2.2貫穿裂縫成因貫穿裂縫是指水泥混凝土路面板產(chǎn)生縱向(順行車方向)、 橫向(垂直于行車方向)貫穿板厚的裂縫,也即斷板現(xiàn)象。
(1)縱向貫穿裂縫成因縱向貫穿裂縫是指水泥混凝土路面發(fā)生平行于道路縱軸線方 向的貫穿板厚的裂縫。其產(chǎn)生的原因是在路面施工后,由于地基沉降不均勻而導(dǎo)致出現(xiàn)不均勻裂縫,產(chǎn)生斷板現(xiàn)象。如基層碾壓不實(shí),未達(dá)到密實(shí)標(biāo)準(zhǔn);產(chǎn)生斷板現(xiàn)象。基層材料攪拌不均,導(dǎo)致基層不均勻沉降,也即由于路基發(fā)生局部的不均勻沉陷,如溝槽下沉、路基拓寬部分沉陷、路基未充分壓實(shí)等原因?qū)е侣访姘?nbsp;脫空,產(chǎn)生裂縫。
(2)橫向貫穿裂縫成因橫向貫穿裂縫是指水泥混凝土路面發(fā)生垂直于道路縱軸線方 向的貫穿板厚的裂縫。其產(chǎn)生的原因一是由混凝土本身的性質(zhì)——混凝土抗拉強(qiáng)度太低造成的,二是由于施工不當(dāng)——切縫不符 合要求所造成。
混凝土抗拉強(qiáng)度很低,一般只有混凝土抗壓強(qiáng)度的1/17~1/18.混凝土的抗裂性就是指混凝土抵抗干縮變形和溫度變形 的能力,這些變形所引起的拉應(yīng)力,如超過(guò)了混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí),就發(fā)生裂縫。也就是說(shuō),這些變形量超過(guò)了混凝土的 極限拉伸應(yīng)變值時(shí),混凝土就產(chǎn)生裂縫,過(guò)大時(shí)則引起貫穿裂縫。
由于溫度和濕度的變化,混凝土?xí)a(chǎn)生體積膨脹和收縮現(xiàn)象, 這種變形如受到限制,將會(huì)使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,就有可能產(chǎn)生裂縫。因而水泥混凝土路面上每隔一段距離要設(shè)置脹縫或縮縫,而切縫質(zhì)量的好壞直接影響著水泥混凝土路面的質(zhì)量。如切縫時(shí)間掌握不當(dāng),切割不及時(shí);切縫深度不符合要求,切縫過(guò)淺;切縫未切到頭等因素均可引起混凝土路面發(fā)生橫向貫穿裂縫。
3、水泥混凝土路面裂縫的預(yù)防措施
3.1 提高混凝土本身的性能水泥混凝土路面產(chǎn)生裂縫的根本原因在于混凝土的極限拉伸 應(yīng)變值太小,不足以抵抗干縮變形和溫度變形。為了提高混凝土的極限拉伸應(yīng)變值或抗拉強(qiáng)度值,改善路面的抗拉能力,可采 取以下措施:
(1)混凝土的極限拉伸值隨著抗壓強(qiáng)度的提高而有所提高, 因此提高混凝土的抗壓強(qiáng)度可提高其抗裂性能。目前水泥混凝土路面多采用m2C30、C35較高標(biāo)號(hào)的混凝土。
(2)采用碎石配制混凝土。因?yàn)椴捎盟槭渲频幕炷恋臉O限 拉伸值比用一般卵石配制的混凝土提高30%左右。
(3)控制混凝土骨料的最大粒徑。采用最大粒徑較小的骨料 配制混凝土?xí)r,可以提高混凝土的極限拉伸值。因此《規(guī)范》中限制骨料最大粒徑在一般公路中不超過(guò)40mm,在高等級(jí)公路中 不超過(guò)35mm,甚至限制在25mm以下。
3.2 提高基層施工質(zhì)量水泥混凝土路面基層應(yīng)具有較高的強(qiáng)度、較高密實(shí)度和較好 的水穩(wěn)性。因此,在路基施工中,應(yīng)嚴(yán)格按施工操作規(guī)程進(jìn)行,做到分層填筑、分層碾壓、分層測(cè)試。每層的壓實(shí)厚度、壓實(shí)度、平 整度及路拱都要滿足設(shè)計(jì)要求和規(guī)范要求。
3.3 提高混凝土施工質(zhì)量
(1)為了防止混凝土路面產(chǎn)生表層裂縫,一是在配制混凝土?xí)r嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量,選擇合適的集料級(jí)配和砂率;二要在混凝土路面澆注后及時(shí)用潮濕材料覆蓋,防止強(qiáng)風(fēng)和烈日暴 曬。尤其在炎熱季節(jié)施工時(shí),應(yīng)澆完一段,養(yǎng)護(hù)一段。
(2)及時(shí)切縫很重要。實(shí)踐證明,適當(dāng)?shù)那锌p時(shí)間對(duì)保證混凝土的整體質(zhì)量有很大關(guān)系,切縫遲了,由于大面積混凝土約束會(huì)出現(xiàn)裂縫,擴(kuò)展后形成斷板。一般混凝土的切縫時(shí)間是在拆模 后12h左右(可以根據(jù)氣溫的高低適當(dāng)調(diào)整切縫時(shí)間)。
(3)加適當(dāng)?shù)耐饧觿R话銇?lái)說(shuō),加減水劑可以減少混凝土 的用水量,改善混凝土的和易性,降低水分蒸發(fā)速度,減少混凝土的收縮值。
(4)模板需涂脫模劑,使混凝土與模板之間形成一層薄膜, 減少混凝土與模板間的粘結(jié)作用。這樣不易產(chǎn)生裂縫,也便于拆模。另外,在澆注混凝土路面時(shí),要將基層和模板澆水濕透, 避免吸收混凝土中的水分。
4、結(jié)束語(yǔ)
由于設(shè)計(jì)、施工、使用過(guò)程中存在的某些不足,也由于混 凝土內(nèi)在原因及溫度變形、濕度變化、地基不均勻沉陷變形的影響,在水泥混凝土路面上難免發(fā)生各種類型的裂縫。但 只要嚴(yán)格執(zhí)行施工操作規(guī)程和技術(shù)要求,在施工中切實(shí)抓好基層強(qiáng)度、混凝土的配和比設(shè)計(jì)、施工工藝、切縫時(shí)間和深 度、混凝土的養(yǎng)護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié),通過(guò)改善混凝土的質(zhì)量和路面結(jié)構(gòu)并采取有效的澆注后的防治措施,水泥混凝土路面的裂 縫現(xiàn)象是可以避免的。