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【考點5】引起水泥混凝土路面裂縫破壞的原因
引起水泥混凝土路面產(chǎn)生裂縫有兩個方面，一個是設(shè)計方面考慮不周到，另一個是施工不當(dāng)造成。施工中水泥混凝土裂縫破壞原因，歸納為如下幾個方面：
1、面層施工工藝不當(dāng)
1)攪拌不足或過分，振搗不密實，形成的混凝土強度不足或不均勻，易導(dǎo)致早期開裂斷板。振搗時間不宜過長，否則會造成分層，粗顆粒沉入底層，細(xì)顆粒及水留在上層，造成混凝土強度不均勻，表面收縮裂縫增加。
2)混凝土拌和時，如果水泥和集料溫度過高，再加上水泥的水化熱，會使混凝土拌和物的溫度很高，在冷卻、硬化過程中會使溫差收縮加大，導(dǎo)致開裂。
3)混凝土澆筑間斷。因停電、機械故障、運輸不暢、氣候突變停料等原因使混凝土澆筑作業(yè)中斷，再澆筑時未按施工縫處理，新舊混凝土由于結(jié)合不良和收縮不一致，會形成一條不規(guī)則的接縫。
4)養(yǎng)生不及時或養(yǎng)護方法不當(dāng)。尤其是氣溫高、濕度小、風(fēng)速大的不利條件下，就會使混凝土表面水分蒸發(fā)太快，從而形成干縮裂縫。
5)切縫不足時。由于機具故障或操作人員切縫時間掌握不準(zhǔn)確或切縫深度不足，造成混凝土內(nèi)應(yīng)力集中，在混凝土板的薄弱處形成不規(guī)則的貫穿裂縫。
6)施工車輛過早通行。某些施工作業(yè)面，由于受到地理條件的限制或因混凝土養(yǎng)護作業(yè)需要在混凝土強度不足條件下過早地通車，產(chǎn)生荷載應(yīng)力，這是產(chǎn)生裂縫的又一個原因。
7)采用真空吸水工藝時，如果因兩吸墊之間未重疊而導(dǎo)致漏吸，則漏吸處水會比較兩側(cè)大，混凝土強度較低，收縮也大，會形成薄弱環(huán)節(jié)而開裂。如果真空吸水參數(shù)控制不好，兩吸墊交界處也會因兩邊的拉力過大而開裂。
8)傳力桿安裝不當(dāng)，上下翹曲，則在混凝土伸縮和傳力過程中混凝土就會被破壞，形成裂縫破壞。
9)在日溫差較大的季節(jié)和地區(qū)，混凝土表面修整過程中要避免陽光直射，整修后要及時覆蓋養(yǎng)生，防止混凝土白天過多的升溫，造成夜間降溫時收縮過大。
2、基層施工工藝不當(dāng)
1)基層標(biāo)高失控，造成路面厚度不一致，過薄或厚薄交界處將成為薄弱斷面，在混凝土收縮時，難以承受拉應(yīng)力而開裂。
2)基層不平整會大大地增加其與混凝土界面的摩阻力，易在較薄弱面開裂。
3)用松散材料處理基層標(biāo)高失控或不平整時，上層混凝土拌和物的水分或砂漿會下滲或被基層吸收，使下部混凝土變得疏松，強度下降。
4)基層干燥會吸收混凝土拌和物中的水分，使底部混凝土失水，強度降低，導(dǎo)致開裂。
5)路基發(fā)生不均勻沉降，導(dǎo)致混凝土路面開裂。一般路基不均勻沉降主要發(fā)生在：
(1)填挖相交斷面處，半填半挖結(jié)合處，新老路基交接處，土基密度不同部位等;
(2)軟弱地基，濕陷性黃土及采空區(qū)、陷穴等特殊路段;
(3)橋涵、構(gòu)造物附近壓實機械難以施工的部位;
(4)路基不同填料的界面或?qū)用?
(5)壓實度不足。
壓實不均勻路段，在路面長期使用過程中，由于水溫條件的變化和行車荷載作用，路基產(chǎn)生不均勻沉降，致使沉降量不同的結(jié)合面產(chǎn)生錯臺，面板由于荷載作用導(dǎo)致斷裂。
3、材料原因引起施工中斷板
1)原材料不合格
(1)水泥安定性差，強度不足。水泥中游離氧化鈣(f-ca0)在凝結(jié)硬化后還在繼續(xù)起水化作用，當(dāng)f-ca0超過一定限量時，就會破壞已經(jīng)硬化的水泥石或使抗拉強度下降。水泥強度不足也會影響混凝土的初期強度，使開裂斷板的機率大大增加。水泥的水化熱高、收縮大，也易導(dǎo)致開裂。
(2)集料(砂、碎石等)含泥量及有機質(zhì)超標(biāo)。水泥混凝土中水泥石與集料的界面粘結(jié)不良，往往是產(chǎn)生初期開裂的薄弱部位。集料的含泥量和有機質(zhì)含量超過規(guī)范要求，必然會造成界面缺陷容易開裂。另外，有資料表明，在同樣的水灰比條件下，石灰?guī)r、石英巖等親水性集料與水泥石界面粘結(jié)力大，花崗巖等親水性差的集料則反之。
2)混凝土配合比不當(dāng)
(1)單位水泥用量偏大�；炷林幸鹗湛s的主要是水泥石部分，過多的水泥用量，必然會導(dǎo)致較大的收縮。
(2)水灰比偏大。水泥完全水化所需的結(jié)合水最低水會比約0.26~0.29，施工中采用較高的水灰比是為了滿足和易性需要。但偏大的水灰比，增大了水泥水化初期集料表面的水膜厚度，影響了混凝土強度。
(3)施工中計量不準(zhǔn)，尤其是未根據(jù)集料中的含水量及時調(diào)整用水量，會影響混凝土的配合比的準(zhǔn)確性，從而影響其初期強度。
(4)一般情況下，混凝土配合比按“飽和面干”狀態(tài)設(shè)計，如使用長期在日光嚗曬下的過干集料，會大量吸收拌和用水而影響水灰比的準(zhǔn)確性，影響混凝土強度。
4、邊界原因引起混凝土產(chǎn)生裂縫
1)在雙幅路面施工中，已澆筑一邊的縮縫在另一邊未開始澆筑前已經(jīng)裂通，氣溫下降一定幅度時，斷裂的縮縫兩邊混凝土板收縮，這樣后澆筑還未切割的混凝土板受到較大的拉應(yīng)力，而這時其混凝土強度還較低，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土初期抗拉強度時，就會在先澆筑板縮縫對應(yīng)位置發(fā)生不規(guī)則裂縫。
2)有中央分隔路緣石等高速公路和街道施工中，路緣石常設(shè)有混凝土平基背座，由于路緣帶先于路面施工，當(dāng)溫度下降時，路緣帶本身會收縮，路緣帶下部具有粗糙面會帶動初期強度很低的混凝土面板在路緣帶裂縫處產(chǎn)生邊界裂縫。