水泥砼路面裂縫的原因及解決方法

林榮柏 蘇俊敏

（樂清市路橋工程有限公司，浙江 樂清 325600）

1 造成砼路面斷裂的原因

對于水泥砼路面來說，造成其斷裂的因素很多，主要有基層的施工質量、水泥的品質、骨料的質量、水泥砼配合比以及水泥混凝土施工的外部環境。

1.1 基層施工質量的影響

基層能夠給水泥砼板提供均勻穩定的支承且能防止凍脹，保證整體強度和良好的平整度，延長混凝土板的使用壽命。如果基層強度不均勻、平整度不好，會造成砼板底承載力不均勻以及板厚不一致，砼板塊受荷載作用后在強弱分界部位就會發生斷裂。

1.2 水泥品質的影響

水泥的品質如果不合要求，安定性會很差，引起混凝土的裂縫。水泥熟料的鍛燒不充分會產生較多的游離氧化鈣，因它的水化過程很慢，導致水泥已凝結硬化后繼續水化而產生體積膨脹，體積變化不均勻，使路面出現龜裂、斷板。為防止水泥安定性不良引起的裂縫，應加強檢驗，選用低堿性水泥。

1.3 骨料質量的影響

骨料是混凝土的主要組成部分，起骨架作用，所以骨料質量的好壞將影響鹼的性能。骨料級配良好時，空隙率小，砂漿含量減少，收縮值相對減少。使用偏細砂時，會使砼收縮值增大：容易產生裂縫。骨料中針片狀石子含量過高，針片狀石子在砼中易出現架空現象，空隙率較大，受壓易折斷，從而影響砼強度，易產生裂縫。對于骨料質量最值得注意的是骨料中含有的活性材料二氧化硅與水泥中堿性氧化物發生反應，生成堿——硅酸凝膠，這種凝膠體吸水后產生膨脹，導致混凝土的開裂和破壞，這種現象稱為堿——集料反應。因此選擇骨料時應選用連續級配、干凈、含活性氧化硅少的材料。

1.4 水泥砼配合比的影響

1.4.1 水灰比問題

砼中的拌合水分為自由水和化合水兩部分。化合水的作用是使水泥水解和水化，剩余的皆為自由水，它是為了滿足操作的要求。自由水在砼硬化過程中逐漸蒸發，使砼內部形成空隙。如水灰比偏大，使砼密實度降低，強度也就降低；但水灰比偏小時，和易性差，影響施工操作，也難以振搗密實，使砼強度降低。因此要嚴格控制水灰比，達到最合適的標準。

1.4.2 計量不準確

砼配合比是根據砼的強度、耐久性、耐磨性、利易性來確定。根據規定各種配料的計量誤差應控制在：水泥1%，粗骨料3%，水1%，外加劑2%。如果計量不準確會影響砂石材料的級配，沒有一個好的級配，砼的密實度就難以保證，因此，混凝土施工的工程應采用拌和站并必須配置一定數量的自動計量設備，禁止用體積法計量。

1.5 外部環境的影響

1.5.1 溫度的影響

混凝土因溫度升降而產生的變形稱為溫度變形，它對大體積和大面積混凝土極為不利。在混凝土硬化初期，水泥水化放出較多的水化熱，而混凝土是熱的不良導體，散熱較慢，于是內部溫度升高產生膨脹，而外部則因熱量散失而收縮，內脹外縮的結果必將產生溫度應力，嚴重時會使混凝土出現裂縫。因此，在大體積混凝土工程施工中應特別注意控制混凝土的溫度。

1.5.2 養護條件的影響

混凝土澆筑初期，一般要在表面灑水覆蓋，目的是防止表面裂縫。但試驗結果表明，延長初期潮濕養護時間僅能推遲干縮的開始，不能減少短期的干縮。但當混凝土的抗拉強度大于干縮的應力時，就可以停止潮濕養護了，混凝土也不會開裂。

2 防止裂縫的措施

2.1 加強土基、基層的施工質量

路基的填筑材料也是防止路面裂縫的措施之一。采用整體性、穩定性好，且具有較大剛度的半剛性材料做基層，可以確保混凝土路面使用品質，延長壽命。另外，基層還應具有較好的抗凍性以避免出現板底脫空和錯臺現象。同時在基層施工中加強基層頂面標高、基層平整度的控制，防止砼板因薄厚不均、受力不勻而產生斷板。

2.2 增加混凝土路面板的厚度

混凝土板是水泥混凝土路面最重要的結構層，它不僅具有較高的力學強度、彈性模量，還具有較大的承載和擴散荷載的能力。由于水泥砼的抗彎拉強度比其抗壓強度小得多，在車輪荷載的反復作用下，砼路面板受彎拉部分最易產生斷裂而破壞，因此，彎拉應力是面板的主要設計根據。

2.3 減小溫度收縮的措施

2.3.1 避免高溫和大風天氣下施工。在高溫和大風天氣下，由于砼面迅速失水，引起砼表面干縮，產生表面裂紋。

2.3.2 降低水泥用量，減少溫度收縮。使用低熱水泥及減少水泥用量可以降低混凝土溫升。水泥水化熱對砼的升溫影響很大，水泥品種不同，水化熱相差很大，所以要使用低熱水泥或中熱水泥。

2.4 減少干燥收縮裂縫的措施

盡量減少鹼的單位用水量，砼干縮主要是砼中多余的水份不斷蒸發所致。擁有關研究表明，水泥水化所需的水量只有水泥重量的2%左右，而實際工程上應用的水灰比要比這大的多，因而干縮也比較大，因此必須嚴格控制水灰比，減少砼單位用水量。

2.5 完善水泥砼路面的施工工藝

加強對施工工藝各個環節的管埋，減少影響砼產生裂縫的因素。

2.5.1 加強駐地化驗室的建設。首先，對進廠主要原材料實行質量監控，水泥常采用普通硅酸鹽水泥，對擬訂采用的水泥都要進行物理性能和化學成分試驗分析。粗集料（級配碎石）應采用質量堅硬、耐久、潔凈、符合規定級配、最大粒徑≤40mm，含泥量≤1%,列全針片狀顆粒含量≤1.5%，硫化物及硫酸鹽含量≤1%,石料強度≥3級的配石。特別要強調的是片狀石石含量應嚴格控制，因為它會減小水泥的粘結力，從而減小路面的強度和壽命。細集料（砂）應采用質量堅硬、耐久潔凈、細度模數宜在2.5以上，含泥量≤3%,硫化物及硫酸鹽含量≤1%的天然中砂。其次，加強對混凝土配合比的監控。

2.5.2 混凝土攤鋪一定要平整均勻，混凝土表面漿體不均勻，易產生不均勻干縮和裂縫。

2.5.3 嚴格控制砼振搗時間，既要振搗密實又要避免過振，過振導致離析，使表面砂漿過厚，易產生收縮裂縫。

2.5.4 加強切縫時間的管理，遵循寧早勿晚原則。同時，在符合設計規范的條件下，砼板塊尺寸的設計采用下限為好。

2.5.5 加強水泥砼路面的初期、中期、后期的養生，盡量延長開放交通的時間。

3 結束語

產生水泥砼路面板塊裂縫的原因是很多萬面的，病害出現了，只要認真調查分析，找出斷裂的主要原因，研究制定防治措施，改進設計與施工工藝，加強工程管理，砼路面的斷裂病害就一定能夠根治。

[1]孫大偉.水泥砼路面質量通病產生原因及防治[J].科技信息，2008，03.