水泥路面裂缝原因范文第1篇
水泥混凝土路面已经成为我国高等级公路路面结构的主要类型之一, 而裂缝又是其普遍存在的质量问题, 因此, 探寻混凝土产生早期裂缝的原因, 寻找切实有效的防治措施, 提高水泥混凝土路面的内在质量, 提高其使用寿命具有重大意义。
2产生早期裂缝的原因剖析
水泥混凝土路面产生裂缝的原因很复杂, 以下几种情况都可能导致水泥混凝土路面产生早期开裂。
2.1路基强度不够
路基质量未达到规范及设计要求, 比如强度不够或强度不均匀, 弯沉值、压实度等指标不合格;地质原因如地基塌陷等可导致混凝土路面产生早期裂缝。
2.2切缝时间不当
切缝太晚, 板底各断面的摩擦系数不等, 拉应力和温度应力集中, 超过混凝土路面的拉应力, 也会导致混凝土路面产生裂缝。
2.3水泥质量不稳定, 如安定性不合格等
2.4原材料级配和混凝土配合不合理
混凝土用材料, 如碎石、砂质地不纯或掺杂着软弱粒料较多、含泥量超标, 配合比不合适, 以及水灰比对混凝土的强度和均匀性起着非常重要的作用。在施工中常遇到骨料粒径偏粗, 级配较差, 用水量控制不严, 真空吸水作业中搭接不良等都有可能引发混凝土路面产生早期裂缝。
2.5施工温差过大是水泥混凝土路面产生早期裂缝的重要原因
气温急降变化常对混凝土板起破坏作用。由于混凝土传热速度缓慢, 当面板成型前后气温发生明显变化时, 则会造成混凝土面板板顶与底面的温度不一, 一般10℃左右温度差就使混凝土板产生较大的翘曲应力。
2.6养护时间不够
水泥混凝土路面多采用半刚性基层结构, 如水泥稳定碎石层等要求初期要有良好的养护。在施工中, 为赶工期经常出现养护龄期不到就铺筑水泥混凝土路面层, 往往由于基层的收缩造成混凝土面层产生早期裂缝。水泥混凝土铺筑后养护时间不够, 过早开放交通, 同样会导致路面产生裂缝。
3早期裂缝的预防对策
针对混凝土路面早期裂缝产生的原因可在施工中采取如下措施:
3.1原材料控制及混凝土级配控制
严格选择符合规范及设计要求的水泥。水泥标准稠度和水泥用量影响混凝土的用水量。水泥细度, 水泥组份影响早期的水化程度, 因此影响混凝土中的游离水的份量, 最终影响混凝土的收缩。C3A的发热量大, 放热早, 因此C3A含量高的水泥, 混凝土温度升高快。引起混凝土热胀冷缩量大而早, 所以道路用水泥必须限制其中的C3A含量。另外, 水泥中石膏成份含量不足, 也使混凝土具有较大的收缩。SO3在水泥中的含量为3.1%时, 干缩最小。当含量超过此值时, 干缩又增大。我国水泥标准规定, 水泥中的SO3的含量不大于3.5%。MgO含量少时, 有减少混凝土收缩作用。矿渣硅酸盐水泥的需求量大, 故导致混凝土的收缩也大。
选择符合规范及设计要求的碎 (砾) 石。碎石宜细不宜粗, 碎石或砾石表面含泥量、针片状愈少愈好, 同时碎石还应有良好级配。碎石作为骨料的级配, 最大粒径、粒形和表面特性都是影响混凝土的工作性和骨料的用量, 因而影响混凝土的用水量, 间接的影响混凝土的干缩。
混凝土级配必须合理。水灰比应小, 用水量尽量采用最小值。水灰比 (W/C) 增大, 混凝土的强度降低, 弹性模量减小, 故混凝土的干缩、徐变都增大, 因此W/C应采用最小值。在混凝土中掺加适量的高效缓凝减水剂或粉煤灰, 以降低水泥用量, 减少混凝土水化热量。试验表明随着混凝土集料颗粒尺寸的减小, 混凝土抵抗开裂的能力有所提高, 抗折强度增加, 而脆性降低。
3.2施工过程控制
3.2.1水泥混凝土在拌和时, 过程参数如坍落度符合要求, 经试验确定再正式开拌, 同时保证每锅必需拌和时间。
3.2.2水泥混凝土在摊铺过程中, 工作要认真细心, 粗平时, 注意水泥混合料分布均匀, 必要时要适当进行翻拌, 防止离析。振捣时, 混凝土路面采用平板进行振捣, 将混凝土在模内初定、振平, 并依照横向往复1～2次, 使混合料略高于模板, 此时再上振动梁拖振, 要边振边拖, 同时伴随着找衬, 直到表面平整密实。
3.2.3避开高温时段施工, 降低混凝土的入模温度。若必须白天施工高温施工时, 可用在水箱中加冰块降温, 骨料遮阳、洒水降温, 甚至用液氮降温。混凝土入模温度底, 温差也随之较低, 水化较缓慢, 放热时间拉长, 对防止混凝土路面早期开裂有利。同时遇气温急剧下降时应对混凝土进行有效的保护。混凝土表面温度和内部核心温度差异较大, 存在开裂危险。尤其是在我国北方昼夜温差较大, 在初春季和初冬, 天气变化比较剧烈, 如白天还在零上十几度, 夜间降零下5℃以下, 这就需要适当延长保温和脱模时间, 在新铺筑路面加盖草垫、薄膜等使混凝土缓慢降温。
3.2.4及时切缝。混凝土的早期裂缝一般产生在应力最大的界面最薄混凝土弱处, 所以及时进行预切缝, 使本来不规则的裂缝引向切缝处, 只要切够一定深度, 此时该处也就因断面变小, 拉应力变大, 断裂势必产生该处。但是切缝要适宜的时机, 切早了, 因混凝土强度不足, 造成切缝不整齐;切晚了, 除了难切, 很可能切缝落在了自由开之后, 收不到切缝的效果。所以掌握切缝的时间十分重要, 可采有以下下方法确定切缝时间:一是强度法, 在混凝土强度达到设计强度的25%～30%时切缝;二是温度法, 铺混凝土路面时, 在路面厚度中心放置温度计, 每10min读一次数据, 以升温值为纵坐标, 以时间为横坐标, 绘成温度升温过程曲线, 在此标曲线的下降段上找一点使温度低于峰值9℃, 查出这点的温度过程时间, 以这点作为切缝的极限时间。混凝土入模温度低于气温, 保温条件好时, 可延长混凝土入模温度低于气温, 保温条件好时, 可延长1～2h;反之, 入模温度高于气温, 寒潮来临, 保温条件差时, 尽量缩短切缝时间。
3.2.5加强成型路面养护, 定期洒水、覆盖、按规范要求 (至少封闭7-10天后) 开放交通、避免超重车辆频繁碾压等都是避免混凝土早期裂缝必不可少的措施。混凝土在相对湿度大于94%的环境中硬化是膨胀, 在这个湿度水化硬化是收缩的。一般混凝土路面的环境相对湿度都处于94%以下, 所以说一般都有收缩。施工期间, 混凝土的用水总量是大于水泥硬化所需的水量, 如果养护合理及时, 防止水份蒸发, 直至混凝土发展到足以抵抗因失水收缩所产生的拉应力, 其早期裂缝是可以避免的。目前市场上的保水养生膜, 覆盖前要洒水, 洒水后及时将养生膜盖在已洒水处, 使多余水份吸在膜的保晶粒上, 养生效果相当不错。
4结语
水泥混凝土路面产生早期裂缝的原因很多, 也比较复杂, 施工中要根据不同地区、不同气候条件, 严格按规范及设计要求施工, 严把各环节质量关, 有针对性的采取切实可行的预防措施, 以提高路面施工质量, 延长使用寿命。
摘要：混凝土路面是我国高等级公路路面主要结构之一, 本文旨地剖析路面早期裂缝产生的原因, 依照“防重于治”的原则, 提出预防水泥混凝土路面早期开裂的相应措施, 以延长水泥混凝土路面使用寿命。
关键词：混凝土路面,早期裂缝,预防措施
参考文献
[1] 悉尼, 明斯德, 等.混凝土.吴科如等译, 1986.
[2] 姚祖康.公路设计手册路面[M].1993.
水泥路面裂缝原因范文第2篇
公路沥青路面的开裂表现形式是多种多样的，主要有横向、纵向、网状和反射裂缝。
横向裂缝现象为：裂缝与路中心线基本垂直，缝宽不一，缝长有的贯穿整个路幅，有的贯穿部分路幅，裂缝弯弯曲曲、有枝有叉。横向裂缝中的唧浆导致裂缝两侧凹陷，桥头跳车处的路面横向裂缝，在路面积水的作用下加速跳车发展的速度，同时会对路基造成冲刷。
纵向裂缝现象为：裂缝走向基本与行车方向平行，裂缝长度和宽度不一。一般都发生在高填方的路基上。纵向裂缝容易形成沿行车方向呈台阶状，影响行车舒适性。
网状裂缝现象为：裂缝纵横交错，将面层分隔成若干多边形的小块，一般缝宽1mm以上，缝距40cm以下。网状裂缝导致公路沥青路面松散或坑槽，严重影响公路沥青路面的综合服务水平。
反射裂缝现象为：基层产生裂缝后，在温度和行车荷载作用下，裂缝将逐渐反射到沥青表面，路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。对于半刚性基层以横向裂缝居多，对于柔性路面上加罩的沥青结构层，裂缝形式不一，主要取决于下卧层
裂缝产生的原因分析
1. 引起公路沥青路面开裂的原因很多，大体可分为三大类: 1) 由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝。在车轮荷载的作用下，当路面结构层底部产生的拉应力大于其材料的抗拉强度时，产生的开裂称之荷载型裂缝。
2) 由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝，称之非荷载裂缝
3) 是经常出现在桥涵两端的横向裂缝，或在路段上出现较长的纵缝，主要是由填土固结沉陷或地基沉陷引起，称为沉降裂缝。
2. 尽管公路沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的，但其中的行车荷载作用、沥青面层温度变化是产生裂缝的主要原因。
2.1横向裂缝
⑴沥青面层的自身温缩开裂;
⑵半刚性基层特别是水泥稳定碎石的开裂反射到沥青面层;
⑶某些基层开挖沟槽埋设管线以及冰冻地区路基冻裂导致路面的横裂;
⑷面层施工时，施工缝未处理好，接缝不紧密，结合不良。
⑸桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或地基沉降等。
2.2 纵向裂缝
⑴填方材料和填方的不均匀性，以及填方密实度达不到设计要求。经过一段时间的自然沉降，特别是经过雨水浸泡后，路基强度有所下降，沿边坡部分路基承载力也下降，就会出现纵向裂缝。
⑵施工时，前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理，结合不紧密而脱开;
⑶纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷;
⑷拓宽路段的新老路面交界处土层处理不彻底，沉降不均匀引起纵向开裂;
⑸边坡值小于设计值，边坡压实不够和边沟过深使实际填土高度加大而滑坡等引起的纵向开裂。
2.3 网状裂缝
⑴路基局部压实度不足或基层材料局部松散不成板体，使路面的承载能力下降形成的裂缝;
⑵沥青与沥青混合料质量差。沥青延度低，抗裂性差。沥青混合料拌和时间过长，拌和温度过高或在储料仓仓储时间过长，使沥青变硬，对拉应变敏感而产生的裂缝;
⑶沥青层厚度不足，层间粘结差，水分渗入，形成的裂缝;
⑷行车荷载重复作用下引起的疲劳裂缝。
⑸外界原因如污染、腐蚀等造成的局部网裂
2.4 反射裂缝
⑴在已开裂的旧沥青、旧水泥混凝土路面层上加罩沥青面层，由于温度的变化(降低)，老路面的裂缝继续扩展，给也处于温度收缩的新沥青面层一个附加应力，使新铺层在旧裂缝处断开。
⑵半刚性基层温缩和干缩开裂引起的反射裂缝等。
裂缝形成后对道路的危害
由于环境温度、交通荷载等因素的影响，沥青路面初期产生的裂缝对沥青路面使用性能常无明显影响，但由于半刚性基层自身干缩和温缩应变胀缩产生的拉应力超过半刚性基层自身的极限抗拉强度，使其从强度薄弱处产生断裂，随着路面使用时间的延长。已有的裂缝逐渐向上扩展到路表，横向裂缝不断增加。缝宽不断增大，横向裂缝再不断附生纵向裂缝，最终形成大小不等独立板块，在表面水的作用下，致使裂缝附近基层的含水量加大，甚至饱和。其结果是路面强度明显降低，在大量行车荷载反复作用下，产生冲刷、唧浆和沉陷等现象，聚终导致路面很快产生结构性破坏，使道路结构逐渐丧失承载能力。这些病害，如得不到及时治理，对社会车辆形成一种潜在的危害，也极大地缩短道路的服务寿命，给国家造成极大的经济损失。
沥青路面裂缝的预防和处理措施
延缓和减轻半刚性基层沥青混凝土面层的荷载型裂缝和非荷载型裂缝，可采用两大类方法：一是在施工期间就采用相应的预防裂缝或处理措施;二是在维修养护时选用合适的加铺 层体系。通常在有条件时，为获得最佳效果，可综合运用这两类方法。
1.1提高路基工作区的强度和稳定性
路基是路面的基础，路基工作区又是路基经受行车荷载影响较大的深度区域，该深度区域具有足够的强度和整体稳定性对保证路面结构的强度和稳定性极为重要，否则将产生不均匀沉降使路面发生开裂。因此，必须采取有效措施处理好影响路基工作区的稳定性和强度的关键环节，最大限度地减小路基完工后沉降量。
(1)路基工作区的强度主要是在填筑过程中形成的。必须严格控制路基的填筑工艺，确保路基强度。填筑材料首选石、砾、砂类土，其次选用含砾、砂低液限粘土，再次选用低液限粘土。粉质土和有机土不能用于填筑路基。
(2)压实度是反映路基强度的重要指标，也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施，施工中必须严格检测控制，使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的影响，施工中要插杆挂线，每层的松铺厚度不应大于30cm。检测压实度试坑要打到下一层顶面，凡是检测结果达不到规定值的要加压处理，或推除重填。
(3)降低地下水位是提高路基强度的重要措施。路面底以下80cm路床是路基的关键部位，它直接承受和吸收路面的扩散应力，要有足够的强度和稳定性。当开挖后发现底下渗水，不论流量大小都要处理。填方地段要采用较好的材料填筑，土质差的地段要进行换填处理，确保其强度和稳定性. 1.2基层应有合理厚度
当基层厚度增加时，其承载能力也迅速增加，试验证明，半刚性基层厚度由10cm增加
到25cm时，其承载力提高为原来的3倍。
1.3修筑防裂路面
研究表明，面层反射裂缝明显地受沥青面层厚度的影响，厚度超过15cm的面层可以有效的防止受拉疲劳所产生的裂缝，还可以降低车辆荷载引起的剪应力。
1.4选择防裂性能好的材料
(1)选用抗冲刷能力好，干缩、温缩系数小、抗拉能力高的半刚性材料作基层，最好使用温度膨胀系数低的骨料。
(2)选用松弛性能好的优质沥青做面层，保证沥青的针入度、延度等指标;在缺少优质沥青的情况下，应采用某些添加剂或聚合物，以提高沥青的低温抗裂性能及高温稳定性能。
(3)在稳定度满足要求的前提下，选用针入度较大的沥青作面层。
(4)采用密实型沥青混凝土面层。空隙率对面层的疲劳寿命有很大影响，密实型沥青混合料在使用中沥青硬化缓慢，同时也延缓了裂缝的扩展。
(5)沥青混合料的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性好的材料。如果集料呈酸性，则应填加一定数量的抗剥落剂或石灰粉，确保混合料的抗剥落性能，同时应尽量降低集料的含水量，尽可能使用人工砂代替原形颗粒的天然砂。
1.5设置应力吸收层
1.5.1在基层与面层之间铺橡胶沥青中间层、预制织物膜带条、土工织物或土工格栅中间层、低粘度沥青混凝土层等均匀应力吸收层。
1.5.2采用应力吸收薄膜，对减缓反射裂缝的产生与扩展有明显的效果，可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少，明显降低应力强度因子。而吸收薄膜的弹性模量越低，防裂效果越好。可见应力薄膜应选用低模量高韧性、大变形率的材料为好。
1.5.3用土工格栅加筋沥青路面的主要功能是控制车辙、反射裂缝和疲劳裂缝，不同类型的格栅性能显著不同。
1.5.4橡胶沥青吸收膜，是使用废橡胶磨细的粉与热沥青搅拌后，施于面层中间，形成一薄膜或与砂石成一薄层。有试验结果表明，此应力吸收层在面层中间效果最佳。
1.6施工时控制裂缝发生的措施
1.6.1在施工方面，控制半刚性基层碾压时的含水量为最佳含水量的0.9倍，压实度达到规范要求，碾压完成后要及时保湿养护，防止基层干晒，养护结束后，立即喷洒沥青乳液，做成透层或粘层，然后尽快铺沥青面层。
1.6.2制备沥青混合料时控制好加热时间和加热温度，不使沥青老化、加强碾压，使沥青混合料达到规定的压实度，也可减少反射裂缝。
水泥路面裂缝原因范文第3篇
1、裂缝的表现形式
沥青路面的开裂原因是多种多样的，主要有横向、纵向、网状和反射裂缝等。
1.1横向裂缝表现
裂缝与路中心线基本垂直，缝宽不一，有时伴有少量支缝，缝长有的贯穿整个路幅，有的贯穿部分路幅，裂缝弯弯曲曲、有枝有叉。
1.2纵向裂缝表现
裂缝走向基本与行车方向平行，裂缝长度和宽度不一。一般都发生在高填方的路基上。纵向裂缝容易形成沿行车方向呈台阶状，影响行车舒适性。
1.3网状裂缝表现
裂缝纵横交错，将面层分隔成若干多边形的小块，一般缝宽1mm以上，缝距40cm以下。是行车荷载的重复作用而引起的疲劳裂缝。
1.4反射裂缝表现
基层产生裂缝后，在温度和行车荷载作用下，裂缝逐渐反射到沥青表面，路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。对于半刚性基层以横向裂缝居多，对于柔性路面上加罩的沥青结构层，裂缝形式不一，主要取决于下卧层。
2、裂缝产生的原因分析
引起沥青路面开裂的原因很多，大体可分为三种：(1)由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝。在车轮荷载的作用下，当路面结构层底部产生的拉应力大于其材料的抗拉强度时，产生的开裂称之荷载型裂缝。(2)由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝，称之非荷载裂缝。(3)经常出现在桥涵两端的横向裂缝，或在路段上出现较长的纵缝，主要是由填土固结沉陷或地基沉陷引起，称为沉降裂缝，尽管沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的，但其中的行车荷载作用、沥青面层温度变化是产生裂缝的主要原因。
2.1横向裂缝
(1)沥青面层的自身温缩开裂;(2)半刚性基层的开裂反射到沥青面层;(3)某些基层开挖沟槽埋设管线以及冰冻地区路基冻裂导致路面的横裂;(4)面层施工时，施工缝未处理好，接缝不紧密，结合不良;(5)桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或地基沉降等。
2.2纵向裂缝
(1)填方材料和填方的不均匀性，以及填方密实度达不到设计要求。经过一段时间的自然沉降，特别是经过雨水浸泡后，路基强度有所下降，沿边坡部分路基承载力也下降，就会出现纵向裂缝;(2)施工时，前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理，结合不紧密而脱开;(3)纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷;(4)拓宽路段的新老路面交界处土层处理不彻底，沉降不均匀引起纵向开裂;(5)边坡值小于设计值，边坡压实不够和边沟过深使实际填土高度加大而滑坡等引起的纵向开裂。
2.3网状裂缝
(1)路基局部压实度不足或基层材料局部松散不成板体，使路面的承载能力下降形成的裂缝;(2)沥青与沥青混合料质量差。沥青延度低，抗裂性差。沥青混合料拌和时间过长，拌和温度过高或在储料仓仓储时间过长，使沥青变硬，对拉应变敏感而产生的裂缝;(3)沥青层厚度不足，层间粘结差，水分渗入，形成的裂缝;(4)行车荷载重复作用下引起的疲劳裂缝;(5)外界原因如污染、腐蚀等造成的局部网裂。
2.4反射裂缝
基层反射裂缝是由温度收缩和干燥收缩变形引发所致。曝露时间、失水率、级配和水泥剂量对干缩性能有影响，降温时间、温度、级配和水泥剂量对温缩性能有影响。
3、预防措施
3.1横向裂缝
(1)对基层进行处治。采取防裂措施，及时对基层进行养生以减少前期开裂，及时铺筑沥青面层或浇洒透油层以减少裸露时间，减少基层横向干缩性开裂。(2)桥涵两侧填土充分压实或进行加固处理。沉降严重地段，事前应按软土地基处理。(3)按本地区气候条件和道路等级选取适用的沥青类型，以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝。优先考虑采用优质沥青。(4)合理组织施工，摊铺作业连续进行，减少冷接缝。冷接缝的处理，应先将已摊铺压实的摊铺带边缘切割整齐、清除碎料，然后用热混合料敷贴接缝处，使其预热软化;铲除敷贴料，对缝壁涂刷粘层沥青，再铺筑新混合料。(5)充分压实横向接缝。碾压时，压路机在已压实的横幅上，钢轮伸入新铺层15cm左右，每压一遍向新铺层移动15~20cm，直到压路机全部在新铺层为止，再改为纵向碾压。
3.2纵向裂缝
(1)路基填筑时，使用合格的填料，并进行分层压实，同时正确放坡，高填方段放缓边坡，减少边坡深度。(2)面层施工时，尽量采用全路幅一次摊铺，如分幅摊铺时，前后幅应紧跟，避免前摊铺幅混合料冷却后才摊铺后半幅，确保热接缝。如无条件全路幅摊铺时，上、下层的施工纵缝应错开15cm以上。前后幅相接处为冷接缝时，应先将已施工压实完的边缘坍斜部分切除，切线须顺直，侧壁要垂直，清除碎料后，宜用热混合料敷贴接缝处，使其预热软化，然后铲除敷贴料，并对侧壁涂刷粘层沥青，再摊铺相临路幅。摊铺时控制好松铺系数，使压实后的接缝结合紧密、平整。(3)沟槽回填土应分层填筑、压实，压实度需达到要求，宜采用T型搭接。(4)拓宽路段的基层厚度和材料须与老路面一致或稍厚。土路基应密实、稳定。铺筑沥青面层前，老路面侧壁需涂刷粘层沥青。沥青面层应充分压实。新老路面接缝宜用热烙铁烫密。
3.3网状裂缝
(1)沥青原材料质量和混合料质量严格按《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的要求进行选定、拌制和施工。尽量采用低温变形能力高的优质沥青。(2)控制好半刚性基层的施工质量，有条件的可以采用沥青碎石柔性基层，以缓解网裂的程度。(3)沥青路面摊铺前，对下卧层需认真检查，及时清除泥灰，喷洒好透层油。(4)沥青面层各层应满足最小施工厚度的要求，保证上下的良好连接;并从设计施工养护上采取措施有效地排除雨后结构层内积水。(5)路面结构设计应做好交通量调查和预测工作，使路面结构组合与总体强度满足设计使用期限内交通荷载要求。上基层必须选用水稳定性良好的有粗粒料的水泥稳定类材料。
3.4反射裂缝
(1)采取有效措施减少半刚性基层收缩裂缝。(2)基层混合料应在接近最佳含水量的状态下碾压，要防止碾压时含水量过小，压实度和强度不足，造成强度裂缝。(3)对分段施工的基层，在碾压时，应预留3~5m混合料暂缓碾压，待下段混合料摊铺后一起碾压，以利于衔接。对于分层碾压的基层，上下层的接头应错开3～5m，以减少出现裂缝的机会。(4)合理选择混合料的配比，控制细料数量;重视结构层的养护，并及早铺筑上层或下封层以利于减少干缩裂缝。(5)在旧路面加罩沥青路面结构层前，可铣削原路面后再加罩，或采用铺设土工布、土工隔栅后再加罩，以延缓反射裂缝的形成。
4、治理措施
水泥路面裂缝原因范文第4篇
水泥混凝土路面的损坏按损坏部位可分为接缝损坏和砼面板损坏两个方面, 按损坏性质也可分为功能性损坏与结构性损坏两个范畴。结构性损坏, 如开裂、变形、接缝损坏等, 功能性损坏, 如表面滑溜、表面损坏等, 结构性损坏, 有荷载因素和非荷载因素, 而大部分结构性损坏不是荷载因素引起的, 而是非荷载因素造成的, 如气候、施工、材料、路基等。
1 下面分析导致水泥砼路面损坏的因素
1.1 结构因素
雨水会不可避免地沿纵缝、横缝、破碎面板的裂缝等部位渗入基层表面, 在轮载的频繁作用下, 由积水变成有压水而同基层内浸湿的细料混合成泥浆, 当汽车行经接缝时, 稀泥浆沿接缝缝隙喷溅出来, 出现唧泥。唧泥的出现, 使面板边缘部分失去支承, 因而往往在离接缝1.5m~1.8m以内导致出现横向裂缝。
1.2 施工质量因素
通过调查发现部分水泥砼路面由于原材料选择不当或施工质量差、设计不合理等原因, 通车不久, 路面即出现脱皮、麻面、露骨、错台、断板等严重病害。调查发现施工中存在的质量问题主要有以下几方面。
1.2.1 砼面板施工厚度不够或不均匀
由于厚度不均匀, 造成板内荷载应力分布不均匀, 存在应力集中现象, 在重复荷载作用下出现断板是必然的。因此, 控制板厚均匀性是施工关键。
1.2.2 水泥砼强度不够
水泥砼应是一个密实体, 从调查的砼破碎断面分析, 填充空隙的水泥砂浆过多, 大部分破坏界面是从碎石表面剥开。由于水泥石的干缩在集料界面产生拉应力和剪应力, 一般随着集料粒径的增大而增大, 如果它们超过水泥集料的粘结强度, 则产生细小的裂缝, 这种微裂缝在水泥凝结和硬化时期就已经存在。粗集料与水泥砂浆的界面粘结力是非常薄弱的环节 (砂浆多则干缩大) , 如果级配不佳, 破坏的程度就更严重。
1.2.3 不良施工方法造成的早期破坏
在水泥砼路面施工过程中, 因气温、风力、振捣及用水量等施工因素, 都会影响到砼强度, 尤其在作业面工作中撒干水泥、撒水等不规范操作也会导致路面脱皮, 平整度较差及其它病害的产生, 直接影响到车辆的行驶安全和舒适性。
2 施工中的早期裂缝
早期裂缝是指砼浇筑后没有及时切缝, 由于混凝土的干缩与温缩产生的收缩裂缝, 这不仅破坏了砼的整体性, 而且如果裂缝进一步扩大, 就会使板丧失承载力。施工中造成早期开裂主要有以下几个因素。
2.1 材料质量不良
水泥中硅酸二钙和铝酸三钙含量偏高, 或水泥细度过细而且量过多, 都会使砼收缩增大, 易产生裂缝。骨料含泥量大, 妨碍了集料与水泥石的依附, 遇水膨胀, 失水收缩, 也易使砼由于性能不稳而产生初期裂缝。
2.2 配合比设计不合理
如以抗压强度指标设计, 水泥用量会增加, 容易产生初期裂缝, 应从抗折强度指标设计, 应保证砼的设计强度、耐磨、耐久性和混凝土拌和物的和易性要求, 在冰冻地区还应符合抗冻性要求, 根据水灰比与强度关系曲线进行计算和试配确定, 砼的试配强度宜比设计强度高15%, 混凝土拌合物的稠度试验, 采用坍落度测定时, 坍落度宜为1cm~2.5cm, 每一工作班应至少检查两次。
2.3 温差的影响
在昼夜温差较大的季节, 白天温度高, 可达30℃以上, 浇筑的砼在凝结过程中, 水份快速蒸发, 产生干缩。到夜间温度低时, 砼内产生拉应力, 很快砼表面即出现裂缝。
2.4 切缝时间过迟
一般收缩裂缝出现在混凝土内最薄弱处, 目前施工中, 一般采取整体长线作业, 一定时间后再切缝, 如果切缝不及时, 板内收缩应力就使砼板在薄弱处开裂。
2.5 养生的影响
砼的养生是砼质量保证的重要环节, 养生不够, 造成砼被“烧灼”;养生不及时, 造成表面水份蒸发太快, 从而形成干缩裂缝。
3 地基不均匀沉降引起的断板现象
由于水泥砼路面刚度大, 抗变形能力差, 当地基不均匀沉降时, 改变了其受力状态和工作条件, 砼板内部应力增加, 造成砼板破坏。公路不均匀沉降主要有几种情况: (1) 高路堤的不均匀沉降现象。 (2) 填挖交界处的不均匀沉降现象。 (3) 构造物台背填筑处不均匀沉降现象。 (4) 砼路面接缝损坏与表面滑溜现象。
接缝破坏主要是接缝处挤碎、拱起、错台等现象。接缝挤碎主要是胀缝施工控制不严, 造成胀缝内的滑动传力杆位置不正确, 或滑动端的滑动功能失效, 或施工时胀缝内局部有砼搭连, 或胀缝内落入坚硬的杂屑等原因, 阻碍了板的伸长, 使砼在膨胀时受到较高的挤压应力, 当其超过砼的抗剪强度时, 板即发生剪切挤碎。水泥砼路面接缝破坏目前较普遍, 特别是构造物台背不均匀沉降引起错台。胀缝是砼路面的薄弱环节, 施工时传力杆设置不当 (未能正确定位) , 会使胀缝处的砼常出现碎裂等病害;当水通过胀缝渗入地基后, 易使地基软化, 引起错台等破坏;当砂石进入胀缝后, 易胀缝处板边挤碎、拱胀等破坏。路面表面抗滑性能的影响因素很多, 构成路面抗滑性能的主要是表面宏观构造和微观构造。宏观构造主要指表面构造深度或纹理深度;微观构造主要是石料表面的粗糙度, 水泥砼路面的表面纹理深度由表面砂浆所形成, 因此砂浆的强度和耐久性至关重要。造成水泥砼表面滑溜的主要原因是水灰比过大或表面铺装洒水泥浆, 造成砼强度低, 耐磨性能明显降低。
4 结语
水泥砼路面有其突出的优点, 但也存在一些问题, 尤其是产生的一些破坏大部分不是荷载应力或荷载疲劳所引起的, 而是非荷载因素造成的, 如气候、施工、材料、路基等, 因此更应引起广泛的重视。对于不均匀沉降引起的开裂, 关键是路基稳定, 因此, 旧路改建更适合水泥砼路面结构。
总之, 水泥砼路面具有其广阔的发展优势, 但是如果目前存在的这些问题解决不好, 必然大大影响其发展与使用。因此, 水泥砼路面结构及其施工控制应该引起各方面的高度重视和广泛而深入的研究。
摘要：较全面地分析导致水泥砼路面损坏的因素, 针对这些原因提出了一些解决思路。
关键词：水泥混凝土路面,损坏,接缝损坏,荷载
参考文献
[1] 李建华.水泥混凝土路面的应力[J].公路杂志社, 2006 (1) .
[2] 姚祖康.水泥混凝土路面设计[M].安徽科技出版社, 1999.
水泥路面裂缝原因范文第5篇
裂缝是沥青路面主要的病害之一, 其裂缝的形式按形状分:横向裂缝、纵向裂缝、龟状裂缝和网状裂缝;按有无荷载可分:荷载裂缝和非荷载裂缝 (温缩裂缝和干缩裂缝) ;按路面有无沉陷分为:沉陷性、疲劳性裂缝和非沉陷性早期裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能常无明显影响, 但随着表面雨水或雪水的侵入, 在行车荷载作用下, 使处于裂缝状态下的路面病害日趋严重, 特别是裂缝附近土基的含水量加大, 甚至饱和, 在大量行车荷载作用下, 产生沉陷、翻浆等路面病害, 严重影响沥青路面的使用性能, 因此为了保持道路的使用功能, 必须加强沥青路面的预防养护及沥青路面早期裂缝的防治。
2 裂缝产生原因
2.1 设计原因
(1) 路面结构设计不合理或厚度不足路面强度无法满足行车要求或者对路面设计年限内交通量年均增长率估计偏小, 致使路面强度不足, 满足不了交通量的迅速增长和汽车载重明显增大的需要, 以至沥青路面产生裂缝。
(2) 地下管道设计深度不够, 导致基层压实不平引起沥青路面的横向裂缝。
2.2 材料因素
(1) 沥青混合材料过细, 其结合料过少 (即油石比过低) ;炒制过火。
(2) 沥青混合料中集料级配不佳, 石料偏少。
(3) 沥青材料配合比不正确。
(4) 沥青原材料低温延性差或沥青混合料粘结力低, 造成路面早期裂缝。
2.3 气候因素
冬季气温下降, 沥青面层或半刚性基层低温收缩易产生收缩缝或干缩裂缝, 这种裂缝在路面重复荷载作用使沥青路面表面形成横向反射裂缝。
2.4 施工因素
(1) 路基或基层结构强度不足, 路基局部下沉路面掰裂。
(2) 半刚性基层在铺建时随着混合料水分的减少产生干缩应力, 形成干缩裂缝。
(3) 基层混合料的离析或碾压不密实及机械组合不合理, 造成基层上部细粒料上浮, 形成强度较弱的薄层, 在行车荷载作用下, 易产生龟状裂缝。
(4) 半刚性基层养生不当直接影响干缩裂缝的产生。
(5) 半刚性基层养生结束后, 如果不及时洒铺封层或透层油, 随着暴晒时间的增长产生干缩裂缝。
(6) 施工填土未压实, 路基产生不均匀沉陷, 接缝处压实未达到要求, 在行车作用下形成纵向裂缝。
(7) 沥青混合料摊铺时间过长, 其表面温度低, 内部较热, 用重型压路机碾压易引起路面表层切断。
(8) 施工接缝处理不当、碾压方式不正确易产生横向裂缝。
(9) 压力机加速或减速过猛, 尤其是转向时过猛易产生路面横纹。
(10) 沥青混合料分幅碾压力或纵向接茬时, 由于接茬处理不当造成接茬开裂。
2.5 超载因素
(1) 由于超载车辆引起累计轴次的增大, 从而引起设计弯沉值减小。
(2) 由于超载造成正常设计的路面基层或底基层抗拉强度不足, 使其提前在层底产生拉裂。
(3) 由于超载, 加之车辆的振动冲击作用, 可将路面压坏, 即一次性破坏作用。
(4) 由于超载, 车辆在上下坡、刹车时将加速。沥青路面层的剪切破坏。
3 裂缝的处治
沥青路面一旦产生裂缝, 应尽早对其进行封闭, 可以减少甚至消除雨水下渗至基层。对裂缝的处理, 应根据缝的宽窄采取不同的措施。在裂缝的处理上应采取如下措施。
(1) 一经发现裂缝后应立即修补以免水通过缝渗透到基层, 造成基层破坏而影响面层。处治裂缝一般采用乳化沥青灌缝的方法。对于较小的横向裂缝和纵向裂缝, 缝宽在6mm以内, 宜将缝隙刷扫干净, 并用压缩空气吹去尘土后, 可用灌入热沥青或乳化沥青材料加以封闭处理;缝宽大于6mm的, 将裂缝内杂质处理干净后, 用沥青砂或细粒式沥青混凝土填充、捣实, 并用烙铁封口, 撒砂, 扫匀;也可以采用乳化沥青混合料填封。
(2) 裂缝的处理应掌握好处治时间, 对于不管是何种原因引起的裂缝, 其处治时间宜为每年的3~4月份, 即春季处治最佳, 因经过一个冬季的“冷缩”过程, 裂缝的缝宽在初春时应为最大值, 此时灌入乳化沥青, 在气温升高时, 裂缝逐步变小, 在多雨时, 会起到良好的阻水作用。
(3) 龟裂和网裂规则的裂缝:对于龟裂和网裂并伴有严重沉陷, 进行单纯的灌缝已没有任何意义, 应尽快进行挖补, 以防雨水下渗形成大面积的翻浆;对于较轻微的龟裂和网状裂缝, 应尽快进行封缝, 然后应加强早期养护, 注意观测, 随其破坏程度的发展, 应最终采用挖补的方法, 彻底处治。
(4) 碾压中出现微裂缝, 可在终碾前, 用轮胎碾进行复压, 消除裂缝。
(5) 因土基、路面基层的病害或强度不足引起的破损, 应处理路基或基层, 然后再修复路面。
4 结语
沥青路面裂缝的形式多种, 路面裂缝产生的原因不一, 在施工中必须牢固树立预防为主的思想, 严格把住施工各个环节。在施工过程中, 应加强对路基、基层以及面层施工等各环节的质量管理, 把影响面层裂缝的各种因素都减少到最小, 将裂缝控制在允许的范围之内, 确保沥青路面的使用寿命。
摘要：裂缝是沥青路面主要的病害之一, 初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能常无明显影响, 但随着表面雨水或雪水的侵入, 在行车荷载作用下, 使处于裂缝状态下的路面病害日趋严重, 为了保持道路的使用功能, 必须加强沥青路面的预防养护及沥青路面早期裂缝的防治。
关键词：裂缝,沥青路面
参考文献
[1] 邓学钧.路基路面工程 (第2版) [M].人民交通出版社, 2005, 8.
[2] 公路沥青混凝土路面养护技术规范.JTJ073.2-2001.
水泥路面裂缝原因范文第6篇
水泥稳定碎石基层是较为常见的一种半刚性基层, 由于其具有强度高、板体性好、水稳定性好的优点, 在高速公路及市政道路建设中得到广泛的应用。在施工过程中, 如果部分施工环节控制不到位, 极易产生干缩裂缝、应力裂缝及荷载裂缝, 对于工程的质量产生较大影响, 从而影响工程使用功能和寿命。
2 工程概况
天津滨海新区中心商务区滨河南路, 设计标准为市政Ⅰ级路, 路面结构层设计, 车行道采用沥青路面结构层, 设计采用18cm+18cm双层水泥稳定碎石基层, 底基层设计采用25cm厚度石灰稳定土填料, 部分软基地段采用换填级配碎石处理。
技术要求:水泥稳定碎石基层的压实度代表值不小于98%, 集料压碎值不大于30%, 水泥标号采用42.5普通水泥, 水泥剂量不超过5%。7d龄期无侧限抗压强度4.5Mpa。
3 水泥稳定碎石半刚性基层特点
水泥稳定碎石基层, 是将水泥、级配碎石、石屑或粉煤灰、水等材料经充分拌和、摊铺、碾压形成的结构体, 具有很强的适应性、刚度、强度、稳定性, 施工方便、技术成熟, 在国内的高速公路及市政道路中得到广泛应用。该类基层采用水泥为胶凝材料、碎石为骨料, 在结构形成的过程中, 受水分蒸发、温度变化等外界因素变化, 而产生裂缝, 影响路面的使用性能和寿命。在半刚性沥青路面上现场鉆芯取样观察表明, 裂缝中相当数量为半刚性基层先裂而导致沥青路面开裂的反射裂缝, 这一比例常常超过50%。由此可见预防基层裂缝的重要性。
4 基层裂缝原因分析
4.1 该项目施工过程中存在的裂缝类型
按照有关规定, 基层表面平整密实、无坑洼、无明显离析, 施工接茬平整、稳定。在施工过程中, 经现场质量调查, 部分位置存在不同程度的裂缝。按照裂缝宽度不同, 主要存在以下几种类型:
(1) 表层裂缝。缝宽不大于1.0mm, 该类缝隙具有一定的不规则性, 在基层表面, 这类裂缝所占比例较大, 基本上存在于养护覆盖层搭接不严密位置;
(2) 深层裂缝。该类裂缝宽度一般在1~2mm, 此种裂缝存在3处, 基本上存在于施工接缝处, 裂缝较规则、大体沿道路垂直方向, 缝隙深度约占结构层厚度的30~40%, 非贯通性裂缝, 可采取水泥浆灌缝处理, 经过技术处理后不影响工程质量。
(3) 贯穿裂缝。该类裂缝极为少见, 缝宽3.0mm以上, 主要是因为施工过程中质量控制不严格, 或者地面沉降等原因造成, 须进行质量问题原因分析, 并进行技术处理。必要时, 对底基层施工质量进行复查。
4.2 裂缝原因分析
半刚性基层由于其抗裂性能较差, 裂缝原因主要是干缩产生的收缩裂缝、内力产生的应力裂缝、受外力造成的荷载裂缝。
⑴收缩裂缝, 一般表现在基层的表层裂缝, 较少是深层裂缝。这类裂缝主要是因为压实后的水泥稳定碎石基层中水分不断蒸发和水泥水化作用使基层中水分不断减少产生吸附作用, 实体收缩产生裂缝。这类裂缝与覆盖湿养护是否及时有很大关系。
⑵应力裂缝, 主要表现在深层裂缝, 该裂缝主要是由于水泥稳定碎石基层自身材料干缩和温差应变胀缩产生的拉应力超过其自身的极限抗拉强度, 导致水稳基层从薄弱断面处断裂而产生裂缝。
⑶荷载裂缝, 由于基层强度未达到规定强度值, 受车辆等外力荷载作用产生裂缝, 或者由于地面沉降导致基层断裂, 而形成裂缝。
基于以上裂缝产生的原因, 影响基层裂缝的因素如下:
4.2.1 原材料的影响
水泥稳定碎石基层混合料组成, 主要包括水泥、集料 (含碎石、粉煤灰) 、水等原材料, 按照一定比例经拌合而成。
⑴水泥的影响
不同品种的水泥具有不同特性, 常用的普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥性能相差较大。普通硅酸盐水泥, 具有水化热大、抗冻性好、干缩性小、不耐高温、耐磨性好、早期和后期强度都高等特点;矿渣硅酸盐水泥水化热低、抗冻性差、干缩性小、耐热性好、耐磨性差、早期强度低后期强度高等特点;不同品种的水泥混用, 极易造成产品结构裂缝。
不同批次的水泥安定性检测是否到位, 水泥安定性不稳定是造成工程质量的隐患。
⑵集料
级配:集料的级配直接影响混合料的质量, 细粉料含量高是导致基层裂缝产生的主要原因之一。施工中使用的集料, 通过筛分, 各粒径经方孔筛 (mm) 的筛分重量0.075mm粒径所含比例超出5%以后, 由于粉料不但本身含有塑性, 而且集料本身不可避免地含有少量的土掺入, 使塑性指数增大, 导致混合料的干缩性增强, 粗集料集中部位强度高, 细集料集中部位强度低, 且干缩系数大, 在内应力或荷载外力作用下使水泥稳定基层从强度较低断面开裂。
物理特性:水泥稳定碎石基层中碎石针片状含量, 试验数据表明一般应控制在15%以内, 超出此含量以外, 水泥对碎石的握裹性降低, 引起混合料强度降低, 在强度薄弱部位产生裂缝。
⑶水的影响
根据GB50164-2011《混凝土质量控制标准》中规定, 水泥产品中应控制水泥中氯离子和碱活性成分的含量, 如果施工用水中氯离子和碱活性成分含量过高, 则造成水泥稳定碎石基层强度降低、结构疏松, 在此会产生裂缝。
4.2.2 混合料
⑴配合比。水泥剂量多少往往会对其干缩性造成极大的影响, 经过试验测定, 混合料中的水泥含量超过6%, 会导致基层裂缝增宽、增多。再者, 集料中细料所含比例过大, 也是基层裂缝的原因之一。
⑵集料均匀性。混合料拌和不均匀、集料剂量不标准、集料级配出现较大偏差, 水泥用量不合理, 导致混合料出现离析或集中现象。
⑶含水量控制。搅拌时, 各盘中所加水量不稳定, 则极易导致基层碾压时产生弹簧或松散现象, 从而对基层的强度和密度造成极为严重的不利影响, 同时也会使其干缩性随之增加, 导致结构层出现干缩裂缝。
4.2.3 施工质量的影响
⑴混合料搅拌。混合料搅拌时间不足, 存在夹生料, 易出现粗细集料离析现象, 基层施工完成后由于不同地段、层与层之间的干缩、温缩性不同, 易产生裂缝。
⑵混合料碾压。碾压不充分、漏压、过压, 会造成基层密实度不足、孔隙率高、结构层抵抗干缩、温缩应力的能力也会大大降低。
⑶施工接缝搭接。施工中, 同层间施工接缝处理不彻底, 出现干接缝, 处于车行道位置的接缝, 通车后, 在车辆荷载的作用下产生反射裂缝, 引起路面开裂。
4.2.4 覆盖养护不及时
水泥稳定碎石基层施工, 洒水覆盖养护要求比较高, 在养生期内, 基层表面必须保持湿润。在7、8月份, 天津气候干燥、水分蒸发较快, 基层表面覆盖不严密、洒水不及时, 都是产生基层裂缝的诱因。
5 针对裂缝产生原因采取的防治措施
5.1 控制原材料的选定
5.1.1 水泥
尽量选择硅酸盐水泥, 使用低水化热、干缩性小, 抗折强度与抗压强度均满足要求的水泥品种。在满足抗压强度及抗折强度的前提下, 水泥用量控制在3~6%范围以内。
5.1.2 集料
严格控制细集料含量, 小于0.075mm细粒的含量应控制在5%以内。杂质含量控制在规范允许的范围内。
粗集料应选用质地坚硬、洁净的碎石, 最大粒径控制在31.5mm以内, 压碎值控制在30%以内, 含泥量控制在3%以内, 针片状颗粒含量控制在15%以内。
5.2 控制各道施工工序质量
5.2.1 拌和
严格按照施工配合比执行, 保证充足的拌和时间。施工用水量控制在最佳含水量±2%以内。搅拌时, 每盘之间避免含水量忽高忽低。
5.2.2 碾压
碾压应及时, 且碾压机械应配套使用。碾压时, 先使用12t和18t振动压路机各静压一遍, 再用12t震动压路机挂震碾压6~8遍, 然后用轮胎压路机净面碾压, 直至达到设计规定的压实度为止。
5.2.3 养护
碾压完成后, 水泥稳定碎石基层表面应及时采取土工布覆盖, 覆盖层应严密, 避免表层受太阳暴晒, 并洒水养护, 保证基层表面湿润, 养护时间不少于7d, 养护期间应安排专人负责。
6 结束语
基于水泥稳定碎石半刚性基层易出现裂缝的特点, 文中对引起裂缝的因素综合论述, 并结合施工实际情况提出了切实可行的预防措施, 从而保证了水泥稳定碎石基层的刚度、强度、稳定性及耐久性, 保证了基层的使用功能。
摘要：对水泥稳定碎石基层裂缝产生原因进行分析研究, 同时针对裂缝产生原因, 提出了有效的预防措施, 在该工程施工实践中有效控制了施工质量, 对以后道路基层施工起到指导作用。
关键词：水泥稳定碎石,基层裂缝,原因分析,预防
参考文献
[1] JTG/T F20-2015, 交通部.公路路面基层施工技术细则[S].北京:人民交通出版社, 2015.