混凝土路面断裂原因的探讨.doc

《混凝土路面断裂原因的探讨.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、混凝土路面断裂原因的探讨【摘要】从损伤力学、断裂力学和路面破坏的基木原理，重点对混凝十路面的开裂过稈进行研究，混凝十路面开裂破坏的三阶段及其互相之间的关系，并阐述各个阶段裂纹形成和产生破坏的原因以及防裂措施。【关键词】混凝土路面损伤断裂疲劳破坏防裂措施近年来随着汽车交通量的大幅度增加，公路建设在我国正进行得热火朝天，路面结构形式多样，有泥结碎石路面、块石路面、沥青路血、水泥混凝十-路血等。水泥混凝十」大I取材广泛、价格低廉、抗压强度高、养护费用低等特点，成为当今世界建筑结构屮使用最广泛的建筑材料。在高等级公路建设屮水泥混凝十-路

2、面以其强度高、稳定性好、耐久性好、养护维修费用低、经济效益高、有利于夜间行车的特点越来越受到人们的青睐。但混凝土最主要的缺点是容易开裂，水泥混凝十.路面不同于沥青路血，一旦开始出现局部损坏，若维修不及时或养护不当，会引起极其严重的后果。水泥混凝十-路面损坏后修复困难是限制水泥混凝十-路面进一步推广应用的主要障碍。关于混凝土路面的损伤断裂，国内外同行作了大量深入的研究，从混凝土材料组成、力学机理及外界因素等各方面分析了混凝十-路血的断裂破坏，并取得了大量的研究成果，给混凝土路血断裂处治提供了科学依据。木文应用损伤力学、断裂力学和路

3、面破坏的原理，对混凝十路血损伤断裂的产生、扩展直至破坏的全过程进行分析研究,指出各个阶段混凝十路面裂缝形成的根木原因，以便对症下药采取有效措施进行预防，为混凝土路面抗裂研究和处治提供科学依据。一.混凝十路面断裂微裂缝产生的原因在设计、施丁•和使用过稈中，导致水泥混凝土路血开裂的原因比较多，主要有基层影响、材料的影响、以及施工影响等。水泥混凝土具有热胀冷缩和湿胀干缩的特性，在不同的限制条件下，混凝土的变形引起的混凝土开裂的情况也不尽相同。水泥混凝土路面的变形主要体现为收缩变形。在特定条件下，混凝十-的收缩变形会引起混凝土内部很大弹

4、性拉应力。当拉应力大于混凝土的抗弯拉强度时，混凝十血板就会开裂。常见的混凝十.路面裂缝分为三类：干缩裂缝、温度裂缝以及网状裂缝。笔者根据多年来从事施工技术工作的实践经验，分析出8点水泥混凝土路面裂缝产生的原因。（一）、基层影响路面是朋落在基层上的。水泥混凝十-路血是将水泥直接浇注在凹凸不平的基层上，水泥砂浆将瓯层、基层形成一•个整体，然而面层与基层接触面的弹模、泊松比和强度不同于血层的弹模、泊松比和强度，又不同于基层的相应指标，实质上是一过渡层，相对面层而言，该层即为强度薄弱层。随着时间的推移，由于基层和面层各白的弹模、泊松比和

5、强度的增长速度备自不同，同时因血层水泥混凝十逐渐凝结，将产生收缩变形，由于温度的周期性变化,面层与基层Z间存在不等量变形。鉴于这些原因，在面板横缝切割后必然会导致木来融为一体的过渡层沿路面板薄弱层平血开裂和破坏，将血层与基层彼此分离，破坏面处于一种非常光滑的凹凸不平状态。凹凸不平的接触血阻碍了混凝十価板与基层的不均匀胀缩，产生了巨大剪应力，直接对面板施加撕裂破坏，从而使板底不同部位微裂纹的产生成为必然。基层的强度及稳定直接关系到面层的强度和稳定性。基层密实度压实不好，地基强度不均匀，路基填料混杂等都会产生不均匀沉降O要保证基层有

6、足够的稳定性和强度的均匀性。压实度必须满足设计要求，加强排水设计，采取必要的防水扌非水措施，减少路基受水侵害的影响。路基的填筑材料也是防止路面开裂的措施之一。采用整体性、稳定性好，且具有较大刚度的半刚性材料做基层，可以确保混凝十-路血使用寿命。同时在基层施工屮加强基层顶血标高、基层平整度的控制，防止混凝十.板薄厚不均，受力不匀而产生断板。如果基层平整度很差，混凝土血层厚度不匀，离散性大，在行车荷载及温度翘曲应力作用下，使路血应力集中，当应力超过极限强度时，就会在厚度薄弱处产生裂缝。因此，路面基层除了要具侑足够的刚度和强度，还应该

7、具有一定的抗冲刷能力。设置足够强度和刚度的基层，可以扩散血层传来的应力,减小路基顶血的压应力，并缓和路基不均匀变形对面层的影响。同时，路血在长期的使用过程中，如果使用抗冲刷能力低的基层，在渗入水和荷载的共同作用下,基层中的细料从接缝和裂缝处与水一同喷出，发生唧泥现象，由于唧泥造成基层沉陷和变形。如果基层出现较大的蠟性变形，面层板将与之脱空，支撑条件恶化,增加板的应力，就会加速和加剧板的断裂。所以路血基层的结构一定要合理，不能选择一些不宜做水泥混凝十路面的基层。如水泥稳定土基层和石灰稳定土基层，由于水泥十-和石灰十-的干缩系数、干

8、缩应变以及温度系数都较大，且具有遇水表层易软化和抗冲刷能力茅等缺点，很容易产生严重的收缩裂缝并影响面层。有时灰块没完全消解，在路血完成后吸水消解，体枳膨胀造成面层开裂等破坏。另外，基层还应具有较好的抗冻性，以避免出现板底脱空和错台现象。（二:）、材料影响加强对材