間太遲,切縫深度不夠,切縫縫間距過長,或澆筑延續時間長,導致混凝土收縮產生的實際拉應力大于混凝土的容許值而在切縫附近開裂。
1.1.3縱橫縫:設計、施工中單塊板長、寬值示按規范執行,選用不合理,另還有在設計縫中由于不能及時填充料或填充材料選用不當,造成滲漏到路基中的水結冰膨脹或落入石子硬物導致路面起拱開縫而破壞。
1.2施工質量縫:在施工中由于質量控制不嚴,管理不善,養護不及時,甚至中斷,沒有完全按照施工規范和設計進行施工造成的破壞縫。
1.2.1水份喪失造成裂縫
一般情況下,混凝土80%的水份要蒸發掉,約20%的水份是水泥硬化必須的。
1.2.1.1溫度
高溫下澆注混凝土,水泥水化速度快,水分蒸發快,使板面產生拉應力,溫度降低,板底產生拉應力,溫度梯度作用使路面板翹曲變形,產生裂縫;或嚴重失水,造成的干縮縫。
1.2.1.2風的影響
大風天氣,使混凝土中尤其混凝土面板表面的水份蒸發加快,面板頂面,底面產生不同的硬化、自縮反應;由于自身變化產生破環力而導致裂縫產生。
1.2.1.3養護的影響
養護不及時或中斷,頂面水分喪失快,收縮迅速,板底則水份喪失慢,收縮慢,導致翹曲產生裂縫。
1.2.2路 面基層的影響造成裂縫
1.2.2.1基層混凝土料拌合料不均勻,使基層的強度差異大,產生不均勻沉降,導致水泥混凝土路面板裂縫。
1.2.2.2平整度不符合要求,導致水泥混凝土面板厚度不等,強度有差異,造成面板薄弱部位產生裂縫。
1.2.2.3基層灑生水或有積水導致銜接不力而產生裂縫。
1.2.2.4軟弱基礎處理不好,基礎濕軟或碾壓不密實導致水泥混凝土路面脫空開裂成縫。
1.2.3施工設計模糊造成裂縫
1.2.3.1單純加大水泥含量以達到設計強度,造成混凝土收縮量加大,而產生裂縫。
1.2.3.2鋼筋混凝土中,為加大鋼筋用量,造成鋼筋間距過密、振搗不力。
1.2.3.3使用礦渣水泥、低標號水泥,使混凝土早期抗折強度低,導致水泥混凝土路面裂縫。
1.2.3.4水泥混凝土配合比設計值只是一個參考值,施工時必須結合實際找出正確的施工配合比,否則會使混凝土標號失控,水灰比不能嚴格控制而產生裂縫。
1.3材料縫:由于使用材料的質量、用量、含雜質量不符合規范,設計要求而產生的隨意性裂縫。
1.3.1兩種不同性質的水泥或兩個廠家的水泥混用。
1.3.2不同型號、規格、性能的鋼筋混合使用,縱橫向鋼筋直徑差異過大。
1.3.3水泥用量大,造成混凝土收縮量加大而產生裂縫。
1.3.4鋼筋用量過多,混凝土路面板中鋼筋實際拉應力超過混凝土抗拉強度,在溫度等因素變化下產生裂縫。
1.3.5材料質量不合格,砂、土等雜質超過規范要求。
1.3.6水泥的安定性、和易性不合格,砂率、坍落度不符合規范要求,顆粒細度不符合標準。
1.3.7使用產生離析或已初凝的水泥混凝土料。