混凝土路面病害類型及產生原因分析

滑亮

摘 要：介紹了水泥混凝土路面裂縫病害的類型，并分析了各種病害產生的原因；然后重點研究了水泥混凝土路面的裂縫的防治，從水泥混凝土路面原材料的選用、混凝土配合比設計、平整度指標控制、施工質量監控等技術和管理方面提出了病害防治的具體措施。通過論文的研究工作，結果表明，通過合理的施工技術和先進的養護方法能夠有效防止或減少水泥混凝土路面的病害。

關鍵詞：水泥混凝土路面； 裂縫； 原因； 防治； 養護

1.混凝土路面病害類型

水泥混凝土路面具有承載力大、穩定性好、使用壽命長和養護費用少等優點，但是混凝土路面裂縫是水泥混凝土路面長期存在的問題。水泥混凝土路面裂縫主要表現為表層裂縫和貫通板厚裂縫（也稱為貫穿裂縫），其產生的原因是不同的。

1.1 表層裂縫

（1）塑性收縮：在水泥混凝土路面施工中發生的顆粒不均勻分層離析，實際是粗骨料從混合料中分出，集料顆粒下沉，水分向上遷移，從而形成表面泌水，使水泥混凝土路面表面含水量增加，毛細水面形成凹面，產生較大的表面張力，同時固體顆粒間產生毛細管張力，促使顆粒凝集，當混凝土表面尚未充分硬化，不能抵抗這一張力時混凝土表面則出現裂縫。影響混凝土塑性收縮開裂的內部原因是水灰比、細摻料、混凝土的溫度、凝結時間等，外部因素是風速、環境溫度、相對濕度等。

（2）溫度引起裂縫：裂縫產生的原因是因為混凝土所使用的原材料受到外界的影響而產生的?；炷劣不陂g水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，內部溫度升高產生膨脹，而外部則因熱量散失而收縮，在混凝土表面引起拉應力，當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現裂縫。

（3）干燥裂縫：是在路面養護完畢，經過一段時間后在表面出現的裂縫；這種裂縫多沿一個方向分布，裂縫較細，長度一般在2～10Cm、縫寬0.1mm、深1～2cm。這類主要是施工養護不當引起早期開裂?；炷两Y構的耐久性及強度也受到混凝土表面養護狀況的影響。過早開放交通也會破壞混凝土的內部水化結構，影響強度增長，形成裂縫。

1.2貫穿裂縫

貫穿裂縫及斷板主要是在施工過程中產生。在混凝土早期裂縫中，可以說沒有一種裂縫不與施工因素有關。施工裂縫主要是指由施工因素產生的裂縫，其成因主要有兩方面：

（1）振搗不夠，拆模過早，因而引起混凝土表面和邊部開裂。

（2）在不中斷交通的情況下，分邊施工，先期施工的混凝土板塊通車后，影響新澆筑的板塊，產生振動裂縫。對防止施工裂縫的產生，并非一個純技術問題，在很大程度上是施工管理問題。只要嚴格控制施工質量，正確執行施工技術操作規程，因施工因素產生的裂縫是可以防止和避免的。可分為橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫、交叉裂縫、板角裂縫等，其明顯特征是裂縫貫通混凝土板全厚。

2.混凝土路面裂縫產生的原因

2.1路面自身原因導致面板開裂

（1）原材料因素

保證混凝土原材料質量的前提是施工中嚴格把材料關。一般地，工程中原材料會存在如下問題：粗集料方面，級配不良好，含有過多的針片狀顆粒，組成材料的級配不符合標準；細集料和粗集料中含泥量過高；水泥方面，體積安定差。在這種情況下混凝土路面面板的彎拉應力很難達到設計要求，因此，混凝土路面面板會不規則地產生斷裂，或在使用過程出現更多的病害。

（2）混凝土配合比因素

施工配合比與設計配合比的嚴格控制是混凝土路面質量的關鍵，其具體做法是經常檢查骨料在施工中的級配和雜質，出現待用骨料級配與原試驗級配不相符合時，將施工配合比必須進行及時調整。水灰比的控制也是混凝土路面質量的關鍵，水灰比過大，混合料偏稀，在凝固成型時，路面收縮率就大，從而易在較大的收縮應變作用下形成裂縫，水灰比過小，則混凝土拌合物的和易性就差，因此，在施工中要嚴格把住混合料的配比關，特別是水灰比這一關。

（3）混凝土路面施工工藝因素

混凝土路面的施工工藝直接會影響混凝土路面的質量。首先，施工中的攪拌影響較大，攪拌時間不夠，材料拌和不均勻，攪拌過多，就會出現泌漿；其次，振搗也有影響，漏振或過振情況都將導致混凝土整體強度不一致，工程中由于水泥混凝土振搗不均勻將造水泥混凝土路面質地不均勻，不連續。第三，澆筑的質量也會影響混凝土路面的質量， 施工中，要始終保持施工作業的連續性，并合理設置施工縫和傳力桿，保持傳力桿與道路中心線及路面平行。出現傳力桿安裝偏斜時，應改變縱坡變化、平曲線及構造物結合部，以便有效降低引起的斷板的幾率。故施工過程中嚴格控制混凝土路面各工序的施工工序質量，尤其要注意"振搗密實"。搞好施工縫、縮縫、脹縫的處治，盡可能用水化熱小、初凝慢的水泥，并適時掌握切縫時間，保證切縫的有效性。

（4）養護因素

水泥混凝土施工完成后的養護工作也會影響混凝土路面的質量，可能會導致混凝土路面產生裂縫。施工時的天氣情況變化影響較大，如夏季氣溫高，風力大使水分損失較快，如果不能及時灑水、不均勻，造成混凝土強度降低，在未到切縫時間產生斷板。在溫差大的天氣或大風天氣施工時，為了確保晝夜溫差不至太大，混凝土路面施工完成后，采用遮陽、灑水、噴灑養護劑等措施。養護中，協調好交通開放的時間，加強養生與養護。

2.2路面基層方面的原因

（1）基層材料施工質量

在路面基層施工時，經常會出現基層材料拌和不均勻，從而引起路面基層的強度差異較大，由于路基強度差異的存在導致了路基的沉降不均勻，因此，會造成路面板開裂。道路基層的不平整必然引起水泥混凝土路面厚度不等，在路面面層薄弱的地方，荷載作用很容易引起路面混凝土面板開裂。

（2）路面結構不合理

公路建設施工中，早期的水泥混凝土道路大都采用水泥、石灰穩定土材料鋪筑路基。利用這種材料作為水泥混凝土路面的基層是不適宜的，因為該種材料的水穩定性較差，被水浸泡后一旦有行車荷載的反復作用，很快就會形成唧泥，造成板底掏空，致使道板局部受力不均勻，引發路面破損。

養生條件差，早期通車，致使基層強度降低，基層產生裂縫。這種裂縫會反射到面層，基層具有調節路面板與土基之間的受力狀態、緩和或降低水、濕度對土基的影響，良好的承載、擴載作用，提高路面的整體結構強度，改善路面板的工作條件，同時改善施工條件，保證面層厚度均勻和保護碾壓平整的土基或墊層，有利于提高路面施工質量。因此路面基層的施工質量同樣要嚴格控制。

其它情況如路基及基層排水不良，長期受水浸泡，引起路基及基層失穩或強度不足，使路面產生不規則斷裂；車輛增長速度過快，超載和超限車增多使混凝土路面在使用期內超過規范要求，從而導致斷板。這就需要設計部門在設計時充分考慮各方面不利因素對使用期道路的影響，建設部門加大資金投入，提高道路等級，各職能部門加大公路運營綜合治理力度。

2.3道路排水系統方面的原因

對水泥混凝土道路來說，首先要考慮的問題是對水的防治。如果排水系統存在缺陷，使本應及時排走的水大量滯留在路上無法外排.勢必造成路面積水下滲至路基，導致路基強度的局部軟弱.從而出現大面積的嚴重病害。

水泥混凝土路面裂縫產生的原因是比較復雜的，它和設計、施工及原材料的質量均有密切關系，但通過一些措施，可以最大限度地減少裂縫的產生，延長道路的使用壽命、改良路況，道路也會在設計壽命期間安全使用。

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