探析水泥混凝土路面断板产生的原因

摘 要：水泥混凝土路面断板是最严重的路面病害之一，路面出现了断板，地表水便会进入基层，再加上车辆的不断振动施压，结构层便会加速破坏。因此，研究路面断板发生的原因并在设计施工中加以控制，对提高路面的使用寿命有非常重要的意义。

关键词：混凝土路面 断板原因 裂缝控制

1.前言

随着我国国民经济的飞速发展,公路运输在交通运输中所占的比重越来越高,近几年来,由于行车密度的增大,重车,超重车所占的比重逐年增加,其对沥青路面的破坏是众所周知的。为了满足这些重车,超重车的通行要求,大力发展水泥混凝土路面势在必行,同时由于水泥混凝土路面的施工技术日臻完善,为水泥混凝土路面的大力推广创造了条件。但是水泥混凝土路面对超载很敏感,一旦出现这种情况,就会发生破坏性断裂,在施工过程中,也会出现断板,其破坏后难以修复,它一次性投资大,技术要求高。水泥混凝土路面断板，是路面裂缝发展到一定程度后贯通整个路面造成的。而路面裂缝的发生并不是孤立地存在着， 往往因为温度变化、 混凝土干缩、 施工过程质量较差等原因而产生的，在工程实际中应一并加以考虑，才能取得较好的防治效果。

2.水泥混凝土路面断板产生的原因

2.1 温度变化

温度应力主要是外界气温变化所引起的。混凝土会因温度变化而产生体积膨胀收缩现象， 这种变形如受到限制， 将会使混凝土内部产生内应力， 就会产生裂缝和断板。

2.2 混凝土干缩

混凝土在硬化过程中，由于水分蒸发，体积逐渐缩小产生拉应力， 超过了混凝土的极限抗拉强度，而混凝土抗拉强度很低，一般只有抗压强度的 1/17~1/8， 所以就会产生裂缝。也就是说当这些干缩变形量超过了混凝土极限拉伸应变值时， 混凝土就产生裂缝， 过大则引起贯穿裂缝。

2.3 施工过程质量较差

2.3.1 路基施工的质量问题引起的断板现象，由于沟槽下沉、 路基拓宽部分沉陷、 路基未充分压实等原因导致面板脱空， 产生纵向断板现象;

2.3.2 基层施工的质量问题引起的裂缝断板。基层标高控制不好， 顶面高程高于设计高程， 高程偏差超出了规范要求， 导致面层厚度不足， 或表面平整度差， 导致混凝土板厚度不均， 增大了面层与基层间的摩擦力，当摩擦力大于混凝土板的抗拉强度时就会产生裂缝断板。另外， 若基层裂缝没有处理修复， 也会使面层产生反射裂缝;

2.3.3 面层施工时， 基层干燥， 混凝土中的水分很快被基层吸收，会引起大的收缩而产生宽而深的裂缝;

2.3.4 面层施工时， 混凝土欠振、 漏振， 使板体强度不均， 或过振导致离析， 使表面砂浆过厚产生收缩裂缝;

2.3.5 切缝不及时引起裂缝断板， 切缝时间没有准确控制， 或作业面广， 切缝不及时，在面板薄弱位置收缩开裂， 出现不规则断裂;

2.3.6 养生不及时、 不充分造成混凝土板内水分大量丢失， 产生干缩裂缝;

2.3.7 过早开放交通， 强度达不到设计要求导致面板开裂破坏。

2.4原材料方面。水泥强度不足会影响混凝土的初期强度，使开裂断板的几率大大增加。水泥的水化热高、收缩大，也容易导致开裂;集料的含泥量和有机质含量超过规范要求，必然会造成界面缺陷，容易开裂。

2.5基层标高失控，造成路面厚度不一致，过薄或厚薄交界处将成为薄弱断面，在混凝土收缩时，难以承受拉应力而开裂;基层不平整会增加其与混凝土界面的摩阻力，易在较薄弱路面开裂。

2.6过界原因。在双幅路面施工中，已浇筑一边的缩缝在另一边未开始浇筑前已经裂通，气温下降一定幅度时，断裂的缩缝两边混凝土板收缩，这样后浇筑还未切割的混凝土板受到较大的拉应力，而这时其混凝土强度还较低，当拉应力大于混凝土初期抗拉强度时，就会在先浇筑板缩缝对应位置发生不规则裂缝。

2.7施工工艺不当。混凝土拌和时，如果水泥或集料温度过高，再加上水泥的水化热，会使混凝土拌合物的温度很高，在冷却、硬化过程中会使温差收缩加大，导致开裂;搅拌不足或过分，振捣不密实，形成的混凝土强度不均匀，易导致早期开裂断板。混凝土浇筑间断。因停电、机械故障、运输不畅、气候突变、停料等原因使混凝土浇筑作业中断，再浇筑时未按施工缝处理，新旧混凝土由于结合不良和收缩不一致形成一条不规则的接缝。养生不及时或养护方法不当是产生裂缝的又一个原因。

3.混凝土断板的预防措施

3.1 为减小温度应力， 避免产生裂缝和断板， 可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

3.1.1 采用改善骨料级配， 用干硬性混凝土;

3.1.2 拌合混凝土时加冰块或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;

3.1.3 规定合理的拆模时间， 气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;

3.1.4 合理地分缝分块，切缝间距不得过大，长宽比不宜超过1.3。

3.2 为避免干缩裂缝的发生， 采用的预防措施有：

3.2.1 合理选用水泥， 选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥;

3.2.2 严格控制水灰比，混凝土的干缩受水灰比的影响较大， 水灰比越大;

3.2.3 掺适当的外加剂。一般来说， 掺减水剂可以减少混凝土的用水量， 改善混凝土的和易性， 使表面更易摸平， 从而形成微膜， 降低水分蒸发速度， 减少混凝土的收缩值;

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