淺談水泥混凝土路面裂縫問題的預防措施

摘要：在我國高速發展的公路建設中，由于水泥混凝土材料具有良好的承載能力和穩定性在應用中得到了偏愛。同時在應用的過程中水泥混凝土還表現出較強的耐久性和易維護性。但是正因為水泥混凝土材料的特殊性使得其在長期的使用實踐中表現出多種病害形式，其中裂縫就是水泥混凝土路面常見的病害之一。本文通過對水泥混凝土路面裂縫形成的原因和種類進行簡單介紹的基礎上，對如何進行水泥混凝土路面裂縫的防治做了簡單的分析，并就相關問題進行了討論。

關鍵詞：水泥混凝土路面；裂縫；形成原因；防治措施

1 引言

隨著我國城市道路工程及道路建設的高速發展，水泥混凝土路面由于具有承載力大、良好的穩定性和耐久性、維護費用低、夜間行車方便等優點被廣泛使用。正因為水泥混凝土材料的特殊性使得其在長期的使用實踐中表現出多種病害形式，其中裂縫就是水泥混凝土路面常見的病害之一。減少公路使用期間養護維修費用并增加公路的使用壽命，預防和控制裂縫病害的發生顯得尤為重要。

2裂縫的不同分類及形成原因的分析

2.1 裂縫分類

水泥混凝土路面裂縫的分類方法多種多樣，首先根據裂縫出現時間的不同可分為早期和使用期兩種；根據裂縫在路面板上形成方向不同又分為橫向、縱向、龜裂等三種類型，其中所謂橫向裂縫一般是指與道路中線大致垂直方向出現的裂縫，縱向裂縫一般是指平行或者大致沿著道路中線方向出現的裂縫，橫向裂縫和縱向裂縫經常會逐漸發展為斷板，并最終形成貫穿水泥混凝土面板整個板厚深度的嚴重病害。龜裂現象深度一般約為5mm～10mm，是在水泥混凝土路面表面形成的網狀、淺而細的發絲狀裂縫；根據類型分類，裂縫分為干縮裂縫、溫度裂縫、沉降裂縫、超載裂縫四種類型。

2.2 導致裂縫產成的原因分析

水泥混凝土是由骨料、水泥、水以及殘留在其中的少量氣體組成的一種非均質脆性材料，水泥混凝土路面裂縫的形成機理和破壞過程都十分復雜，經過多年的探索研究，大致歸納出形成的基本原因有如下幾個方面：

1.設計方面的原因

1）設計時對混凝土的塑性收縮變形、溫度變形、干縮變形、自主體積變形考慮不充分，尤其是對收縮變形、溫度變形考慮不足。

2）設計時對交通量的調查研究和預測不準確，尤其是對超載車輛數量上的估計不足。

3）設計路面結構時未充分考慮具體環境下的特殊要求，例如抗凍要求等，或者對路面結構需要厚度計算不夠。

4）設計時對水泥材料種類和等級選用不當。

5）設計中混凝土配比不當，對收縮不利。

2.材料方面的原因

1）粗細集料的含沙量對混凝土的收縮影響很大，隨著含沙量的增加，混凝土的收縮加大，抗拉強度降低，所以集料顆粒級配不良或采取不恰當的間斷級配，增加和誘導了裂縫的產生。

2）水泥品種等級和混凝土強度等級應當選擇適當，如果水泥等級和混凝土設計強度選擇過高，出現因細度過細、脆性過大產生開裂影響的現象就增加了裂縫形成的機率。

3）水泥品種質量不穩定，由于部分水泥生產企業生產水平有限，技術指標不穩定使得水泥混凝土鋪筑路面后，引起不規則裂縫。

4）路面鋪設時，由于不同品種水泥混用，使得水泥正常的凝結速度、收縮值發生變化，容易導致路面產生不均勻變形開裂，出現裂縫。

3.施工質量方面的原因

1）施工過程中，施工人員隨意簡化工藝操作，致使路面質量不合格，強度不夠，導致容易開裂。

2）施工中未結合現場實際情況選擇正確的施工配合比，依然按照設計值進行混凝土拌制，使得相對與實際情況來說，混凝土強度達不到實際要求，從而路面質量下降產生裂縫。

3）施工中如果使用質量低下的原材料或混合料或將不同性質的水泥或不同廠家的水泥進行混用，也是路面質量不達標和易產生裂縫的原因。

4）施工中現場拌制和澆搗混凝土時，由于振搗或插入不當、漏振、過振致使混凝土均勻性和密實性達不到要求，路面鋪筑后誘導裂縫產生。

5）施工中混凝土配比應當合理且滿足相關的設計要求，水泥用量或砂率過大時可能產生收縮型裂縫，如單位用水量過大則極易產生沉降型裂縫。

4.環境因素方面的原因

1）當地氣候溫度的影響，由于水泥砼具有熱脹冷縮性質，白天與晚間溫差大，加上水化作用，因而產生膨脹和收縮，路面較易出現裂縫。

2）混凝土澆筑后，由于炎熱天氣或大風季節，混凝土表面游離水分蒸發過快，應采用真空吸水設備，澆筑后及時覆蓋，防止產生急劇的體積收縮變形，產生裂縫。

5.養護處理不當的影響

混凝土路面完工后的養護工作對于控制裂紋的產生同樣起著重要的作用，通過大量的試驗證明當混凝土的抗拉強度大于干縮應力時不宜在澆筑完成后24小時內灑水濕潤，嚴格控制灑水養護時間對防止裂紋的產生具有重要意義。

2.3如何有效的進行裂縫的防護和治理

水泥混凝土路面裂縫是一種難以根除的道路病害，為了延長使用壽命，盡量減少裂縫的產生，在分析裂縫產生的原因基礎上，可以從以下幾方面減少和預防水泥混凝土路面裂縫的產生：

1.在進行道路初期設計時應充分考慮現場實際情況

在進行道路初期設計時設計者應詳細分析當地的地理環境、地形、水質及沿線工程地質資料，尤其要對當地車流量載荷，行車類別進行細致深入的了解和分析并提出符合實際要求的軸載設計參數、材料組成、路面結構等。另外根據實際地質水文情況，確定合適的基層和面層的厚度、強度及設計配合比。

2.嚴格控制混凝土材料的選擇及質量

嚴格控制混凝土原材料的質量，保證其滿足施工的使用要求是保證混凝土路面質量的必要條件。嚴禁將不同生產批次、不同廠家和不同品種的水泥混合使用；對于游離氧化鈣超標、安定性差和強度不能滿足使用要求的水泥也應禁止使用；使用中可采用C30、C35或碎石配制的混凝土以適當提高混凝土的強度。

3.混凝土路面的施工應嚴格控制

對于混凝土路面的施工應嚴格按照相關規定和程序進行，當面層厚度小于等于22cm時可以進行一次攤鋪，否則應該分為二次進行攤鋪且下部厚度應該為總厚的60%。在進行混凝土振搗時應嚴格避免發生振搗不到位或過振現象，效果應以無氣泡溢出、停止下沉及有水泥漿泛出為準，搗實后的24小時內不得灑水，不得振動。

4.注意水泥水化熱對施工的影響

因水泥的品種多種多樣，所以產生的水化熱現象差別也很大，在施工中注意減少水泥的用量或使用低熱水泥都可以避免混泥土溫度過高的現象。在進行水泥的選擇時最后選用配料良好、比表面積小、沙率小和顆粒最大的骨料，這樣不僅能夠減少水泥的用量同時還能降低混凝土的塌落度。

3 結語

混凝土路面裂縫是混凝土公路在使用中常見的病害之一，以目前的施工及管理水平想要徹底解決這一問題還存在很大的差距，所以我們應該在設計、準備及施工過程中貫徹預防為主的思想，爭取將問題控制在使用前減少損失。

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