水泥混凝土路面裂缝的防治措施

摘 要：水泥混凝土路面经常出现裂缝，不仅外观难看，而且还会影响使用性能。裂缝的形式多样且导致各种裂缝的原因是不尽相同的，通常有外界因素，设计缺陷，施工问题及其他原因。

关键词：水泥混凝土路面裂缝防治措施

随着国民经济的快速发展，近年来高等级公路开始在我省大量修建。高等级公路选用沥青砼路面还是水泥砼路面，一直是困扰设计者和决策者的一个问题。

对于高等级公路选用何种类型的路面存在着许多不容忽视的因素，水泥砼路面虽然具有刚度大、扩散荷载能力强、稳定性好、抗疲劳特性好、使用年限长、养护费用少、施工取材方便等优点，但是水泥砼这种水硬性材料对设计强度不足、超载很敏感，或者由于施工方面的原因而达不到设计的要求，一旦出现上述情况，破坏就会迅速发展，难以维护。并且破坏后修复困难，费用也高。本文主要从施工方面分析一下裂缝的形式、产生的原因及可采取的相应的防治措施。

一、裂缝产生的几种形式

1.1 高温裂缝

夏季施工采取必要措施避开高温阶段，GBJ97-87《水泥混凝土路面施工及验收规范》第4.8.4条（四）规定：气温过高时应避开中午施工，可在夜间进行。并在第4.8.3条规定，“当混凝土拌合物温度在30-35℃时，混凝土板的施工应按夏季施工规定进行。”查当天施工最高温度35℃度，晴天，日照充足，中午11:30-14:30时是气温进入最高温度阶段的时间，此时还在施工，温度对水泥混凝土路面的影响是可想而知的。另外，本段曾在6月13日上午施工一段的试验路。在上午11时停机，到下午2点钟时，其混凝土表面已产生纵向、横向裂缝等大小不等的不规则裂缝和断板，当时分析就已经指出夏季施工应避开中午高温时间，防止产生裂缝或断板，7月24日的断板再次证明这一规律。

1.2 干缩裂缝

在水泥混凝土中，水在水泥石中是以化学结合水，层间水物理吸附水以及毛细水等状态存在着，当这些水在混凝土硬化过程中失去时，水泥混凝土本体就会受缩，这些就是干缩。干缩裂缝一般为表面或不规则断板。

混凝土面板在浇筑完成后。经过表面修整抹面后应尽快采取措施避免日光曝晒新浇筑的混凝土，使其表面减少蒸发量，防止混凝土面板表面迅速失水而产生干缩裂缝。

本段混凝土在中午浇筑后，为防止阳光暴晒，虽然一部分采用遮阴棚，一部分采用了黑色塑料编织布覆盖，但在高温时揭走覆盖物而产生的表面迅速失水，就造成了水泥混凝土的表面蒸发的不均匀。水泥混凝土表面的迅速失水以及失水的速率不同，是该段产生干缩裂缝的一个重要因素。

1.3 冷缩裂缝

水泥的水化过程是一个放热过程。在混凝土硬化过程中释放大量热能，致使温度上升，在通常温度范围内，混凝土温度上升1℃，每m膨胀0.01mm。这种温度变形对大面积板块极为不利。

有资料表明，水泥水化过程中的放热速度是变化的，初始较慢，25min后增温，大约在终凝后12h的水化热温度可达80-90℃。此外，从最高温度降温，由于受到已有基层或已硬化混凝土的约束力，在温度下降时，就不能自由收缩，就要产生裂缝，这种裂缝大多是贯通路面的。

二、裂缝原因分析

2.1产生龟裂的原因

混凝土路面龟裂亦称塑性收缩裂缝，是指混凝土浇注后仍处于塑性状态时，由于表面水分蒸发过快而产生的裂缝。这类裂缝缝隙多在表面出现，形成不规则长短宽窄不一，呈龟裂状，肉眼可见，深度一般不超过50mm，这种裂缝对结构性能影响不大，但外观难看。产生的原因主要是混凝土浇注完毕后表面没有及时覆盖，特别是在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快，或者是被基础吸水过快等原因，造成混凝土产生急剧收缩，此时混凝土强度趋近于零，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。龟裂指混凝土路面表面产生网状、浅而细的发丝裂缝，呈小的六角形花纹，深度为5―10mm。其原因如下：①混凝土浇筑后，表面没有及时覆盖，在炎热或大风天气，表面游离水分蒸发过快，混凝土体积急剧收缩，导致开裂。②混凝土在拌制时水灰比过大，模板与基层过于干燥，吸水大。③混凝土配合比不合理，水泥用量、砂率过大。④混凝土表面过度振捣，使水泥和细骨料过多上浮至表面，导致缩裂。

2.2产生横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝和交叉裂缝的原因

以上几种裂缝在外观和产生原因上具有相似性，严格区分原因有一定困难，故综合谈谈我个人的认识：①重复荷载应力、翘曲应力及收缩应力等综合作用。其具体情况有高温下浇筑混凝土，水泥水化速度快，水分蒸发快，使板面产生拉应力，温度降低后，板底产生拉应力，温度梯度作用使路面板翘曲变形；或严重失水，造成干缩缝；或养护不及时、中断，使顶面水分丧失快，收缩迅速，板底则水分丧失慢，收缩慢，导致翘曲产生裂缝等等。②由于施工间隙、延误等原因造成水泥混凝土路面板的搭接、衔接接缝。③未按规范要求切缝，切缝时间太迟、切缝深度不够、切缝缝间距过长或浇筑延续时间长，导致混凝土收缩产生的实际拉应力大于混凝土的容许值，而在切缝附近开裂。④施工中单块板长、宽值未按设计和规范执行，选用不合理；在设计缝中不能及时填充料或填充材料选用不当，造成渗漏到路基中的水结冰膨胀或落入石子等硬物导致路面起拱开裂而破坏。

三、裂缝防治措施

3.1龟裂防治措施

①预防措施：预防的措施是在浇注混凝土后要及时覆盖养护，增加环境湿度，特别是夏季施工，应尽量选在下午施工或者夜间施工。为防止混凝土路面产生龟裂，在配制混凝土时应严格控制水灰比和水泥用量，选择合适的粗集料级配和砂率。在浇筑混凝土路面前，将基层和模板湿透，避免吸收混凝土中的水分。振捣混凝土应严格按规范操作，防止过度振捣，使砂浆集聚表面，砂浆层厚度控制在2～5mm范围内。

②治理措施：如混凝土板在初凝前出现龟裂，可用铁抹子反复压抹的方法来消除，再加强湿润覆盖养护。必要时可注浆进行表面涂层处理，封闭裂缝。

3.2横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝和交叉裂缝防治措施

①预防措施：混凝土路面的结构组合与厚度设计应满通需要，特别是重车、超重车的路段。避免高温作业，温度宜控制在35℃以下，注意昼夜温差，并掺减水剂等外加剂以保持水分；当与原有混凝土路面相接时，应采用机械将原路面连接缝处切割整齐，并清除表面浮尘及松动石子，用水将连接缝处清洗干净后再按规范要求进行接缝。严格控制混凝土的切缝时间和切缝深度。碎石混凝土一般在抗压强度达到6.0～12.0 Mpa左右即可切缝，以切割整齐、无碎裂为度，尽可能及早进行，尤其是夏季，昼夜温差大，更需注意；当连续浇筑长度较长，而切缝设备不足时，可在二分之一长度处先切，然后再分段切。切缝深度应至板厚的1/4～1/3处甚至更多一点。水泥混凝土路面为刚性路面，纵横向缝应及时填充材料，填料应与板的粘结力强，适应混凝土板的收缩，如氯丁橡胶、沥青玛蹄脂等。加强养护管理，防止渗水，避免杂物进入缝内。加强原材料及混合料的检验，通过实验严把质量关，不合格的材料严禁使用。同时施工中必须使用同一厂家、同一标号的水泥拌制混凝土，使用的钢筋也必须性能同一，纵横向钢筋直径尽可能一致。

②治理措施：当板块裂缝较大时，应先沿裂缝两侧一定范围划出标线，标线与中线垂直或平行，然后沿线切齐，凿去标线间混凝土，浇筑新混凝土。

当路面板断裂、破碎或板角断裂时，可将部分或整块破损的混凝土板全部凿除，处理好基层后重新浇筑混凝土。

参考文献：

[1]公路养护与管理[M].北京:人民交通出版社,2000.80-81.

[2]水泥、混凝土路面裂缝的预防[J].中国公路,1999(18)