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谈高等级水泥砼路面裂缝的成因及其预防

    摘 要:文章通过对水泥砼路面产生裂缝内外因素进行分析,结合汕梅高速公路清潭至畲江段水泥砼路面的施工经验,从设计、施工、养护三方面提出了预防和处理措施。  
    关键词:水泥砼路面;裂缝;成因;预防  
    一、前言
   
    水泥砼路面具有刚度大、承载力强、耐久性能好、可就地取材、建设使用经济等诸多优点。近些年来,随着水泥砼路面滑模摊铺技术的日益成熟,路面机械化施工程度提高,路面平整度等质量指标也大幅度提高。因此,它广泛应用于国道、省道等高等级路面,但随着高速公路水泥砼路面修建数量的逐年增多,在建设和使用过程中也出现不少问题,水泥砼路面的裂缝就是其中之一。如何减少施工早期裂缝,防止使用期间路面裂缝,提高水泥砼路面的使用寿命是大家共同关注的问题。  
    二、产生裂缝的原因   
    (一)内部因素
  
    1、行车荷载破坏:根据刚性路面设计规范,我们知道路面应力计算假定最不利作用荷载位置在板中央、板角和板边缘中间位置,因此,因行车荷载反复作用造成的裂缝主要集中在板底面和边线中间、及四角上面450斜线位置 。   
    2、温度应力:水泥砼具有热胀冷缩性质,路面板白天表面温度高,晚上底面温度高,上下面温差导致热胀冷缩不一致,形成拉应力,长期作用下形成裂缝。   
    3、化学作用:水泥通过水化作用形成强度,在硬化过程中释放大量热能。在通常温度范围内,混凝土温度每上升100C路面板每米膨胀0.01mm 。据有关试验证明,水泥水化过程中的热能释放是变化的,初始较缓慢,25min后增温,大约在水泥终凝后12小时的水化热温度可达800C,使砼内部产生显著的体积膨胀,产生很大的拉应力,当外部砼所受拉应力一旦超过砼当时的极限抗拉强度时,板块就会产生横向或纵向裂缝。  
    4、碱骨料反应:砼中的骨料约束水泥的膨胀和收缩,产生拉应力,产生裂缝;有些水泥在生产过程中,有时会出现一些过烧的CaO和MgO,它们的水化速度很慢,往往在水泥硬化后再水化,引起水泥浆体膨胀、开裂甚至出现网裂。  
    5、干缩裂缝:水泥硬化过程中,水份散失的同时,水泥浆体收缩,当收缩变形与砼本身的抗拉应变和徐变应变不相适应时,就会产生干缩裂缝。产生干缩裂缝的主要原因有砼的单位用水量、骨料粒径、细粒料含量等诸多因素,但主要是单位用水量。  

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