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浅析我国混凝土道路路面裂缝的原因及危害

作者：陈发兵日期：2015-11-19 09:57 来源：未知

随着社会经济的迅速发展，交通事业发展速度也不断提高，现阶段大部分公路功能已不能满足日益增长的交通需要，在混凝土施工中通常有施工裂缝的弊病!早在二十世纪九十年代，我国水泥混凝土就得到了普遍的发展，很多城市的路面也不同程度的使用了水泥路面!但是这些水泥混凝土道路在使用一段时间之后，就非常容易产生开裂问题，从而破坏路面的平整，严重还会造成水泥混凝土道路的损坏，为了提升水泥混凝土道路的质量，研究分析水泥混凝土道路开裂的原因，并提出相应的解决方法显然就显得尤其重要。
1 混凝土道路产生裂缝的原因
混凝土是一种由砂石骨料"水泥"水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料!它具有较高的抗压强度和良好的耐久性，但其最显著的特点就是抗拉强度低、抵抗变形的能力差并容易开裂产生裂缝，给人民的生产生活带来了不便。
1.1  由于施工不当造成的路面开裂
施工时没有严格执行操作规范，这是产生裂缝的主要原因之一。混凝土路面下层的基础不平整，造成道路的薄厚不匀，混凝土凝固后，遇到温度升降后热胀冷缩，产生剪应力，造成裂缝。浇筑混凝土道路之前，基础没有很好的养护过于干燥，摊铺混凝土后，基础吸水，造成混凝土与基础接触的部分严重失水，上下层凝固时间不一致，产生水化热的时间不一致导致产生裂缝。夏季施工时，往往烈日暴晒，混凝土表层水分蒸发过快，大量失水，凝固时易产生细微的裂缝晚上和白天温差较大，表层相对温度较低，而内部的混凝土在凝固过程中产生大量的水化热，体积膨胀，从而造成表层产生裂缝。胀缝设置中没有按规范施工。传力杆两端均与混凝土粘结，导致滑动功能失效：传力杆不平行；使胀缝起不到应有的作用，填缝料不密实，造成胀缝掺水等。
混凝土浇筑施工中，振捣不均匀或是漏振等情况，会造成混凝土离析、密实度差，降低结构的整体强度。混凝土内部气泡不能完全排除时，钢筋表面的气泡则会降低混凝土与钢筋的粘结力。钢筋若受到过多振动，则水泥浆在钢筋周围密集，也会大大降低粘结力。
1.2  由于材料的原因导致路面开裂
不同品种的水泥具有不同的干缩性，选用合适的水泥可在一定程度上降低裂缝的可能性。另外道路的设计强度越高，水泥用量越大，裂缝的数量就越多。
混凝土材料配合比设计不当，直接影响混凝土的抗拉强度，是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，这几个因素也是互相影响的。
1.3  温度和天气的影响
目前公路工程施工中所用的混凝土具有热胀冷缩的特性，上半夜和温度高的白天所浇筑的混凝土，在第二天早晨温度最低的时候，将必然产生温度变形的效应，即会发生体积收缩!另外，由于大雨大风等产生温度的急剧变化也会使得混凝土加速干缩或者冷缩，加快了应力集中速度，从而也会导致混凝土早期裂缝的产生。
由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力（实践证明当混凝土本身温差达到25℃～26℃时，混凝土内便会产生大致在10MPa 左右的拉应力）。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。
2 混凝土道路裂缝对日常交通产生的危害
2.1缩短路面的使用寿命。
裂缝的初期（1～2 年内）对路面的使用性能无明显的影响，但随着裂缝的增大，雨水或雪水逐渐入侵，导致裂缝两侧的路面结构或土基含水量增加，其结果是使得路面的承载能力明显的下降。若在大量的行车荷载作用下，就会产生冲刷唧泥现象，从而加速路面的破坏。
2.2  裂缝会对行车的安全性和舒适性造成影响
桥头跳车处的裂缝，在路面积水的作用下会加速现象的发展，同时对路基造成冲刷。若裂缝不及时修补，将很快展成为网裂、松散甚至坑槽，导致路面的病害的发生，严重影响沥青路面的综合服务水平。
2.3横向裂缝的危害
道路出现横向裂缝时，若灌进雨雪水，在冬天冰冻和春季融化后,对道路的破坏将非常严重。进水之后的初期，表现为裂缝部位鼓胀，沿裂缝逐渐形成微量冻融松散灰土粉化，材料密度降低，将面层材料拱起，出现驴脊背现象；随后由于沿裂缝灌入雨雪水，存于水泥碎石与沥青路面的结合层之间，在行车碾压推挤摩擦作用及行车压力的作用下，水泥和微粒材料同雨雪水唧出。如遇连阴雨天气水泥稳定层以上灌入的雨雪水使路面出现严重推挤,将沥青粒料和水泥稳定粒料磨成浆状物唧出,及通常所说的,唧浆病害。形成病害后由于一年四季在雨雪水作用下长期出现唧浆，而不及时处理，路面将会出现坑凹甚至出现搓板路，随时间的推移，将导致龟裂病害的发生。严重时路面粒料被行车推挤带走，出现路表面开裂性坑槽。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。
2.4  纵向裂缝的危害
道路纵向裂缝如治理不及时，长时间雨雪水的灌入，2米以外部分滑动加快，行车道在重载车的作用下，在3--4米部位出现第二道裂缝，这时第一道与第二道裂缝之间形成一个板块，这一板块开始下沉，出现顺行车道区一个 U 型路面带，严重时对路面发生条块形碎裂，对行车的影响非常大。
3 结语
交通工程是影响我国经济发展的动脉，公路病害的防治已经成了急需重视的问题，所以，在施工过程中，我们要制定出良好规范的施工规程，使施工技术人员充分掌握关键工序的技术要领，令其能够严格按规范要求检测，出现问题能够及时找出问题的原因，并迅速制订出合理的方案加以解决!

参考文献
[1]李伟.张艳红钢筋混凝土桥梁裂缝产生原因及处治[J].黑龙江科技信息，2010，10.
[2]赵国锋.水泥混凝土道路裂缝原因与控制措施.山西市临汾市市政管理所[J].2004，3.