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          水泥混凝土路面裂缝产生的原因

          2.1.1混凝土品质不良


          首先从原料入手,混凝土品质的高低优劣将直接影响到水泥混凝土路面质量。如果出现水泥选择不当,骨料级配不合格,将会直接影响到混凝土品质,这也是造成其品质不良的基本原因。


          2.1.2施工引起的裂缝


          除了原料选择不当,施工不当也是导致裂缝产生的重要因素,具体的可以分为以下五个方面:


          (1)水灰比对混凝土强度有着直接的影响,但是如果施工过程中由于计量不准确导致水灰比不稳定,就会大大增加路面早期裂缝产生的概率。


          (2)由于运输条件差、运输时间长,混凝土在此过程中就会产生“离析”现象,从而影响振捣,导致水泥混凝土板块出现早期裂缝。


          (3)如果在施工过程中出现振捣次数不够且过早的拆除模具,就会在混凝土表层即边缘出现开裂现象。


          (4)在施工中如果不能准确把握切缝时间也会导致路面产生横向裂缝。


          (5)在养护过程中同样会影响路面裂缝的产生,如果养护中不能保证路面中的水分,导致水分蒸发而出现路面裂缝。


          2.1.3气候的影响


          (1)高温


          高温照射下的混凝土集料,蕴含着大量的热能,使得混凝土入模温度过高,加剧了已浇筑混凝土早期热量的增加,进而影响混凝土内部应力应变的平衡,形成裂缝。


          (2)温差


          因为混凝土结构具有较差的热传导性,遇到外界变化大的情况时,此时混凝土表面温度就会随着外界温度的变化产生快速的变化,但是其内部还保持着原来的温度状态,这样就会导致混凝土内部产生温度梯度,使得不同部位的混凝土具有不同的温度,这样就会产生温度变形而约束混凝土内部结构,从而导致很大的温差应力,这样的应力足够产生混凝土路面裂缝。


          2.2内因


          (1)水泥的水化反应


          水化反应是伴随在水泥混凝土的拌和、运输以及摊铺的过程中的一个重要的反应,该反应是一个放热反应,而放热程度取决于水泥中的铝酸三钙的含量与水泥的细度。而水化反应将会使混凝土产生胀缩变形,如果没有约束就会自由胀缩,但事实上混凝土会在该过程中受到内部集料和外部边界的约束,这样就会产生拉压应力。上面也介绍过混凝土具有较差的导热性,因此其表面与内部的胀缩变形不能同步,这样相互制约的约束,也会产生拉压应力,最终产生路面裂缝。


          (2)水泥混凝土的干缩作用


          水分在水泥混凝土中主要有两大作用,一个是参与水化反应,另一个就是蒸发,前者仅仅占总水分的少部分,后者占大部分也会让其产生干缩变形。在混凝土的凝结硬化过程中会产生较小的抗拉强度,这个抗拉强度远小于由于干缩变形而产生的拉应力,从而使混凝土内部和蒸发产生裂缝。


          (3)湿度应力导致的裂缝


          在进行水泥混凝土路面铺设时会产生水化反应而放热,此外硬化过程也会产生热量,这些因素都会导致其内部温度增加,从而使内部混凝土发生膨胀,相关数据显示其内部温度每升高1℃,每平平均膨胀0.01mm。晚间温度低水泥混凝土路面外部收缩,而与内部的膨胀相互作用而产生拉应力,如果拉应力过大超越了其本身所能承受的范围就会出现裂缝,为了解决这一问题,需要使用低碱的水泥施工。


          另外,集料中含有的二氧化硅和水泥中含有的碱性氧化物经过水解以后,会产生氢氧化钠和强氧化钾两种物质,这两种物质会发生化学反应,在集料表面产生碱与硅酸的凝胶物质,这种物质吸收水分后会发生膨胀,破坏混凝土的结构,产生较深程度的网状裂缝。


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