水泥混凝土路面横向裂缝出现原因分析
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混凝土路面开裂的原因总结1.路面厚度设计问题路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次。
笔者认为,实际上不管是按标准车的轴载还是非标准车的轴载,车辆的实际轴载远大于设计轴载。
由此得知,设计路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。
即现阶段新建路面早期开裂破坏情况较多的症结之一是公路在短期内(如1~2年)已达到设计年限内的累计当量轴次。
2.基层的影响基层的强度及稳定关系面层的强度和稳定性。
基层松铺系数(或基层标高)控制不严而导致的二次补加层,因二次补加层与下层基层无法紧密连接,自身厚度又小,因而极易松散,进而引起路面破坏。
地基强度不均匀,路基填料混杂或压实不好,产生不均匀沉降,基层平整度差,导致混凝土面层厚度不匀,离散性大,在行车荷载及温度翘曲应力作用下,使路面应力集中。
当应力超过极限强度时,就会在厚度薄弱处产生裂缝。
3.路面窨井yìnjǐng及管线的影响(1)路面窨井四周的塘渣(风化石和土的混合物;宕渣是爆破后的碎石,粒径较大,是土石混合物。
)填筑是实际施工中的薄弱环节。
施工单位在推土机推塘渣时,往往将大块塘渣推至窨井边,同时此处压路机很少压到,造成应力薄弱区。
实际施工中,路面裂缝很大部分发生在窨井处。
(2)路面下雨污管线渗漏会冲刷路基部分,特别是对流沙土的冲刷更为厉害。
4.混凝土质量的影响(1)不同标号及品种的水泥混杂使用,硬化时间及收缩量不一样,同样会形成裂缝。
(2)集料质量的影响。
(3)搅拌质量的影响。
搅拌时间过短,则拌合不均匀,造成面层强度相差过大,硬化时间及收缩量不同,从而导致裂缝产生;搅拌时间过长,则容易导致骨料破碎、离析,影响混凝土的强度。
(4)振捣质量的影响。
振捣不足,易使混凝土中出现气孔、蜂窝,在行车荷载及自然因素作用下产生应力集中而导致裂缝;振捣过量,则粗骨料下沉,混凝土离析,影响其强度。
(5)养护的影响。
混凝土的养护对其早期强度增长和防止收缩裂缝极为重要。
路基出现横向裂缝的原因
路基是道路的基础,如果路基出现了横向裂缝,将会对道路的结构安全产生严重影响。
那么,路基出现横向裂缝的原因有哪些呢?本文将从多个角度进行分析。
一、材料因素
1. 材料质量不合格:如果路基填筑材料质量不合格,如砂石含泥量超标、水泥标号不足等,会导致路基强度不够,容易产生横向裂缝。
2. 材料搭配不当:不同材料的膨胀系数不同,如果路基填筑材料搭配不当,如在膨胀系数大的材料与膨胀系数小的材料之间没有设置缓冲层,会导致材料之间的应力不均,产生横向裂缝。
二、施工因素
1. 施工工艺不规范:如碾压不实、分层填筑厚度过厚等,会导致路基密实度不足,容易产生横向裂缝。
2. 施工顺序不当:如在填筑过程中先填筑了高填方路段,再填筑低填方路段,会导致高填方路段在自重和行车载荷的作用下产生沉降,进而产生横向裂缝。
三、环境因素
1. 温度变化:如果路基在温差较大的环境中,材料会因温度变化而产生收缩或膨胀,导致路基出现横向裂缝。
2. 水分变化:如果路基在雨季或旱季中受到大量水分或干燥的影响,会导致路基材料含水量变化,进而产生横向裂缝。
四、设计因素
1. 结构设计不合理:如路基结构层厚度设计不当、排水系统设计不合理等,会导致路基出现横向裂缝。
2. 荷载预测不足:如果道路设计时对未来交通荷载预测不足,导致路基承载能力不足,容易产生横向裂缝。
综上所述,路基横向裂缝的产生原因多种多样,涉及到材料、施工、环境和设计等多个方面。
为了防止路基出现横向裂缝,需要从这些方面入手,加强质量控制、规范施工工艺、合理设计结构等措施,确保路基的稳定性和安全性。
水泥混凝土路面表面裂缝产生的原因及处理措施水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散荷摘载能力强、稳定性强的路面结构。
但由于在施工中水泥混凝土的原材料及配合比的控制未达到设计标准,施工工艺不规范。
使得水泥混凝土路面道板出现了早期损坏,导致路面出现裂缝与断板,这就降低了路面使用性能,不能确保水泥混凝土路面的正常使用年限,不能发挥道路建设的投资效益。
因此,需要对路面出现的裂缝与断板进行认真观测、分析、确定裂缝原因,制定切实可行的修补方案。
一、裂缝分类与产生的原因水泥混凝土道面的裂缝,可分为表面裂缝和贯穿板全厚度的裂缝(简称贯穿裂缝)。
(一)、表面裂缝水泥混凝土道面表面裂缝主要是由混凝土混合料的早期过快失水干缩和碳化收缩引起的。
混凝土混合料是一种多相不均匀材料。
由于构成混合料的各种固体颗粒大小、密度不同,混合料不可避免地会发生分层离析。
1、泌水裂缝在路面水泥混凝土道面施工中混合料发生分层离析大多是由于粗骨料在混合料中下沉,水分向上迁移,从而形成表层泌水.泌水的结果,使水泥混凝土道面表面含水量增加,经蒸发后混凝土表面形成凹面,此时混合料颗粒间产生较强的表面张力。
当混凝土表面尚未充分硬化,不能抵御这一张力时,混凝土表面则发生裂缝。
在混凝土浇筑后数小时,混凝土表面将出现大面积细微的龟裂。
2、碳化裂缝当混凝土的水泥用量较低、水灰比较大时,空气中的二氧化碳易渗透到混凝土中,混凝土的碳化反应在空气相对湿度为30%-50%时最为激烈,此时混凝土的碳化收缩将弓|起混凝土表面龟裂。
根治这类病害的方法是:在混凝土路面的混合料铺筑、振捣后,立即采用真空吸水工艺,此方法可以将混凝土中富裕的水分和空气一并吸出.这样既提高了混凝土强度又可控制混凝土表面的网裂病害.(二)、贯穿裂缝水泥混凝土路面贯穿裂缝为贯穿板全厚度的横向裂缝、纵向裂缝、交叉裂缝和板交裂缝。
1、横向裂缝垂直与行车方向的不规则裂缝称为横向裂缝,导致水泥混凝土路面出现横向裂缝的原因较多,其主要原因有以下三方面。
砼路面裂缝原因与技术处理措施混凝土路面产生裂缝的原因很多,且较复杂,在处理裂缝前应全面考虑与之相关的各种影响因素,仔细研究产生裂缝的原因,并根据工程中的实际情况提出相应的处理措施。
本文就混凝土路面工程中常见的一些裂缝问题进行原因分析和处理。
标签:混凝土;路面;裂缝原因;处理措施一、发丝状裂缝1、产生原因常产生于混凝土铺筑完毕之后,在凝结硬化的前后,因剧烈的水分不均匀蒸发(大风劲吹、干热等)和温度变化,导致路面表面产生大的干缩、冷缩、而刚铺筑的塑性状态面层或刚结硬的表层,其强度不中以抵抗收缩应力而形成短而细、细而浅的发丝状裂缝。
2、处理方法发丝状裂缝如果在混凝土还处于塑态时发现,只需用镘刀重得抹压修复即可。
如在混凝土已硬化阶段发现,则可清理吹干裂缝后注入低粘性树脂或聚氨酯,也可用热沥青注入并撒石粉处理。
二、横向裂缝1、产生原因水泥混凝土路面因延误锯切伸缩缝时机、板底基层凹凸不平或板块过长而产生横向裂缝。
通常裂缝贯穿到板底,并且使用后,很多横向裂缝贯通整块混凝土面板,将板块一裂为二。
2、处理方法可将横裂的混凝土面板垂直于纵向接缝锯切,保留大的半块混凝土土板,翻挖掉小的半块混凝土重新新筑,重新铺筑的板块宽度不宜小于1M。
如因基层或底基层强度不足或沉陷引起,则应处理好基层或底基层,然后再重新铺筑混凝土土板。
在我们铺筑的混凝土路面中,也有该裂缝出现,采用锯切挖除小块混凝土重新铺筑的方法,收到了良好的效果。
三、角隅裂缝1、产生原因因板角应力集中,板底基层下沉产生的角隅断裂。
2、处理方法在其初期可先用封缝料填充裂缝,防止雨水侵入而导致基层条件继续恶化。
这样,角隅断裂部位的断板紧贴基层,工作情况改善,尚可维持一定时间。
当角隅部分断块由于车辆行驶而致松动时,可挖去断块,锯切整齐,处理好基层,用沥青混凝土混合料修补完好。
也可按上述处理横向裂缝的方法,重新鋪筑宽度不小于1M的混凝土板块。
四、纵向裂缝1、产生原因很多情况是由于底基层或基层施工不佳、不均匀沉陷引起。
水泥混凝土路面裂缝产生的原因1 水泥混凝土路面裂缝产生的原因1.1 设计的原因由于水泥混凝土路面设计强度不足(包括板的厚度不足) 在行车荷载作用下,路面板产生断裂。
1.2 施工的原因(1) 施工工艺的影响,由于施工中,对板的切缝不及时,在温度应力作用下产生的早期收缩裂纹(隐缝) 扩展,引起路面板横向出现裂缝; (2) 在材料质量方面以及混凝土拌和、摊铺工艺上存在问题,所引起的混凝土板表面脱皮、剥落使混凝土板强度降低产生的裂缝破坏现象; (3) 材料配合比的影响,砂石料的级配不合理,水灰比偏大,水泥用量不合理,砂偏细等原因都会影响水泥混凝土路面的强度,导致路面产生裂缝。
1.3 路基的原因(1) 路基土体沉降变形与冻胀融沉变形引起的板下脱空,使路面板出现断裂,产生纵、横向裂缝;(2) 路基水文情况不良产生的不均匀冻胀变形,使路面板纵向开裂或板出现错台,造成混凝土板产生裂缝的冻害破坏现象; (3) 地基土质软弱或清汗深度不足,使路基发生整体变形或滑坡,造成的路面板连续出现弧形裂缝和纵向错台现象; (4) 改建与扩建工程,由于路基拓宽出现的不均匀沉降变形,引起路面板连续产生纵向裂缝。
1.4 基层的原因基层强度不足产生的不均匀变形,使路面板出现断裂现象。
1.5 排水不良路面水的渗入,造成含细料的基层在板的接缝处出现唧泥现象,并使板边与板角产生断裂。
1.6 养护的原因由于对路面板接缝、裂缝及破碎部位没能及时修补,大量的雨水、融雪水流入,造成基层破坏和冲空,引起路面板大面积破损和混凝土板出现沉陷造成的裂缝破坏。
1.7 超重车的影响由于超载车辆的行驶,特别在春融期间,路面承受超载车的作用,会加重混凝土板产生裂缝破坏现象。
2 裂缝的防治2.1 防治方法针对裂缝产生的原因,水泥混凝土路面裂缝的防治应从设计、施工、养护和管理四方面着手。
设计时,应正确合理设计水泥混凝土路面。
水泥路面上出现的各种裂缝,除了施工与材料因素外,与结构层的厚度与强度有很大的联系。
水泥混凝土路面破坏的形式及裂缝养护1.载荷疲劳破坏:水泥混凝土路面在长期的重复荷载作用下会出现疲劳破坏。
这种破坏形式主要表现为路面上出现网状、蜘蛛网状或鱼鳞状的裂纹,严重时会出现碎裂。
2.温度变化引起的破坏:水泥混凝土路面受到季节变化和温度变化的影响,温度的膨胀和收缩会导致路面出现裂缝。
这种破坏形式主要表现为路面上出现宽度较大的横向裂缝,还可能出现沿着道路纵向延伸的裂缝。
3.土壤沉降引起的破坏:水泥混凝土路面的下方土壤如果发生沉降,会导致路面出现下陷和断裂。
这种破坏形式主要表现为路面坑洼、塌陷和断裂。
为了延长水泥混凝土路面的使用寿命和减少破坏,可以采取以下措施进行裂缝养护:1.及时维修:发现路面出现裂缝时,要及时进行修补,以防止裂缝扩大和进一步破坏。
修补材料可以采用高强度的水泥浆料或聚合物修补材料。
2.加强基础处理:水泥混凝土路面的基础是支撑和保护路面的重要组成部分。
在道路建设过程中,要对基础进行加固和处理,以增加路面的承载能力和抗裂性能。
3.控制温度变化:在建设水泥混凝土路面时,应采取措施控制温度的变化,避免过大的温度差异引起裂缝。
可以通过合理调节混凝土配合比,采取降温剂和冷却措施等方式来控制温度变化。
4.加强监测和维护:水泥混凝土路面的定期检查和维护非常重要。
通过定期巡查路面的裂缝情况和进行必要的维护,可以及时发现和修复路面破坏的问题,延长路面的使用寿命。
综上所述,水泥混凝土路面主要的破坏形式包括载荷疲劳破坏、温度变化引起的破坏和土壤沉降引起的破坏。
为了保护水泥混凝土路面并延长其使用寿命,需要采取适当的裂缝养护措施,包括及时维修、加强基础处理、控制温度变化和加强监测和维护等。
只有做好这些措施,才能保证水泥混凝土路面的安全和稳定。
造成水泥混凝土路面断裂的原因及防治措施标题:水泥混凝土路面断裂:原因及防治措施探析导语:水泥混凝土路面是现代交通建设中常见的道路材料之一。
然而,路面断裂问题却时常困扰着我们。
本文将深入探讨水泥混凝土路面断裂的原因,分析断裂形式,并提出防治措施,旨在提高我们对路面工程的理解和认识。
一、水泥混凝土路面断裂的原因1. 材料质量问题水泥混凝土路面断裂的主要原因之一是材料质量问题。
在施工过程中,如果选用的水泥、砂石、骨料质量不合格,或混凝土配合比设计不当,就会导致路面的材料强度不足,容易出现断裂现象。
2. 温度变化引发的热胀冷缩水泥混凝土路面会因温度的变化而产生热胀冷缩现象,从而导致断裂。
夏季高温时,路面会受热胀影响,出现开裂;冬季低温时,路面会受冷缩作用,引起龟裂。
3. 交通荷载和变形影响交通荷载和变形也是水泥混凝土路面断裂的重要原因之一。
当车辆以较高速度通过路面时,产生的动荷载和静荷载会对路面造成冲击和应力集中,长期以来,这对路面的结构和材料会产生变形和劣化,进而引发断裂。
二、水泥混凝土路面断裂的分类1. 弯曲断裂弯曲断裂是指水泥混凝土路面在受到荷载作用时发生弯曲,超过其抗弯强度极限,造成环向或横向裂缝。
这种断裂形式多见于受重载交通和变形较为明显的路段。
2. 疲劳断裂当水泥混凝土路面长期受到交通荷载的往复作用时,会引起路面的疲劳破坏,表现为多处、密集的微裂缝和交错的鳞片状断裂,严重影响路面的承载能力。
3. 裂缝扩展及服役断裂裂缝扩展是指水泥混凝土路面上的裂缝逐渐变宽、变长,最终导致断裂。
这种断裂形式常见于老化、劣化严重的路面,并且会随着交通荷载的作用逐渐扩展。
三、水泥混凝土路面断裂的防治措施1. 加强施工质量管理确保水泥、砂石、骨料等材料的质量符合相关标准,并严格控制混凝土配合比的设计和搅拌过程,以提高路面的强度和耐久性。
2. 控制施工温度在路面施工时,可采用覆盖防护物、浇水降温等方式,控制混凝土的温度,减缓热胀冷缩的影响,从而减少断裂的发生。
水泥混凝土路面横向裂缝出现原因的分析
摘要:在《新塘乡新塘至下宋水泥混凝土路面工程》k1+600~k1+800段水泥混凝土路面产生多板开裂,由于这次水泥砼路面处于夏季施工,日夜温差较大,造成干缩、冷缩裂缝并形成路面整体连续开裂,具有特殊性和典型性。
故对开裂产生的原因就当时的施工的各种原因进行分析,并提出以后工作应注意的问题,以防止类似的现象的再次发生。
关键词:高温温差干缩裂缝冷缩裂缝
一.开裂产生的过程
1.施工时间及气候条件
施工时间为2008年3月24日上午6:00-下午16:00;气候条件:晴,最高气温35℃,东南风:4-5级。
2.开裂的产生
上午从6点开始,至下午16点,该段工地仍在施工水泥混凝土路面。
在已处于高温及烈日暴晒的情况下,为防止太阳直接曝晒于板块表面。
在路面浇筑完成后,施工人员在用一部分黑色编织布及塑料布进行遮盖,在中午阳光的直射下,塑料布下混凝土在气温及水化热的双重作用下,温度上升很快,并且很快达到65℃左右。
施工人员在发现温度过高时,又在16:30左右时将混凝土表面的塑料布及编织布揭去。
当天下午就发现上午施工的一段混凝土板出现横向裂缝。
同时,没有及时采取措施尽快根据混凝板的实际情况提前进行切缝,因此在3月25日上午例行检查时,发现出现连续开
裂,共计出现裂缝14道,大多数为横向开裂,并贯通整块面板。
二.原因分析
1.夏季施工没有采取必要措施避开高温阶段
gbj97-87《水泥混凝土路面施工及验收规范》第4.8.4条(四)规定:气温过高时应避开中午施工,可在夜间进行。
并在第4.8.3条规定,“当混凝土拌合物温度在30-35℃时,混凝土板的施工应按夏季施工规定进行。
”查当天施工最高温度35℃度,晴天,日照充足,中午10:50-15:30时是气温进入最高温度阶段的时间,此时施工,温度对水泥混凝土路面的影响很大。
另本段曾在3月18日上午施工一段的试验路。
在上午11时停机,到下午2点钟时,其混凝土表面已产生纵向、横向裂缝等大小不等的不规则裂缝和开裂,当时分析就已经指出夏季施工应避开中午高温时间,防止产生裂缝或断板,3月24日的开裂再次证明这一规律。
2.干缩裂缝
在水泥混凝土中,水在水泥石中是以化学结合水,层间水物理吸附水以及毛细水等状态存在着,当这些水在混凝土硬化过程中失去时,水泥混凝土本体就会受缩,这些就是干缩。
但是这是自由收缩,还不会导致裂缝的发生,惟有收缩受到限制而发生收缩应力时,才容易产生干燥收缩裂缝,水泥浆干缩的内部限制主要是混凝土中骨料对水泥浆的限制。
在普通水泥混凝土中,水泥浆的收缩率被限制了90%,所以混凝土内部经常存在着引起干缩裂缝的应力状态。
干缩裂缝一般为表面或不规则开裂。
混凝土面板在浇筑完成后。
经过表面修整抹面后应尽快采取措施避免日光曝晒新浇筑的混凝土,使其表面减少蒸发量,防止混凝土面板表面迅速失水而产生干缩裂缝。
本段混凝土在浇筑后,为防止阳光暴晒,虽然采用了黑色塑料编织布覆盖,但在高温时揭走覆盖物而产生的表面迅速失水,就造成了水泥混凝土的表面蒸发的不均匀。
水泥混凝土表面的迅速失水以及失水的速率不同,是该段产生干缩裂缝的一个重要因素。
3.冷缩裂缝
在提出这个问题时,工地施工人员感到奇怪。
在夏季施工时怎会产生冷缩裂缝呢实际在特定的条件下,人为造成大温差,而当时正值夏初,日夜温差更是使表面迅速收缩,产生拉应力造成开裂。
板温均匀下降时,其温度差引起的应力可用下式计算:
板中:σx=erαδtp/(1-μc)
板边:σx=-erαδtp
式中:α—混凝土的线膨胀系数,一般为1×10-5
p—因温度应力作用时间长,考虑徐变影响的应力松弛系数,一般取2/3;
δt—温度差;
μc—混凝土各龄期的泊松比,设为0.15;
er—混凝土各龄期的弹性模量(mpa)。
本段混凝土在施工完成后加塑料布覆盖,由于气温高再加上水化热的作用,混凝土表面温度以达到65-75℃,而施工人员在这种情
况下把塑料布揭去人为造成混凝土表面温差,查当时最高气温为35℃,以65℃来计算,其温差为35-65=-30℃,根据公式,查有关资料:
在er=2.5×104mpa;δt=-30℃时,则板中的温度应力为:
σx=2.5×104×1×10-5×(-30)×2/3/(1-0.15)=-5.88mpa 一般混凝土抗弯拉强度仅为抗压强度的1/8-1/7,即为
4.38-
5.0mpa,本段水泥混凝土设计抗弯拉强度为5.0mpa,可见气温骤降30℃的温度应力在短时间内超过混凝土的设计抗弯拉强度,板块的横向裂缝已不可避免。
4.切缝不及时
由于高温季节施工,又是在覆盖升温的情况下,应加强观察提前进行切缝,使混凝土内部的拉应力释放在切缝端。
该水泥混凝土路面施工没有采用真空吸水工艺,再加上夏季施工外加剂中掺有缓凝剂。
正常是在下午开始施工,当板面成活后,在当时温度条件下一般都要在16-18小时才可以切缝,而该段混凝土路面在施工过程中由于在上午施工,经过中午烈日高温影响,再加上人为覆盖增温,因此混凝土板强度形成较快,作为施工人员,应当随时注意观察,一旦强度允许,及时切缝。
5.施工人员经验不足,遇到问题处理不当
笔者认为,在当时已用塑料布覆盖的情况下,如果不是揭去覆盖物而是既然已使用就暂时不动,让混凝土在高温情况下继续保持湿润,那么塑料布就会保证混凝土表面不至于迅速的大量的失去水
分,同时也不会产生较大的温差。
施工人员应加强观察,在高温高湿情况下混凝土强度上升很快,及时切缝,这样就可以减少开裂,甚至不开裂。
三.解决措施
1.夏季施工,必须避开高温时间,这是防止裂缝和断板的最有效的方法。
在这段问题出现之后,后面的工程都采用了午后3-4点开始施工,一直施工到深夜的时间段,再加上其他措施得当,施工了2万多平方米的混凝土路面目前尚未发现一块开裂。
2.对已完成的混凝土板面,应注意防止表面失水太快,形成干缩裂缝,一般都是采用及时洒水和覆盖保水材料防止曝晒的形式来避免。
3.防止冷收缩,特别在施工中突然遇到雷阵雨气候的情况,应及时采取措施,对已形成强度的混凝土板应加快切缝进度,减少冷收缩裂缝的产生(这也是gbj97-87规范附录三中规定的)。
更不要人为的造成温差,要做好保温保湿工作。
4.要根据不同情况,及时作好混凝土板面切缝工艺,并保证一定的切缝深度,使切缝部位足以释放混凝土板内部产生的拉应力,不至于产生开裂现象。
四、结束语
水泥混凝土路面是在我国公路工程路面的路面设计中应用最广泛,由于使用寿命其较长、维护周期间隔较大、抗变形能力与其他类型的路面相比较强、相对维护成本较低、性价比较高,在我国的
道路建设中发挥着无可替代的重要作用,希望通过以上对水泥混凝土路面在生产施工中应注意的施工技术要求,对大家有所帮助。
参考文献
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