混凝土路面裂縫成因分析與預防措施

王 文 山

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

混凝土路面具有造價較低、強度較高、使用壽命較長等優點，但在混凝土道路的實際運行過程中，地點、環境、交通情況及氣候條件等多種因素會使其出現許多病害問題，如斷裂、表面損壞、變形與裂縫等等，其中裂縫問題最為常見，具有十分多樣的裂縫類型與極其復雜的形成原因。相關調查資料表明，當前我國已建設完成并投入使用的混凝土路面常常在未到達設計使用年限時就已經無法正常運營，早期破壞現象往往出現于部分混凝土路面建成并投入使用的6年～8年，混凝土路面實際使用壽命常常不足道路設計使用年限的20%～30%，混凝土路面的早期破壞現象在很大程度上制約了混凝土道路的未來發展。如何使混凝土路面裂縫問題得到有效控制，將混凝土路面的具體優勢充分發揮出來已成為相關人士與廣大人民群眾所重點關注的問題，因此，充分明確混凝土路面裂縫的形成原因，并總結出一套有效的混凝土路面裂縫預防措施具有相當的必要性。

1 當前我國混凝土裂縫的基本情況

在混凝土路面當中發生率最高的一種病害即為裂縫問題，以貫穿程度來區分混凝土路面裂縫可將其主要分為貫穿全板厚的裂縫與表面裂縫，其中表面裂縫可具體分為耐久性裂縫、網裂以及接縫碎裂；以發展方向來區分混凝土路面貫穿全板厚的裂縫可將其主要分為縱向裂縫(見圖1)、橫向裂縫、斜向裂縫、龜裂等等。不僅混凝土路面的使用質量會因裂縫問題的出現而遭受嚴重影響，裂縫問題還會致使混凝土路面出現其他病害。若在混凝土路面出現微小裂縫時不對其予以充分的重視，該裂縫則會在外部環境與荷載作用的影響下向大裂縫方向發展，使混凝土路面所遭受的破壞變得更加嚴重。

2 混凝土裂縫的具體形成原因

2.1 施工材料對混凝土路面裂縫現象的影響

2.1.1水泥細度

因為水泥越細則其早期強度越高，所以當前市面上的許多水泥均細度較高。而較高的水泥細度十分容易導致混凝土路面出現開裂問題，水泥中細小顆粒具有非常高的水化速度，會對混凝土中的大量水分進行迅速吸收，使混凝土路面因干縮而出現開裂問題，相關文獻指出，水泥細度越高則混凝土的開裂時間越短，混凝土的開裂面積也較大。

2.1.2礦物摻料

在混凝土中添加礦物摻料可有效提升混凝土的各方面性能，但需合理控制礦物摻料于混凝土中的添加比例，并注意添加于混凝土中的礦物摻料類型。相關研究顯示，將粉煤灰加入混凝土中可有效改善混凝土的早期開裂性能，而在混凝土中添加礦渣與硅灰則會使混凝土提早開裂，令混凝土產生面積、長度較大的開裂與裂縫，這是因為礦渣與硅灰具有較高細度，吸附能力較高，會導致混凝土出現塑性裂縫[1]。

2.1.3水灰比

混凝土的和易性、強度與混凝土水灰比之間的關系十分密切，若混凝土水灰比過大，混凝土體內部會于水化之后殘留部分游離水，此部分游離水易在混凝土骨料表面附著，縮減骨料與膠凝體的粘附面積，降低混凝土強度，導致混凝土路面骨料與粘結料界面處極易因混凝土路面荷載較大而開裂。若混凝土水灰比過小，混凝土內部的水泥顆粒則會得不到充分水化，降低混凝土的和易性，并提升振搗密實的困難程度。

2.2 道路結構對混凝土路面裂縫現象的影響

2.2.1基層、墊層與面層

雖然混凝土路面的剛度較強，但混凝土道路的基層與墊層對其建成后使用情況及結構穩定性來說十分關鍵，其不僅需要具備足夠的厚度與剛度，還需具備良好的抗沖刷能力。在混凝土道路基層的具體施工過程中常會因質量控制方面的疏忽而導致混凝土體密實度欠佳，往往致使后續面層的鋪設質量受到松散基層的影響。與此同時，基層材料良好的抗沖刷性能也極為重要，具有良好沖刷性能的基層材料可使混凝土道路基層的結構更具耐久性與堅實性，且若工程所在地為潮濕地帶需在其中設置防水墊層，避免混凝土路面因基層內水分在寒冷季節凍脹而出現裂縫。除此之外，不均勻的混凝土面層厚度也會導致其中較薄部位出現開裂現象。

2.2.2其他因素對混凝土路面裂縫現象的影響

混凝土內部應力是導致其路面存在裂縫的根本原因，會使混凝土路面出現塑性收縮、化學收縮、干燥收縮、碳化收縮、溫度收縮等一系列問題，其中對混凝土路面影響程度最高的為溫度收縮與干燥收縮。

3 混凝土路面裂縫預防相關措施

3.1 預防性養護

混凝土道路與瀝青道路相比一旦路面發生破損則修復難度很高，所以，在混凝土路面未出現破損或僅存在輕微破損時對其采取積極、有效的預防性養護具有相當的必要性。通常意義上來說，自混凝土道路建設完成并投入使用的第一天起便需開始對其進行養護。應在恰當的路段與時間，以路況檢測結果與相關養護標準為依據，利用合適的路面保全措施來養護混凝土道路，以有效提升混凝土道路的使用性能，使其獲得更長的使用壽命。需充分明確并結合工程所在地的交通情況選取最為合適的養護方案，于最佳養護時機對混凝土道路進行預防性養護。

3.2 經常性養護

為有效規避混凝土路面裂縫問題，還需在預防性養護基礎上增加經常性養護，有效控制大型貨車的超載，以避免混凝土道路長期處于超負荷承載狀態，及時處理道路當中已存在的輕微病害，避免輕微病害發展為嚴重病害，對路面予以定期檢查，及時更換已老化部位的填縫料，做到有縫必封，避免水及污物進入混凝土路面破損處，將混凝土路面與邊溝排水工作做好，有效規避水損害。

3.3 對已存在裂縫問題的混凝土路面采取及時有效的修補措施

灌注處理是目前我國應用率最高的混凝土路面裂縫修補措施，其中壓注灌漿法(如圖2所示)較為適用于混凝土表面的非擴展性裂縫；擴縫灌漿法較為適用于混凝土路面封口較寬的局部性裂縫；條帶罩面法較為適用于貫穿混凝土路面全厚的裂縫。與此同時，可利用斜向植筋補強措施修補混凝土路面上的唯一無顯著沉降裂縫；利用壓漿法處置混凝土路面的底板脫空問題。除上述方法以外，還有一種最為有效的混凝土路面修補措施，即在混凝土路面上方加鋪瀝青層，可使混凝土路面的抗滑性能與平整度獲得有效提升[2]。

4 結語

只有對混凝土路面的整個施工過程予以嚴格控制，充分掌握并結合工程所在地的交通情況，合理設計道路結構并予以混凝土路面良好的養護才能使混凝土路面裂縫問題得到有效控制，將混凝土路面的施工質量提升上去，延長其使用壽命。

參考文獻：

[1] 潘 勇.水泥混凝土路面裂縫成因及預防措施[J].建筑工程技術與設計,2017,16(30):1511.

[2] 黃明昊.水泥混凝土路面裂縫的成因及預防措施分析[J].交通世界(下旬刊),2017,20(4):98-99.