浅谈水泥混凝土路面裂缝成因和控制对策
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摘要：随着我国经济的发展，公路运输在经济建设中发挥着重要作用。本文作者结合工作经验，分析了当前混凝土路面裂缝产生的原因，预防措施和处理方法，可供参考。
关键词：混凝土路面；路面养护；裂缝控制
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
由于混凝土取材方便、施工简单、抗压强度高、养护费用低等，所以广泛被人们使用，同时混凝土具有抗拉能力差、容易开裂等缺点，导致路面出现龟裂、纵向、横向、交叉裂缝等现象，影响了混凝土路面的美观、使用效果及寿命。对混凝土路面裂缝原因分析及控制措施，对提高其使用质量、延长使用寿命有重要的意义。混凝土裂缝多发生在混凝土面板浇筑后的1―2d内，位置大多在距缩缝1m的范围内，个别也有在面板中部开裂的，缝宽随时间的延续由细到宽，由浅至深直至贯通整个板面。造成面板开裂的因素很多，以下分析形成的主要原因。
公路路面裂缝产生的原因虽然复杂多样，但产生的机理是一致的，即面板所受拉应力超过了混凝土的抗拉应力，具体原因有如下几点：
1、干缩变形
干缩裂缝产生的主要原因是由于砼内外水分蒸发的程度不同而导致变形不一致造成的。混凝土受外部条件影响，水分散失过快，变形较大，较大的表面变形受砼内部约束的限制，产生较大的拉应力而产生裂缝。主要影响因素有水泥中硅酸二钙、砼的水灰比、砼的骨料颗粒大小和级配。
2、温度应力
混凝土在硬化过程中水泥释放出大量水化热，使得水泥混凝土内部温度升高，由于水泥混凝土内部和外部散热条件不同，形成内外温差，造成温度应变和温度应力，温度应力与内外温差成正比，温差越大，温度应力越大。砼初期初始强度较低，当砼温度应力超过砼早期抗拉强度时，产生裂缝。
3、基层质量的影响
基层强度低于设计要求, 将难以承受由混凝土面板传来的荷载作用, 在重复荷载作用下, 将产生破坏变形, 由此造成基层与板体脱空, 产生裂缝或断板；基层稳定性差、整体性不好, 在车辆荷载及温度、风、雨、水等自然因素的影响下, 会出现较大的变形, 不均匀的形变, 同样会引起路面板的破坏；透水性大的基层, 也会对路面板的使用质量受到影响。在地表水作用下, 基层内部很容易渗水, 使粘结料内部含水, 不易排出, 而产生冻胀, 使基层结构产生破坏, 造成路面板的断裂；基层高程及平整度控制不好, 板厚不均, 造成基层摩阻力过大约束，混凝土板在温度变化时的混凝土收缩与徐变, 板块产生应力集中导致断板；软土地基、地下管道( 线) 等,。
4、 路基的影响
水泥砼面板下的路基应平整、坚实、抗变形能力强、整体性好。如果路基局部压实未达到设计要求，或路基填筑材不符设计规范要求，或路基沉降未稳定就急于铺筑水泥混凝土路面通车后，路基会出现不均匀沉陷或路基冻胀翻浆，导致路基支承不均匀或板底脱空，在板的自重行车荷载反复作用下产生裂缝。
5、 施工工艺的影响
（1）.由于操作人员不严格按配合比要求进行控制，或搅拌时间不够使混凝土搅拌不均匀，每罐混凝土配合比不均匀，使混凝土中强度发展和收缩量不均匀，在混凝土土内部形成有害应力，在外力作用下会在应力较大处开裂；另外混凝土拌和时，如果水泥和集科温度过高再加上水泥的水化热，其拌和物的温度更高，而在冷却、硬化过程中会使温差收缩加大，也会造成砼开裂。
(2).浇筑混凝土的影响。振捣不密实，会使混凝土强度不足或不均匀，易导致早期断板，振捣时间过长，会造成拌和物分层，骨料沉底，细料上浮形成强度不均匀，表面收缩裂缝增加。
(3).切缝的影响。混凝土随着时间的推移，其强度和收缩量都在增大，内部拉应力也相应增大。在混凝土浇注成型后未能及时切缝形成人造缩缝，以致板体收缩产生的拉应力超过了混凝土某一局部的初期极限抗拉强度，引起该处产生横向裂缝并造成应力集中，致使裂缝迅速扩展，使板体在较短时问里出现贯通全幅的裂缝。
(4).传力杆、拉杆安装的影响。传力杆的安装必须遵照规范要求，按设计进行，使传力杆与道路中心线及路面平行。如果传力杆安装偏斜，则在传力过程中会将混凝土顶破，从而形成裂缝而断板。
(5).混凝土的及时养护对混凝土早期强度增长和防止收缩极为重要，混凝土浇注成型后，如果养护不及时，会使混凝土表层水分散失过快，收缩迅速，而混凝土内部水分散失较慢，表层和内部收缩不均。在早期，由于混凝土不能承受较高的干缩应力，况且，如水分不足，又影响到水泥的正常水化作用，从而影响混凝土强度的提高 另外湿度、温度的变化，都可能造成混凝土产生较大的收缩
二、裂缝的预防措施
2．1 温度应控制
夏天作业时间尽量避开午间高温，起早落夜，例如在12：00～16：00停止浇筑。水箱加盖、水管掩埋，必要时还可对碎石适当洒水降温。作业应紧凑，缩短在烈日或早风下的施工时间 ，必要时可设遮阳棚遮阳。大风时挡风。注意对基层顶面的整平和洒水保持润湿。气温骤降时应进行混凝土表面保温，在冬季施工应对混凝土面层采取保温措施。
2．2 保证路基最佳密实度
对软土地基，一般采用抛石加固、换土以及喷射水泥浆等工艺来对地基加固。对未压实的基层，道路基层一般包括填土层、塘渣层、水泥稳定层等，先清除地基表面的农作物、树木杂草以及腐殖土等，然后碾压多遍，使基层密实度达到设计要求。严格控制塘渣粒径，减少空隙率，再分层填筑，分层碾压，每层厚度不应超过30cm，再用振动碾压机碾压多遍，水泥稳定层推铺面积不宜过大，推铺后应即时碾压，碾压多遍后及时养护，使其密实度达到设计要求。
2．3 严格控制配合比
严格按质量选料，严禁用过期、受潮、没标号的水泥，尽量选用牌子好的水泥，骨料含泥量大的一定要冲洗，严格按配合比配料，控制好水灰比。
2．4 尽量避免施工的不连续
混凝土浇筑前先做好准备工作，材料是否准备充足，检查好各种设备是否运行正常，避免突然停机。还应向电力局了解停电情况。
2．5 设计合理
道路设计时应结合城市的整体规划，或此地区需重车进出，则需增加设计承载力，提高路基路面的强度，防止由于重车的经过而压断混凝土板块。
2．6 及时切缝
切缝的时间以混凝土的强度来控制，一般以抗压强度达到6―12 MPa时为适宜的切缝时间，施工中常常根据施工温度来确定切缝时间：平均气温20℃ 左右时，18～24 h为宜；平均气温15℃ 左右时，24～30 h为宜；平均气温10℃左右时，36～48 h为宜[2]。切缝深度一般为板厚的1：3～1：4，最小切缝深度为5 cm，适当地加大切缝深度能有效防止早期不规则裂缝。由于种种原因而切缝不及时，采用间隔切缝或间隔压缝都可以避免产生早期裂缝。
道路上一般都应设置胀缝，距离不超过200 m，中间设传力杆，用聚氨脂、沥青油膏等软性材料填缝，能有效的缓解混凝土收缩产生的应力。
2．7 混凝土及时养护
混凝土路面浇筑好后应用温养法及时覆盖混凝土表面，不能漏盖，每天均匀洒水，保证混凝土表面湿润，养护时间不少于14d[1] 。夏季施工还应做好防雨、遮阳工作。
混凝土早期的及时养护，能有效的保持适宜的温湿条件，使混凝土不受不利温、湿度变形的影响，防止冷缩和干缩。并能使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计强度和抗裂能力。
三、混凝土裂缝的处理对策
(1)对水泥混凝土板块细小裂缝的处理：如果裂缝无剥落或轻微剥落，裂缝宽度小于3 mm的细小裂缝，可采用灌入粘结剂的方法进行修补。粘结剂材料有聚胺脂、聚硫环氧树脂、甲凝、环氧树脂等高分子树脂工程材料。粘结剂灌入方法有直接灌入法、喷嘴灌入法、钻孔灌浆法、注射器注射法。灌入粘结剂前必须将裂缝内杂物清理干净。
(2)对于水泥混凝土龟裂、网裂、胀缝、施工缝、缩缝处的局部破坏裂缝的处理可采用局部同标号混凝土换板进行修补。按裂缝两侧至少各20 cm的宽度放样，按画线范围开凿至贯通板厚，在凹槽边缘两侧板厚中央打洞，深10cm，直径4cm，水平间距30～40 cm。每个洞应先将其周围润湿，插入一根直径18～20cm、长约20 cm 的钢筋，然后用快凝水泥砂浆填塞捣实，等砂浆干硬后浇筑混凝土捣实至与路面相平[3]。
(3)对于水泥混凝土板块较大的裂缝，特别是由于基层不密实引起的断板的处理应及时挖除混凝土，地基补强后，加设钢筋网片，再用同标号混凝土浇筑。
四、结 语
近几年内，施工队伍素质都有了很大的提高，施工过程控制较好，质量就得到了保证，减少了早期裂缝的产生，混凝土路面强度也提高了，另外还减少了维修费用，从而使道路交通更加顺畅，更加有利于城市的发展。
参考文献
[1] CJJ44-91 城市道路路基工程施工及验收规范[s]・
[2] 郑高山, 林金建. 水泥混凝土路面裂缝的控制[J]. 广东科技, 2009,(08)
[3] BJ97-87 水泥混凝土路面施工及验收规范[s]