水泥混凝土論文

1、淺談水泥混凝土路面裂縫的形成及其預防措施學生姓名學號系別專 業(yè)計算機控制 TOC o 1-5 h z 中文摘要 1英文摘要.2弓1言 3 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 一、裂縫的種類3-4 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 二、水泥混凝土路面裂縫的分類4（一）按裂縫在厚度方向發(fā)生程度分 4（二）按裂縫發(fā)生的方向分4（三）按裂縫發(fā)生的時期分4（四）按路面損壞程度分4 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 三、水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因4（一）、原

2、材料因素4-5（二）、混凝土配合比因素5（三）、基層、面層的影響5-6（四）、施工工藝因素6-7（五）、邊界因素7 HYPERLINK l bookmark79 o Current Document 四、預防措施7（一）、從材料上控制7-8（二）、從配合比上控制8（三）、從基層、面層上控制8-9（四）、從施工工藝上控制9-10（五）、從邊界因素上控制10-11結論 11致謝11 HYPERLINK l bookmark131 o Current Document 參考文獻11淺談水泥混凝土路面裂縫的形成及其預防措施Discusses the cement coagulation earthen

3、 road pavement crackshallowly the formation and the preventive measure摘要：水泥砼是由水泥、粗細集料和水按適當比例混合，在需要時摻加適宜的外加劑、摻和料等配制而成。水泥砼作為公路的主要結構形式之一，具有 強度高、壽命長、品質好、磨損小、環(huán)境適應性好，并能充分的利用地方 資源等優(yōu)點。但在如今水泥砼路面修建技術不斷提高的同時，仍出現(xiàn)一些 缺陷，如裂縫，不僅外觀難看，而且還會影響使用性能。文中分析了混凝 土路面裂縫的分類，產(chǎn)生的原因，并針對性地提出了相應的防治措施，對 混泥土路面施工有一定的參考作用。關鍵詞：水泥混泥土 路面裂縫

4、原因分析 措施Abstract： The cement tong is by the cement, the thick fine aggregateand the water according to the suitable proportion mix, when need spikes suitable the admixture, to mix configurations and so on material to become. The cement tong takes one of roads primary structure forms, has the intensit

5、y to be high, the life is long, the quality good, wears, the adaptability to environment to be good slightly, and can merits and so on full use local resources. But which enhances unceasingly while the present cement tong road surface construction technology, still had some flaws, like crack, not on

6、ly the outward appearance is ugly, will also affect the operational performance. In the article has analyzed the coagulation earthen road pavement crack classification, produces the reason, and pointed proposed the corresponding prevention measure, has certain reference function to the concrete road

7、 surface construction.keyword： Cement concrete surface check Reason analysis Measure引言近年來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，交通運輸事業(yè)也遇到了最好的時機，高 等級道路的建設在社會主義現(xiàn)代化建設中發(fā)揮著巨大的作用，并且具有良好的發(fā) 展前景。目前，我國高等級道路的發(fā)展比較迅猛，高等級路面的舒適、平坦已日 益為專家所注重。我國著名混凝土裂縫專家王鐵夢經(jīng)過大量的研究認為：“混凝 土的裂縫是不可避免的，但有害程度是可能控制的”?；炷翆＜业难芯空f明了 混凝土裂縫的普遍性與必然性，同時也指出了防止混凝土裂縫的可能性與必然 性

8、。在我國，作為高等級的水泥混凝土路面，發(fā)展十分迅速，目前，水泥混凝土 路面每年的建設里程已超過1.5萬公里，而且還有加速發(fā)展的趨勢，但水泥混凝 土路面所面臨的挑戰(zhàn)也是相當嚴峻的，突出的問題有：破環(huán)嚴重，破損速度較快， 修復困難。其裂縫正成為水泥混凝土路面的質量通病之一，必須引起重視，認真 分析其原因，積極采取預防措施加以防治。本文主要從水泥混凝土路面裂縫的種 類、分類，產(chǎn)生的原因以及預防措施，談一些淺顯的看法。一、裂縫的種類一般來說，經(jīng)常出現(xiàn)的混凝土路面裂縫有縱縫、橫縫和淺表層發(fā)狀裂縫三種。 縱縫的特點為出現(xiàn)在通車以后，自下而上貫通，縫寬且長，延伸面積較大，不好 補救，而且有可能發(fā)展成為網(wǎng)狀裂

9、縫，危害較大。橫縫因其出現(xiàn)的時間不同表現(xiàn) 為兩種特征：一種出現(xiàn)在混凝土硬結以前，其縫短而細淺，如及時發(fā)現(xiàn)適當再次 抹面可以緩解，一般在混凝土硬結以后終止，危害較?。涣硪环N出現(xiàn)在混凝土硬 結以后通車之前，縫較細，經(jīng)過一段時間后，縫逐漸變寬，最后導致整塊板斷裂。 由于斷板影響了混凝土的整體強度，板塊變小，加大單位面積對路基層的壓力， 基層易不均勻變形，板塊便會變得高低不平，而且雨水易浸軟路基，加速了路面 的破壞，縮短了路面的使用壽命，因此，這種裂縫也是非常嚴重的。淺表層發(fā)狀 裂縫，呈不規(guī)則的五邊形或六邊形，縫細而淺短，連成為一片，它只是面層裂紋， 不深入混凝土內部，這種龜裂可能導致面層掉皮剝落，最

10、終造成路面的損害，所 以這種裂縫影響表層的耐久性和抗磨性，也影響外觀質量，在施工中也必須引起 足夠的重視。二、水泥混凝土路面裂縫的分類2.1按裂縫在厚度方向發(fā)生程度分表面裂縫。主要是由混凝土混合料過 的早過快失水干縮引起的厚度方向未完全斷裂的裂縫，其主要表現(xiàn)形式為不規(guī)則 短裂縫；貫穿裂縫。由水泥混凝土表面裂縫發(fā)展而產(chǎn)生的已完全折斷成兩塊以 上的裂縫（也稱斷板）。2.2按裂縫發(fā)生的方向分橫向裂縫。垂直于行車方向的有規(guī)則的裂縫； 縱向裂縫。順路方向出現(xiàn)的裂縫；斜向裂縫。不平行于順路方向及不垂直于 行車方向的裂縫；交叉裂縫。兩條或兩條以上相互交錯的裂縫。2.3按裂縫發(fā)生的時期分早期裂縫。混凝土路面澆

11、注完成后，未完成硬 化和開放交通就出現(xiàn)的斷板，稱為早期裂縫和施工裂縫；使用期裂縫。混凝土 路面開放交通后出現(xiàn)的裂縫，也稱后期裂縫。2.4按路面損壞程度分可分為：輕微、中等、嚴重三個等級三 水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因引起水泥混凝土路面產(chǎn)生裂縫的根本原因在于溫度應力與荷載應力超過混 凝土的抗拉強度或者是混凝土的自身收縮（包括失水收縮和溫度收縮）及其與基 層間的強大摩擦力（包括靜摩擦力和粘結剪應力）。歸納為五個方面的因素：原 材料因素、混凝土配合比因素、道路基層、面層的因素、施工工藝的因素及邊界 因素。3.1、原材料因素1、水泥的安定性差，在高溫煅燒時產(chǎn)生過多的游離氧化鈣和氧化鎂，遇水 時，水化反

12、應非常緩慢，且體積會膨脹，致使在已硬化的混凝土中，繼續(xù)進行緩 慢的水化反應，體積增大，導致混凝土裂縫。此外水泥中含有過多的石膏，硬化 后生成的含水硫鋁酸鈣體積也會增大，也會導致混凝土裂縫。2、水泥的水化熱過高，使初期混凝土內部溫度過高。這時如果一旦氣溫突 然下降（比如夜間或冷空氣南下），混凝土路面就會裂縫。3、使用火山灰水泥或礦渣水泥做混凝土路面，也易裂縫。這是由于這兩種 水泥干縮率大。4、砂石集料含泥量及有機物含量超標，附著在砂、石表面的粉塵或有機質 起著隔離劑的作用，致使水泥與砂石之間的粘結不良，也會造成混凝土早期裂縫。 如在三府路施工過程中，發(fā)現(xiàn)新澆注的混凝土路面上多處發(fā)生發(fā)射狀裂縫，經(jīng)

13、分 析發(fā)現(xiàn)石子中含有大量的風化石，吸水后體積膨脹，導致路面出現(xiàn)發(fā)射狀裂縫。3.2混凝土配合比因素1、單位體積的水泥用量偏大，混凝土在空氣中結硬，體積干縮是水泥引起 的，砂石料是不會干縮的。水泥用量正比于混凝土的收縮率，過多的水泥用量， 必然導致較大的干宿，致使混凝土裂縫。如在永明路水泥穩(wěn)定碎石基層的施工中， 因為工期緊，為了趕進度，早日使水穩(wěn)基層達到設計強度，加大了水泥用量，結 果水穩(wěn)基層發(fā)生干縮裂縫，并發(fā)展到了瀝青混凝土面層。2、水灰比偏大，水泥完成水化反應所需的水灰比一般在0.27左右。在施工 中為了滿足混凝土和易性的需要，采用較大的水灰比。多余的水分在混凝土結硬 過程中逐步蒸發(fā)，造成混凝

14、土的空隙增大，強度降低，干縮增大，導致混凝土裂 縫。3、含砂率偏大，混凝土配合比含砂率偏大，相對來講，必然造成單位體積 混凝土的用灰量和用水量都增加，混凝土的干縮量也因此而增大，造成混凝土板 塊裂縫。3.3、基層、面層的影響1、基層施工原因基層標高失控，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，難以承受拉應力而開裂?；鶎硬黄秸麜?增加其與混凝土里面的摩擦力，也易在較薄弱處產(chǎn)生開裂?；鶎痈稍飼栈?凝土拌和物中的水分，使底部混凝土失水，強度降低導致開裂?；鶎訅簩嵍炔?足，達不到設計及規(guī)范要求，由于水文條件的變化和行車荷載作用，產(chǎn)生不均勻 沉降，從而導致開裂。2、面層

15、施工原因混凝土混和料攪拌不足或過分，振搗不密實，形成混凝 土強度不足或粗細骨料離析分層，易導致早期開裂。混凝土在拌和時，由于水 化熱產(chǎn)生較大的內外溫差，其產(chǎn)生的溫度應力大于混凝土本身的強度時就會產(chǎn)生 裂縫?；炷猎谶\輸時，由于運距較長或路面不平顛簸振動作用，使混凝土混 合物產(chǎn)生漏漿失水以及分層離析，也會使?jié)矒v后的路面產(chǎn)生裂縫。養(yǎng)護不及時 或養(yǎng)護方法不當，使混凝土失去凝結硬化所需的水分，從而形成干縮裂縫。沒 有及時進行路面切縫，混凝土在凝結硬化過程中產(chǎn)生較大溫度應力，由熱脹冷縮 原理，在混凝土板較薄弱處形成不規(guī)則的貫穿裂縫，主要以橫向裂縫為主。施 工過程中由于種種原因過早的通車，使混凝土在未達到

16、設計強度前就承受動力荷 載，也會產(chǎn)生早期裂縫。3.4、施工工藝的因素1、夏秋兩季施工混凝土路面，如果是安排在上午進行，混凝土板面易裂縫。 這是因為上午澆注的混凝土到晚上已經(jīng)結硬，這時混凝土所發(fā)生的干縮拉應力與 因夜間氣溫降低而導致的混凝土產(chǎn)生的拉應力疊加在一起，造成混凝土板面裂 縫。2、混凝土集料攪拌時間不夠，導致混凝土板強度不均勻，強度低的地方會 出現(xiàn)裂縫。3、混凝土的振搗時間不夠，造成混凝土的空隙率大，強度低，混凝土面板 裂縫。混凝土的振搗時間過長，造成混凝土離析，灰漿浮在混凝土板面上，混凝 土結硬后會脫皮和龜裂。4、混凝土澆注時，因停電、機械故障、下雨等原因中斷作業(yè)，再澆搗時未 按施工縫

17、處理，致使新舊混凝土交接處出現(xiàn)裂縫。5、養(yǎng)護不及時，尤其是在氣溫高、空氣濕度小、風大等條件下，會使混凝 土表面水分蒸發(fā)過快，從而造成干縮加劇，引起混凝土裂縫。6、切縫不及時。由于操作人員切縫時間掌握不準確、切縫深度不夠或者切 割機械故障而造成混凝土內部收縮應力過大，引起裂縫。7、施工車輛過早放行。在混凝土強度不足以抵抗車輛通行產(chǎn)生的荷載應力 時，混凝土板會產(chǎn)生裂縫。8、采用真空吸水工藝時，如果因為兩個吸水墊之間未重疊而導致漏吸，則 漏吸處水灰比較兩側要大，因而此處的混凝土強度低，干縮量大，形成薄弱環(huán)節(jié)， 致使混凝土板裂縫。9、傳力桿安裝不當，上、下、左、右不平行，則會重阻礙混凝土自由收縮， 故

18、會在傳力桿前、后出現(xiàn)裂縫。10、在日溫較大的地區(qū)或混凝土澆注后氣溫突然下降過大時，混凝土板出現(xiàn) 早期裂縫。11、拆模過早或冬季施工過早去除保溫層，導致尚在硬化期的混凝土內部與 表面溫差較大，產(chǎn)生裂縫。3.5、邊界因素1、在雙幅路面施工中，已澆注一幅的收縮縫在另一幅未開始澆注前已經(jīng)裂 縫。當氣溫下降時，縮縫兩邊的混凝土板塊收縮，這樣后澆注的那幅混凝土路面 還未切割的混凝土板塊受到較大的位應力，就會在先澆注那幅混凝土板塊的縮縫 延伸拉置發(fā)生裂縫。2、有中央分隔帶路緣石的高速公路和城市道路施工中，路緣石常設有混凝土 基座，因路緣石先于地面施工，當氣溫下降時，路緣石本身會收縮。路緣石下半 部具有粗糙面

19、會帶動初期強度很低的混凝土板面在路緣石裂縫處產(chǎn)生邊界裂縫。3、如果混凝土路面下的穩(wěn)定層已經(jīng)發(fā)生裂縫，裂縫兩邊基層在氣溫下降時要 收縮。由于摩擦力的作用，同樣會帶動上面初期混凝土面板裂縫。4、在城市道路修建混凝土路面，有時在混凝土路面范圍內有已建好的立交橋 墩柱，下水道的窨井及路邊緣的雨水口等。因這些建筑物的埋置深度較深，被固 定在大地上，新澆的路面混凝土要收縮式伸張，受到這些建筑物的阻礙而導致裂 縫。四.預防措施4.1從材料上控制1、禁止使用安定性差，強度不足的水泥。不同廠家、不同批號、不同標號 的水泥不得混合使用。盡量采用旋轉窯生產(chǎn)的水化熱低、干縮量小的硅酸鹽道路 水泥或普通硅酸鹽水泥。2、

20、在夏季施工時，不應使用早強型水泥。3、在混凝土路面施工中不宜使用火山灰水泥或礦渣水泥。4、砂、碎石、礫石集料含泥量超標時，應更換料源，粗細骨料的含泥量一 般不能超過3%，石子應該有一定的硬度和抗壓碎能力，粒徑不得大于40mm，砂應選用潔凈的中砂，骨料的級配應良好，以確?；炷涟韬衔锞哂凶銐虻膹姸?。4.2從配合比上控制1、在滿足混凝土強度的要求下，減少水泥的用量。路面混凝土要首選標號 高的硅酸鹽道路水泥或硅酸鹽水泥。2、路面混凝土要選擇水灰比小、含砂率小的配合比，同時要嚴格控制混凝 土配合比，水泥用量誤差控制在1%以內。3、及時測試砂、石材料的含水量，以便調整用水量，保持水灰比準確。改 善和易性

21、可使用合適的減水劑。用水量誤差不超過1%，外加劑誤差控制在2%以 內。嚴格采取加水的方法改善混凝土的和易性。4、采用電子稱或其它現(xiàn)代化配料機械設備準確配料，不采用手推車，按車 計量配料方法。集料稱量誤差在3%以內。5、低砂率和多級級配能有效地提高混凝土的密集度，減少混凝土的塑性收 縮空間，減少裂縫。6、采用真空吸水工藝，真空吸水可以吸出多余的水分，有效的提高混凝土 的早期強度，防止出現(xiàn)早期裂縫。4.3、從基層、面層控制1、基層質量的控制基層應采用水泥穩(wěn)定類基層，有條件的地方建議采用 水泥穩(wěn)定風化料基層。應控制水泥的含量，不宜過高，也不宜過低，過高容易產(chǎn) 生裂縫，過低強度不夠，穩(wěn)定性差。水泥含量

22、一般控制45%為宜。建議采用 廠拌法拌合基層料，能保證拌合物的均勻性和配料準確，質量容易控制?；鶎?施工時，采用拉鋼線的方法嚴格控制頂面標高和平整度，按照規(guī)范要求進行碾壓， 確保基層的壓實度達到95%。加強基層的養(yǎng)護工作，在混凝土路面施工之前應 保證基層面的濕潤狀態(tài)。為減少混凝土與基層之間的摩阻力，建議采取在基層 面上加鋪塑料薄膜或灑布粘層油的方法。2、混凝土面層的質量控制應保證混凝土拌合物的和易性，準確掌握配 合比和用水量。采用機械拌合時間不得少于90s，摻外加劑時，攪拌時間應適當 延長。若集料溫度過高，應采取降溫措施再配料拌合。原材料進入攪拌筒的順序 為石子水泥砂?；炷谅访媸┕で?，應保證

23、各種機械的正常運轉，提前做好各 種準備工作，保證施工的連續(xù)性。加強振搗，采用插入式振搗器與振動梁配合 施工。插入式振搗器振搗完畢后，再用振動梁進一步振搗找平，沿混凝土表面拖 拉振實，移動速度應均勻緩慢，發(fā)現(xiàn)缺料處，應及時填料，多余的集料適當鏟除， 此項工作由專人負責。振動梁應往返兩次，第一次為填料找平，第二次為進一步 找平振搗，切實提高混凝土的密實度。加強混凝土路面的養(yǎng)生工作。在混凝土 抹面工作2h后，用手指輕壓混凝土表面沒有痕跡時開始進行。一般采用草簾覆 蓋，上面灑水濕潤，灑水次數(shù)應保證混凝土表面有足夠濕度。養(yǎng)護時間不得少于 14d，具體時間應視氣溫而定。及時的切縫是減少混凝土產(chǎn)生裂縫的有效

24、措施， 應采用多臺切縫機同時作業(yè)，以保證切縫及時。具體切縫時間應以混凝土強度達 到8.0Mpa以上時進行，切縫深度為混凝土板厚的1/31/4。有資料表明：軟切 縫工藝可提前切縫時間，預防混凝土路面斷板。加強交通管制，在混凝土養(yǎng)護 期間，嚴禁機動車輛和行人通行，在達到設計強度的40%后（約3d），方可準許 行人通行。4.4從施工工藝上控制1、夏季進行混凝土路面施工，要安排在晚上進行。因為夜間氣溫低，待次 日上午，混凝土結硬所發(fā)生的收縮拉應力被因氣溫升高混凝土所發(fā)生的壓應力抵 消了相當大一部分，所以能有效地避免混凝土板裂縫。2、混凝土的拌和時間要根據(jù)機械性能準確掌握，拌和好了的混凝土用眼睛 看要顏

25、色均勻一致、干濕一致。3、混凝土振搗要均勻密實，避免漏振或過振現(xiàn)象發(fā)生。4、混凝土拌和時，若集料溫度過高，應采取降溫措施后再配料拌和。當采 用灑水降溫時，應及時測定含水量，調整拌和用水量，保證水灰比不致增大。5、混凝土路面施工開盤前，要仔細檢查發(fā)電機、振動梁、運輸?shù)葯C具設備， 確保其完好。施工現(xiàn)場要有備用機具，嚴禁機具帶病作業(yè)。運輸?shù)缆芬獣惩o阻， 確保施工時的連續(xù)性。對于氣候突變、停電、停料等情況，應提前做好準備，如 調整工序，暫?；炷谅访媸┕ぃ宇^處要按施工縫處理，如有條件，最好采用 雙回路電源，準備備用工具，以保證施工的連續(xù)性。6、重視混凝土板面養(yǎng)生，混凝土在水中結硬體積不但不會收縮，

26、反而略有 膨脹，原因是有少量水會滲透到混凝土中去。比如水下混凝土，盡管水灰比大， 水泥用量大，含砂率也高，但不會裂縫就是這個道理。7、采用優(yōu)質養(yǎng)護劑或濕法養(yǎng)護，不能采用沒有覆蓋物的灑水養(yǎng)護方法。同 時必須要保證養(yǎng)護的時間，實際養(yǎng)護天數(shù)根據(jù)混凝土強度增長情況定，一般宜為 14-21d。要掌握好噴灑養(yǎng)護劑的時間，過早易破壞成面效果，晚則易出現(xiàn)早期裂 縫。8、根據(jù)季節(jié)及溫度情況、施工規(guī)范要求，保證拆模時間不早于最早拆模時 間。9、及時切縫，根據(jù)施工現(xiàn)場氣溫及水泥品種試驗確定最早切縫時間。碎石 混凝土最佳切割抗壓強度為6.012.0Mpa，礫石為9.012.0Mpa。切縫過早， 切縫兩邊有碎落和松動現(xiàn)

27、象發(fā)生；切縫太遲，混凝土板就會出現(xiàn)裂縫。氣溫高， 混凝土強度增長快，切割的時間要提早，溫差大，切割時間也要提早。切縫濃度 不宜少于板厚的1/4。也不宜多于板厚的1/3。10、控制混凝土路面開放交通的時間。一般需要待混凝土強度達到設計強度 時才開放交通，最早也要達到設計強度的80%才能開放交通。11、采用真空吸水工藝時，一定要注意兩個吸墊之間重疊15cm左右，避免 漏吸。12、正確安裝傳力桿，傳力桿的軸線方向要與切割面垂直。為防止在混凝土 振搗時傳力桿上、下、左、右翹動，可采用雙筋支架或雙模板控制。傳力桿要按 設計要求，均勻涂瀝青隔層或套塑料管。13、在晝夜溫差較大的季節(jié)或地區(qū)施工路面時，在振搗完畢后，即設遮陽棚， 避免陽光直接照射，在遮陽棚內進行抹平要在混凝土初凝后，終凝前進行。對混 凝土路面進行二次收漿抹平是一道很重要的工序，對