浅谈农村公路水泥混凝土路面早期裂缝危害

[摘 要]以朝阳市近两年来农村公路新建的水泥混凝土路面为例，就其早期出现裂缝的原因、特点、分类及其危害进行了阐述，对如何防止和减少水泥混凝土路面早期裂缝提出了有效的对策。对此病害的内因与外因，不能孤立去研究，而应综合分析，全面考虑，研究制定确保工程质量、减少经济损失的方案。

[关键词]农村公路；水泥混凝土路面；早期裂缝；危害；探讨

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）37-0099-01

水泥混凝土路面的显著优点是：强度高，使用周期长，正常维护费用低；其突出缺点是：一次性投资大，对损坏难以修复。朝阳市地处辽宁省西部丘陵区，地方砂石材料丰富，现在所建的农村公路“村村通”工程大多数为乡村级公路，路线规模小而分散，并且地处偏远落后地区，无论在施工中设备调运和后期日常养护上，都存在很多困难，所以很多路段更适合修建水泥混凝土路面，截至2008年底止，朝阳市已修建的水泥混凝土路面达到11万平方米。

一、前言

早期裂缝是水泥混凝土路面常见病害之一，由于它是以裂缝形式出现，修补较困难。因此如何消除和防治早裂病害，对农村公路建设者来说是一项必须努力攻克的课题。

对早期裂缝的概念，特别是时间段的概念，认识并不统一，这里不作详述。本文所指的早期裂缝是指：凡是在道路开放交通前产生的裂缝，均称作早期裂缝。

回顾朝阳市近两年来，随着水泥混凝土路面的修建，其病害也不断出现，特别是在夏季或初冬施工的路面，早期裂缝的现象更为严重。已建成的乡村公路水泥混凝土路面均有不同程度的早期裂缝出现。可见，早期裂缝对混凝土路面的危害十分普遍，对其如何防治和处理显得十分重要。

二、早期裂缝的分类及防治

根据“早裂”的潜在成因及外部条件的影响，初步归纳后，可将早期裂缝分为四种，分别是：沉降裂缝；干缩裂缝；温度裂缝；施工裂缝。

（一）沉降裂缝

路面基层的裂缝或不均匀沉陷，是水泥混凝土路面裂缝形成的原因之一。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，随着各粒子间的相互接触，水泥浆的逐步凝结，将导致沉降停止。沉降量与单位用水量成正比。即单位用水量愈大，泌水率愈大，沉降量也愈大。为防止和减少沉降裂缝，在确保基层施工质量之外，应从以下三方面着手：

（1）在保证混凝土和易性的条件下，降低混凝土的单位用水量，使用干硬性混凝土。

（2）选择在沉降结束以前快速硬化、而又不失去粘结力的水泥和外加剂。

（3）施工良好震捣，消除因泌水产生的水膜而减少混凝土沉降。

（二）干缩裂缝

裂缝的主要特征：表面开裂，纵横交错，没有一定规律；缝宽和长度都很小，与发丝相似，不注意时较难发现。

干缩裂缝是混凝土路面早期裂缝中最常见危害之一。国内外研究资料表明，混凝土的干燥收缩也是混凝土特性之一，正是因为这一特征，能使混凝土密实。但是干缩量超过一定程度就会产生裂缝。

干缩裂缝的产生与使用材料、配合比、板块尺寸、养护条件、外加剂等有密切关系。为防止干缩裂缝产生，首要任务是消除一切可能诱导“干裂”产生的因素，主要应从以下三方面入手；

（1）根据不同气候条件，选用合理级配。正确选用水泥、石料、砂率、用水量、外掺剂等，从减少干缩率，来防止干缩裂缝。

（2）严格施工管理，防止水分过量蒸发，捣筑后，及时采用遮盖物，将混凝土覆盖起来，避免风吹干燥，日光直接照射，进入养护期后，注意养生。

（3）不同外加剂及剂量，对混凝土干缩率有一定影响。因此，掺配外加剂前应对干缩率作试验后，再确定是否掺配和掺配量。

（三）温度裂缝

对于温度裂缝，应该树立以防为主的思想。在施工管理的过程中，我们积累了不少的好经验和预防措施。综合起来，主要有下面三条：

（1）合理选择级配，采用水化热较低水泥，减少水泥及用水量，降低混凝土膨胀值，是防止温度裂缝的主要途径。

（2）施工管理中，应注意人工降温措施，对表层混凝土采取保温保湿防护措施，减少温度变形。

（3）对于大面积混凝土路面施工，应该做到及时锯缝，这是防止温度裂缝的有效措施。

（四）施工裂缝

在混凝土早期裂缝中，可以说没一种裂缝不与施工因素有关。施工裂缝主要是指由施工因素产生的裂缝。

从我市农村公路施工中比较常见的施工裂缝，追踪其成因主要有两方面：

（1）震捣不够，拆摸过早，因而引起混凝土表面和边部开裂。

（2）在不中断交通的情况下，分边施工，先期施工的混凝土板块通车后，影响新浇筑的板块，产生震动裂缝。

对防止施工裂缝的产生，并非一个纯技术问题，在很大程度上是施工管理问题。只要合理制定施工工艺，严格加强施工质量，正确执行施工技术操作规程，因施工因素产生的裂缝是可以防止和避免的。

三、产生早期裂缝的内因

微裂缝，是每一种肉眼无法看到，只有用显微镜或超声波探测器才能发现的裂缝。这种由于沉陷、水化、干燥、碳化等因素产生的微裂缝，在未受外力作用之前，就存在于混凝土内部。

对于微裂缝，就其存在来说，它是诱发早期裂缝的潜在因素。就其发展来看，它是路面在通车受力后，大面积开裂或变形破坏的祸根之一。所以我们在研究早期裂缝病害中，应该首先认识和掌握微裂缝的产生和发展原因，才能从根本上防止和消除微裂缝。随着对微裂缝研究的发展，目前已观测到对水泥混凝土力学性质具有很大影响的微裂缝主要有三种：

（1）界面裂缝

界面裂缝存在于砂浆和粗骨料粘结面上。由于混凝土硬化过程中，砂浆的水化作用和收缩引起砂浆体积变化而产生的应力，破坏了砂浆和粗骨料界面间的粘结力，而形成杂乱无章分布的微细裂缝。

（2）砂浆裂缝

砂浆本身产生的裂缝。主要由水泥含碱量和温度变化引起砂浆膨胀而生产。

（3）骨料裂缝

骨料粒子内部产生裂缝。这种裂缝在骨料（石料）中因石质和成岩纹理的原因，使其在开采和扎碎过程中形成微裂缝。所以我们应该尽量消除和防止微裂缝的产生。防止和减少微裂缝，可从三方面着手：

（1）严格选择骨料。选择石质均匀一致，不易风化，无裂纹，无剥落的坚硬岩石作为粗骨料，并且严格控制针片状；细骨料含泥量不得超过规范标准。消除和减少骨料裂缝的产生。

（2）控制水灰比。特别是水泥用量，应严格按级配计算配比，严禁使用高碱量水泥。尽量降低用水量，减少泌水沉降而造成砂浆裂缝条件。

（3）注意混凝土施工操作方法，减少从搅拌到成型之间的时间和运输路程，避免混凝土过早凝聚及泌水现象而导致微裂。必须坚持做到混凝土搅拌均匀，震捣密实。使混凝土相互粘结密实稳定，有效消除界面裂缝和砂浆裂缝。

结束语

农村公路基础条件相对较差，控制质量显得尤为重要。水泥混凝土路面早期裂缝的产生，其内因与外部条件，非常复杂。既有单一因素，也有综合因素。因此我们对某一种裂缝的产生，应综合进行分析研究，以确保水泥混凝土路面的工程质量，减少早期裂缝所造成的损失。

参考文献

[1] 《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2002）人民交通出版社.

[2] 《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTG F30-2003）人民交通出版社.

[3] 《县乡公路水泥混凝土路面设计与施工》 人民交通出版社.

作者简介

刘爽，男，（1982―）辽宁省葫芦岛人，大学本科 公路与道路施工 研究方向：道桥。