时间：2013-11-29 分类：交通运输
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;#p#分页标题#e#
3.2.4 严格控制砂的粒径及含泥量，混凝土用砂应采用中粗砂，砂的含泥量不得越过标准;
3.2.5 采用碎石配制混凝土， 因为采用碎石配制的混凝土比采用卵石配制的混凝土，其极限拉伸值可提高 30%左右。
3.3 提高路面结构层的施工质量
3.3.1 路基施工中， 应严格按施工操作规程进行， 做到分层填筑、分层碾压、分层测试。 每层的压实厚度、 压实度、 平整度及路拱都要满足设计和施工规范要求;
3.3.2 基层施工完成后， 应进行弯沉测定， 验算的基层整体模量应满足设计要求;
3.3.3 提高混凝土施工质量。除了以上为避免产生温度裂缝和干缩裂缝应注意的混凝土质量控制措施以外， 还有以下几点：
3.3.3.1 混凝土铺筑前， 应对基层均匀洒水， 避免吸收混凝土中的水分;
3.3.3.2 加强混凝土振捣工作， 不漏振， 不过振， 保证混凝土面板强度均匀;
3.3.3.3 应及时切缝并保证切缝质量。一般混凝土的切缝时间是在拆模后 12h 左右 (可以根据气温的高低适当调整切缝时间) 。同时应切保证切缝深度和长度满足规范要求;
3.3.3.4 避免高温天气施工，大风天气应采取有效的防护措施， 昼夜温度相差太大时， 应采取保温养生措施;
3.3.3.5 保证面板成型后 7d 内保温养生， 21d 洒水养生;
3.3.3.6 加强交通管制， 混凝土达到设计强度后才能开放交通。
3.4选择合格的原材料。
选用强度高、收缩性小、耐磨性强、安垒性好的水泥，可减少混凝土成型早期的收缩变形，提高混凝土的抗弯拉强度。
粗集料选用反击破生产的连续级配碎石，最大粒径不大于31.5mm(方孔筛)，针状片含量不大于15%。碎石宜采用强度高、抗温差能力强的非活性骨料，以防止碱性骨料产生混凝土裂缝及强度下降等不良现象。
选择合理的混凝土配合比。混凝土配合比是混合料的灵魂，必须满足强度，耐久性， 经济 性的要求。施工中混凝土配合比的强度以大干设计强度的10%-15%为宜，水灰比0.4-0.48为宜，塌落度1.8-2.0cm为宜，含砂率30%～35%为宜，混凝土24h弯拉强度应不低于3.0MPa。集料含水量应根据实测值及时准确调整。为确保水泥、集料、水的准确用量，混凝土配料应采用 电子 自动计量。
3.5做好施工工艺的控制。
水泥混凝土路面施工时，由于浇筑混凝土水分的蒸发，体积在收工后改缩，会将路面板拉断。为防止路面裂缝、断板，控制切缝时间十分关键。根据我们的经验：在平均气温7摄氏度左右时，养护时间花10天切缝比较合理：在平均气温14摄氏度左右时，养护时间在7天切缝比较合理。在平均气温20摄氏度左右时，养护时间在3天切缝比较合理。水泥混凝士路面分格切缝时要尽量花4mx5m之间分格，以减轻温度应力对板块的破坏。
选择适宜的摊铺时间。为避免温差应力造成开裂断板，必须选择日照温度不高，风力不大，且温度变化不大的时间段进行摊铺。
4.结束语
总而言之，在水泥混凝土路面施工中要做到以防为主， 防治结合， 施工中对每个环节都要采取有效的控制手段和监控措施，从根本上解决水泥混凝土面板断板的问题， 这就要求施工时严格按规范要求施工， 保证工程质量。在取得良好的投资效益的同时， 坚决不能忽视水泥混凝土路面的质量。
