结构工程师专业考点：裂缝类损坏类型

　　水泥混凝土遇到的主要损坏类型可按损坏模式和影响程度分为五类：

　　裂缝类，主要指纵向裂缝、横向裂缝、斜向裂缝、破碎板或交叉裂缝、板角断裂等;

　　1.裂缝类

　　主要指纵向横向斜向交叉裂缝，或者角隅断裂，由于板内应力大于水泥混凝土的强度而出现，或者巾于板的尺寸太大(出现较大的温度翘曲应力)，下层稳定性差产生过量的变形使板底脱空失去支撑，施工中切缝不及时也会产生裂缝。

　　(1)横向裂缝

　　指垂直于行车方向的有规则的裂缝，导致水泥混凝土出现横向裂缝的原因很多，大致可以归纳为如下几个方面。

　　①干缩裂缝。在水泥混凝土混和料中，水以化学结合水、层间水、物理吸附水、毛细水等状态存在。当水在混凝土硬化过程中失去时，水泥浆体就会因收缩产生收缩应力而引起干燥收缩裂缝。从配合比来看，虽然混凝土的塌落度、水泥标号、用量、集料粒径、细集料含量等对水泥混凝土的干缩有影响，但最重要的影响因素还是混凝土中的单位含水量，因此水泥混凝土施工在满足施工和易性的前提下，应尽量减少单位用水量，有资料表明干缩引起的路面横向裂缝有30%发生在14d龄期内。

　　②冷缩裂缝。水泥混凝土具有热胀冷缩性能，其线胀系数为1xlo―5，板块的热胀冷缩是在相邻部分或整体限制条件下发生的，故热胀是压缩变形，冷缩是拉伸变形，很容易引起开裂。水泥水化是一个放热过程，在混凝土硬化过程中，释放出大量的热能，使温度上升，混凝土内部体积膨胀，而板面温度夜间降低又由于湿水养生导致冷却收缩，使混凝土路面内部膨胀，面部收缩，产生很大的温度应力，当温度应力大于板的极限拉应力时，板块就会出现裂缝或横向断裂，温度从高温突然下降时也会引起板块的断裂。

　　③切缝不及时。为防止混凝土的干缩裂缝和冷缩裂缝，人们把路面分块，为防止混凝土路面的横向裂缝，施工要求及时切缝。

　　(2)纵向裂缝

　　顺路方向出现的裂缝称为纵向裂缝，水泥混凝土路面大传荷顺序为面层、基层、路基。尽管面板传到路基顶面的荷载应力很小，往往不超过o.05MPa，但路基的稳定条件很重要。由于填料土质不均匀、湿度不均匀、膨胀性土、冻胀、压实不足等多种原因，很可能导致路基不均匀，在混凝土浇筑之前未严格检查基层顶面弹性模量JL是否符合规范要求，盲目施工，在路基稍有沉陷的情况下，在板块自重和行车压力作用下而产生纵向断裂。开始裂缝很细，一般小于o.05mm，但随着雨水浸入和浸泡，基层表层软化、液化，而产生唧泥、淘空，使裂缝加大。

　　拓宽路基时，由于路基处理不当，新路基出现沉降，混凝土板下沿纵向出现脱空，在车轮荷载作用下，使混凝土板发生纵向断裂。所以为预防纵向裂缝的产生，在施工中要严格控制基层、路基的质量及验收标准。

　　(3)交叉裂缝

　　水泥混凝土在拌和、运输、振捣、凝结、硬化的过程中，始终存在着水泥的水化反应。水化反应可分初始期、休止期、凝结期及硬化期四个阶段。水泥水化反应在混凝土发生升温和降温过程中产生体积的胀缩变形，在内部骨料及外部边界约束下使混凝土的自由胀缩变形受阻，而产生拉压应力。水泥的安定性对混凝土的质量影响很大。在水泥的生产过程中，有时会出现一些过烧的CaO和Mso，它们的水化速度较慢，往往是在水泥硬化后再水化，引起水泥浆体积膨胀、开裂甚至溃散，我国水泥立窑水泥较多，水泥生产过程中的烧成温度很难控制好，所以容易出现安定性不良的状况。如果使用了安定性不良的水泥，浇筑的混凝土路面就会产生大面积龟裂。所以为预防交叉裂缝的产生，在设汁中要选择水稳性好的材料做基层及底基层;在施工中要严把水泥质量关，各项指标必须达到规范要求，施工中严格按配合比操作，保证混凝土强度。

　　(4)板角断裂

　　与混凝土板角两边接缝相接的贯穿板厚的裂缝称为板角断裂。板角是混凝土路面板的薄弱部位，由于侧模的模壁效应，施工时插入式振捣器很难使混凝土完全密实，板角密实度不够，强度相对较小，而在受力卜板角却较为不利。相邻板角之间无传力杆，传荷能力较差，在车轮荷载的作用下荷载应力较集中，除在混凝土路面起始点没有角隅及边缘钢筋外，其它部位均末设加强筋，而且一旦混凝土路面板接缝进水，板下就会出现唧泥、脱空现象，板角更是处于不利状况，车轮荷载作用在板角时，很容易出现板角断裂。

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