農村混凝土路面早期裂縫的原因及預防措施經驗淺析

王國林

寧夏賽馬水泥有限公司

引言：

全國各鄉村硬化混凝土路面越來越多，這種鄉村硬化混凝土路面的特點是強度大，剛度硬，整體性也好。是鄉村混凝土路面的優越性，但是，農村混凝土路面也有它缺陷性的地方，因為混凝土屬于脆性材料，其抗拉強度太小，遠遠不如抗壓強度好，在實際工程的施工和使用過程中，極易產生相應裂縫，直接影響混凝土路面的使用性和耐久性。所以在混凝土路面工程建設實施期間，就要做好防護管理工作，加強混凝土路面早期裂縫的預防控制和管理措施，從源頭上就減少混凝土路面早期裂縫的危害。

一、混凝土路面裂縫產生的形成過程

混凝土裂縫產生的因素有很多種，比如水泥水化體積澎漲、凝結體積收縮、化學作用、外載作用、溫度變化以及不均勻沉降等，在這些相應因素的單方作用以及綜合影響下，混凝土產生了相應不同的變形，在混凝土這些相應變形和約束的共同作用下，使混凝土表面產生一定的拉應力。當這種拉應力不斷發展，不斷增大，超過混凝土的抗裂極限強度值時，就會在混凝土表面產生細微裂縫，這種混凝土表面細微裂縫布設無規律、錯縱交措。當這種表面裂縫和內部裂縫位置重疊連通時，也就形成了貫穿裂縫，并隨之變形的發展，形成更為明顯的肉眼可見的裂縫。這種裂縫的通縫長度和深度大小不一，對路面的安全性、耐久性和正常使用性都有很大的影響。

二、混凝土早期裂縫的內在原因

1.混凝土切縫不及時。

為了防止混凝土在凝結、硬化過程中的收縮變形造成混凝土路面板塊出現不均勻開張裂縫，而路面板垂直軸線方向按要求進行切縫。如果切縫時間把握不好，切縫過早會造成混凝土路面板的掉邊掉角，切縫過遲會造成混凝土路面板的體積收縮裂縫的形成。

2.混凝土澆筑間歇時間過長

在混凝土澆筑過程中，混凝土要盡量連續澆筑，避免混凝土間歇時間過長，使新舊混凝土拌合物之間的結合超過水泥的初凝時間，造成混凝土結合不好，形成了混凝土薄弱斷面，從而出現了混凝土早期裂縫。

3.基層表面平整度控制不到位

混凝土路面澆筑基層表面平整度控制不到位，就會出現混凝土路面板的厚度不均勻，薄厚不均勻，體積收縮也不統一，承受收縮拉應力也不統一，就會在混凝土路面板較薄部位形成裂縫。

4.混凝土拌合物質量不好

(1)混凝土拌合物中的粗、細骨料含泥量大，使得拌合骨料和水泥漿不能充分粘結而降低強度；或粗骨料粒徑太大，導致混凝土中粗骨料含量過少，強度太低而產生裂縫。(2)混凝土坍落度太小，致使澆筑部位混凝土振搗、做面等工作困難。振動棒拔出后，周圍的混凝土不能自然流動，使得混凝土插棒部位留有孔洞，形成裂縫產生的隱患。(3)混凝土拌合物運輸距離過長，途中造成混凝土骨料離析嚴重，影響混凝土粘結性能，導致混凝土強度下降，不足以抗衡內部應力而容易產生裂縫。

5.混凝土路面板的變形

混凝土路面板的變形受到側向和底面的約束，以及先澆筑的板對后澆筑的阻力，均可誘發裂縫的發生。裂縫也與縱橫向拉桿的設置有關，因為拉桿的一半錨固于先澆板帶內，而另一半又與后澆板帶相結合，在后澆板帶混凝土產生凝結收縮變形時，它起了約束力作用，混凝土在約束力和約束反力的共同作用，可誘發裂縫的產生出現。

三、混凝土早期裂縫的外在原因

1.混凝土路面板在澆筑過程中的外分層

混凝土路面板的澆筑形成過程中，就是混凝土中的空氣、水和一部分砂漿上升，大部分粗、細骨料下落的堆聚狀態；形成了上部砂漿多，下部骨料多，也就是上弱下強的不均勻強度外分層，而產生裂縫。

2.混凝土路面板在澆筑過程中的內分層

混凝土路面板的澆筑過程中，粗骨料與粗骨料之間的砂漿體在一起過于集中聚集。在粗骨料下方的空氣、水化額外超標的水來不及上升外排，形成混凝土內空隙過于集中，而導致混凝土路面板形成薄弱部位內分層，從而產生裂縫。

3.水泥的水化反應

混凝土路面板中的水泥在水化過程中產生的膨脹和收縮等變形，如果混凝土不受任何約束，這種變形就能自行發展；但實際上混凝土在凝結過程中，要同時受到內部骨料和外部模板等條件的約束，使混凝土路面板脹、縮變形相應受阻，同時內部必然產生相應不均勻應力，從而產生相應裂縫。

4.混凝土的干燥收縮原因

在混凝土路面板澆筑完成后，里面原有的水只有少部分參與了水泥的水化作用，大部分水份都受太陽爆曬和風吹作用而揮發掉了；使混凝土路面板產生干縮變形。同時因為混凝土的拉應力強度很弱，當混凝土路面板干縮變形應力產生后，遠大于混凝土路面板的抵抗最大應力，就會使混凝土內外均形成裂縫。所以，混凝土水份揮發是導致混凝土路面板干燥收縮的主要原因之一。

5.混凝土路面放車通行過早

在混凝土路面板澆筑完成后，要按照要求養護一段時間，待混凝土路面實際強度完全達到設計要求標準，檢查驗收合格后才能放車通行。因為混凝土中的膠凝材料水泥強度是半個側向拋物線型，即在剛開始強度上升最快，越到后期強度增長越是緩慢。在混凝土完成養護過程中，給人感覺是混凝土強度已經很高，但后期增長緩慢，并非滿足設計通行混凝土路面強度要求。所以在混凝土路面工程完成施工后，部分單位為了追趕施工進度以及受施工通行條件的約束，就提前放車通行，這就增加了混凝土路面裂縫的產生。

四、混凝土路面裂縫預防與處理措施

混凝土路面裂縫預防除了從上面產生原因的角度進行相應措施預防和處理外，還應同時加強以下措施，來加大對裂縫的預防與修補控制。

1.溫度控制措施：混凝土路面板內不同深度處的溫度隨氣溫變化，這種變化使混凝土路面板出現伸縮變形造成裂縫，在結構的外露面覆蓋保溫層。在混凝土表面覆蓋一層薄膜，再加鋪兩層干草墊或麻袋片等熱的不良導體物質。應用此方法不但預防陽光爆曬高溫而且還可以防止砼內部溫度徒降等造成的急劇溫差裂縫。

2.提高混凝土路面板本身強度。混凝土在澆筑前必須攪拌均勻，并充分震搗密實，嚴格控制混凝土骨料中的含泥量及水灰比，以提高同標號混凝土的密實性和抗拉強度，來充分減免裂縫的產生。

3.對已經有輕微裂縫的路面板，如若裂縫較寬且有輕微剝落的斷板，將縫兩側各20cm范圍砌割并開鑿，形成深至板厚一半的凹槽，在凹槽底部裂縫的兩側沿與中線平行方向，間距20～40cm，打眼植筋，并綁扎安裝拉結Ⅱ級鋼筋網片，并用同標號細石混凝土澆筑補充填塞密實，壓實收平。

4.對于嚴重斷裂，并且裂縫處有嚴重剝落的路面板，或路面板有錯臺或裂塊已開始活動的斷板等嚴重情況，可采取換板方法。先行處理好路基和基層，然后用同標號同強度細石混凝土重新澆筑砼板。對于路基穩定性差，沉降沒有完全結束的路段，可以采用預制塊換填修補，同時要求對基層采用水泥穩定層加固基層穩定性，修補預制塊的縫隙宜用水泥砂漿或瀝青混凝土填塞，預防滲水造成加速破壞。

結束語：

在國家對農村道路建設迅猛發展的今天，全國各鄉村硬化混凝土路面越來越多，這種硬化混凝土路面特點是強度大，剛度硬，整體性也好。同時國家領導習近平也對農村公路建設高度重視，多次作出重要指示，要求建好、管好、護好、運營好農村公路。交通運輸部等部門和各級黨委政府認真貫徹落實習近平總書記的重要指示精神，扎實推進“四好農村路”建設并取得明顯成效。相信，經過我們全員參與，共同努力，我們的混凝土路面早期裂縫會得到有效控制和預防，我國領導要求的四好公路目標能得到早日實現。

[1]李立權.混凝土施工手冊[S].北京：中國建筑出版社，1990：31-38

[2]中國交通部。SDJ207-82 水工混凝土施工規范[S].北京：中國建筑出版社，1082