公路混凝土路面裂縫的預防與處理

李熹熙

摘要：隨著國民經濟的發展，人民生活水平的提高，公路建設對建設和諧社會、提高民生起到了很大的促進作用。由于混凝土路面具有剛度大、養護維修費用少、施工方便、板體性好、使用壽命長等優點，被廣泛用于公路建設中。但隨著混凝土路面的修建數量的逐年增加，在建設和使用過程中也出現了不少問題，混凝土板的裂縫就是其中主要病害之一。本文對公路混凝土路面裂縫及預防與處理措施進行分析。

關鍵詞：公路混凝土路面；裂縫；預防措施

1公路混凝土路面裂縫分析

1.1混凝土干縮導致的裂縫

干縮是指混凝土凝結以后出現體積減縮的現象，這種收縮是長期持久的，這主要是由于置于未飽和空氣中的混凝土因水分的散失引起的，而混凝土干燥時的體積變化并不等于散失出去水的體積。混凝土在干燥的空氣中硬化，由于水分的逐漸蒸發，體積逐漸干縮，而這種干縮往往是表面較大，內部較小，所以常在表面產生許多微細的裂縫。影響混凝土干燥收縮的主要因素有集料和濕差。集料的影響大小取決于集料在混凝土中的含量，如果當混凝土的強度一定，和易性低的拌和物含有的集料比和易性高的多一些時，和易性低的混凝土的干燥收縮就小，除了混凝土內部集料影響外，混凝土本身在濕差作用下也產生收縮。這時由于混凝土水分的遺失發生在表面層上，與混凝土內部的濕度形成濕差，當干燥以不對稱方式發生時，則可能引起翹曲，而使混凝土路面板斷裂，出現裂縫；此種裂縫的出現主要因為收縮應力及翹曲應力等綜合作用。

1.2溫差引起的裂縫

一方面高溫照射下的混凝土集料，含有大量的熱能，使得混凝土出模溫度過高，加劇了已澆筑混凝土早期熱量的增加，進而影響混凝土內部應力應變的平衡，從而形成裂縫。另一方面由于混凝土具有熱脹冷縮的性質，在混凝土硬化初期，水泥放出較多的熱量，而混凝土又是熱的不良導體，散熱緩慢，混凝土內部的溫度較外部高。而且當外界氣溫變化較大時，將使混凝土表面溫度迅速變化，但混凝土內部的溫度仍處于原來的狀態，從而在混凝土內部形成較大的溫度梯度。混凝土部分處于不同的溫度狀態，由于產生的溫度變形當被混凝土內部結構約束阻礙時，會產生相當大的溫度應力。溫差產生的應力足以使混凝土路面產生裂縫。

1.3沉降裂縫

混凝土澆筑后，水泥和骨料自然下沉，同時引起泌水，在沉降過程中發生裂縫。產生沉降裂縫主要原因是混凝土澆筑后，水泥和骨料在下沉階段，如受到鋼筋和其它埋件的局部阻礙、模板移動、基礎沉降等作用，使得該處混凝土產生拉應力和剪應力，該處就可能產生沉降裂縫。裂縫一般均在澆筑后1～3h產生，屬硬化前裂縫。沉降是混凝土特性之一.完全避免是不可能的。但沉降有一定限度，隨著各粒子間的相互接觸，水泥漿的逐步凝結，將導致沉降停止。沉降量與單位用水量成正比，即單位用水量愈大，泌水率愈大，沉降量也愈大。

2公路混凝土路面裂縫的預防與處理措施

2.1選用合理的施工配合比

材料級配、水灰比、用水量對防止早期裂縫起著重要作用。首先要進行精細化的配合比設計，并通過試驗路段確定合理的施工配合比。在施工當中嚴格按設計配合比施工。混凝土混合料的配合比設計要通過試驗，擬設計配合比，試拌調整配合比后，還應根據現場澆筑條件、集料供應情況（干濕程度）、攤鋪機具和氣候條件隨時進行調整，按調整好后配合比施工；其次是盡可能減少單位用水量和單位水泥用量，這可以通過摻入優質減水劑和加氣劑以及良好的級配集料來實現；此外盡可能采用碎石和粗砂及自來水，使用雜質含量低的集料。

2.2采用合理的施工方法

嚴格控制基層項面標高，確保混凝土板的厚度，按水泥混凝土面層平整度要求控制基層平整度，保證混凝土板厚度均勻一致。高等級公路上基層表面做瀝青封層或乳化瀝青稀漿封層，封層可防止早期裂縫斷板的產生。較高級公路上采取基層加鋪塑料薄膜等方法，減小水泥混凝土面層與基層間的摩阻力。當基層產生縱橫向斷裂隆起或碾壞時，為防止產生反射裂縫，應采取有效措施進行徹底修復。所有擠碎、隆起、空鼓的基層應消除，并使用相同的基層料重鋪，同時設脹縫板橫向隔開，脹縫板應與路面脹縫或縮縫上下對齊。水泥混凝土鋪筑前應對基層均勻灑水，將基層和模板濕透，避免吸收混凝土中的水分。避免高溫天氣施工，大風天氣應采取有效的防護措施，晝夜溫差相關太大時，應采取保溫措施。掌握好切縫時間、切縫深度和寬度。切縫過早板面會產生毛茬，過晚會因水泥混凝土的收縮造成板塊裂縫。切縫時間可控制在20～30h，日平均氣溫在20C以上時取其下限，反之取上限。但氣候條件是多種因素造成的，故應因時因地靈活掌握，不斷積累經驗，特別要對切縫的深度、寬度以及時間進行充分的研究。

2.3注意控制施工溫度

混凝土澆筑溫度一般應低于30℃為宜。夏季施工時不超過35℃，并采用人工降溫措施。一般選在早晚施工效果較好。注意保持基層頂面在澆筑前充分濕潤，對砂石料堆場進行遮陽降溫，或采用冰水進行攪拌。在施工中還要經常注意天氣變化情況，如遇溫度急驟變化和大風突然來臨應提前養護。高溫修整抹面后應盡早覆蓋，避免日照保持表面濕度，減少表面蒸發。

2.4混凝土的養生

混凝土澆筑完成后，養生工作的好環是決定混凝土板是否出現早期裂縫的重要因素。若養生合理，最大限度地減少水分蒸發直至水泥混凝土具有一定的抗拉強度，可以有效地減少早期裂縫。水泥混凝土路面養生的方法有多種，如薄膜養生，草簾、草袋養生，濕沙養生等。施工單位可以根據施工現場的具體情況選擇養生方法，但養生時應把握以下原則：混凝土路面養生要及時，一般說來在混凝土終凝后就應覆蓋草簾、草袋，夏季和風大的天氣更應如此；養生的過土板表面上保持濕潤為度。

3結語

綜上所述，混凝土路面因其突出的優點，被越來越多用于公路及城市道路，裂縫問題解決不好，必然影響其發展和使用。因此，應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]水泥混凝土路面裂縫的成因及預防措施分析[J].黃明昊.交通世界.2017（12）.

[2]如何防治混凝土路面裂縫問題[J].張守成.建材與裝飾.2017（09）.

（作者單位：長沙鐵路建設有限公司）