水泥路面裂缝修复探讨

摘要：文章深入浅出的对水泥路面修复过程中几个技术问题进行了探讨，对指导此类施工，有参考价值

关键词：缝宽、规范、材料

水泥路面在长时间的使用过程中，会出现各式各样的病害，其中以裂缝出现频率最高。究其原因，原因主要是：对裂缝性质的认识不足，裂缝修复时采用的方法及材料不合理，施工质量较差等。有鉴于此，文章对裂缝做简要介绍分析。

一、裂缝产生原因及分类

从长期的观察发现，裂缝主要表现形式为纵、横、斜向裂缝，其产生的原因主要可以归纳为两种：①基层材料质量较差导致强度不足进而产生不均匀沉降；②混凝土面板自身存在缺陷（翘曲脱空或强度不足）。

根据裂缝的宽度以及错台和沉陷情况，将裂缝分为轻度裂缝病害、中等裂缝病害及严重裂缝病：

（1）轻度裂缝病害：裂缝两侧混凝土无松动或错台现象，裂缝剥落长度≤10%缝长，缝宽≤3mm。

（2）中等裂缝病害：裂缝两侧存在着中等（6～10mm）的错台，或是在裂缝两侧，发生了剥落，且剥落长度约10%～50%缝长，缝宽达3～15mm。

（3）严重裂缝病害：裂缝两边混凝土块发生了严重错台(>10rnm。)、沉陷、卿泥，或出现严重剥落现象，或裂缝宽度大于15mm。

二、现行养护规范存在的问题

现行《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ 073.1-2001）中裂缝的修复原则是以裂缝宽度选用对应的修补方法，但这种模式存在很多弊端，在实际应用过程中也发现了许多问题：

①规范对轻微裂缝（＜3mm）的处理是采用扩缝灌浆，但在实际应用中却发现该方法仅适用于混凝土面板表层开裂；当裂缝贯穿全厚但宽度又小于3mm时，采用扩缝灌浆的方法很难有效的对裂缝修复，尤其当裂缝是由于基层强度不足、板底脱空或土基沉降等原因导致时，扩缝灌浆基本无法对裂缝进行修复。

②规范规定对贯穿全厚的中等裂缝（3-15mm）采用条带罩面修复，当中等裂缝不是由于基层的原因导致时，可采用灌浆对裂缝进行处理。然而在实际操作中却发现，部分中等裂缝产生原因是其基层材料养护不及时，此时仍继续采用条带罩面法修复裂缝已不合适，因此，合理的做法是首先对基层进行修补。

③规范中未明确规定裂缝修补用混凝土的技术参数，养护单位对裂缝认识不足，常常用普通混凝土修补裂缝，导致新旧混凝土之间未能有效粘结形成整体，养护维修效果也就较差。

④规范中未全面提出裂缝修补的施工质量评价指标，仅对全深度补块时的平整度及修补混凝土颜色提出要求，导致养护施工效果不好。

不同时期形成的裂缝其具体表现形式不同，与之相应的修复措施也不同。因此，文章认为水泥混凝土路面裂缝修补不应简单的以缝宽为度量指标，而应根据裂缝产生的具体原因及其发展程度，选用不同的修补材料、方法和施工工艺。

三、裂缝修补材料比选

3.1、裂缝修补材料的性能要求

水泥混凝土路面长期，路面不仅只受到车辆荷载反复作用，而且还要经受外部周围环境的影响。因此，作为理想的路面裂缝修补材料，应具备以下特点：

良好的相容性

作为混凝土裂缝材料，应尽可能与基质混凝土各方面指标相近，其相容性具体表现在粘结强度、弯拉强度、弹性模量、收缩膨胀系数、泊松比等方面；

工艺性质

裂缝修复材料在实际施工时的良好操作性能是保证修复效果的关键，具体表现为可灌性、流动性和易密性等。

（3）界面粘结性能

修补结构中的薄弱部位一般是修补界面，由于界面处两种材料的性能不同，温度变化时，不同的热膨胀系数会削弱接触面的粘结，从而降低路面板的承载力和耐久性，影响修补效果。

3.2、裂缝修补材料比选

在现阶段的裂缝修补工作中，有机材料作为修补材料是主流，这类材料修补简单，固化快，有良好的局部补强功能，但当裂缝较严重，传荷能力不佳时，单纯使用有机修补材料往往效果不好。无机材料正是在这种技术背景下产生的。无机材料与旧混凝土具有良好的相容性且经济环保，正逐步受到越来越广泛的关注和应用。

本文仅就适用于化学灌浆的有机和无机类材料进行技术性能对比分析。

有机灌浆材料

目前水泥混凝土路面裂缝修补常用的材料为聚氨酯类灌缝材料，该类材料与水泥混凝土的粘结力强，耐久性也较好。环氧树脂类材料应用于水泥路面裂缝修补的一般是经过改性或乳化反应过的环氧树脂材料，这些材料的强度高，具有较好的抗冲击韧性和耐疲劳性能，乳化环氧树脂还有一大优点，即在潮湿状态下也可施工。

无机灌浆材料

长安大学的教授以普通水泥和超细水泥为无机基质材料，研制成功了适用于水泥路面早期轻微裂缝（＜3mm）修补的聚合物改性水泥。该修复材料，力学性能好，施工方便且经济环保，适用于水泥混凝土路面轻微裂缝修补，但在使用前需进行配合比试验。

裂缝灌浆修补材料目前存在的问题

①有机材料的耐久性

众所周知，高分子材料一般耐热耐久性较差，长期暴露于空气中，受热、车辆荷载以及恶劣环境等的影响，因此，在具体使用化学材料进行裂缝修复时，一般都加铺表面防护层，以防恶劣环境对化学材料的破坏。

然而在水泥混凝土裂缝修补中加装表面防护层是不现实的，因此如何改善材料的耐久性，仍有待研究。

②适用性

不同的修补材料，修复效果不同，适用环境也不一样。因此，在实际应用中首先确定修补的目的，但大部分水泥路面裂缝是随时间和环境温度不断发展变化的，很难准确判断该使用哪种修复材料。

四、裂缝修补方法选择

4.1、选择原则

不同裂缝修补方法及修补材料有不同的修补目的和作用范围，不可笼统使用。因此，本文建议在裂缝修补前先对路况进行详细检测，分析裂缝产生原因，在此基础之上选择合适的修补材料及方法。

当横向轻微裂缝是由于基层或土基的原因引起时，应先对基层或土基进行压浆加固，而后对裂缝进行灌缝处理，必要时采用条带罩面或植筋补强等修补方法；当横向轻微裂缝是由于面板自身强度或是施工养护等原因造成时，推荐采用扩缝灌浆法、压注灌浆法或直接灌浆法，具体情况依裂缝宽度及发展程度确定；对横向中等裂缝一般应采用条带罩面法进行修补，罩面用混凝土推荐采用快速修补混凝土；对水泥路面横向重度裂缝，一般采用全深度补块法，修补的范围根据板下基层的破损状况而定，必要时需进行整板更换。

4.2、各方法具体适用范围

1、扩缝灌浆法：适用于裂缝未贯穿，且较宽的水泥路面裂缝修复；

2、压注灌浆法：对裂缝宽度在0.5mm以下的非扩展性的表面裂缝，采用此方法，效果较好。

3、直接灌浆法：适用于裂缝较宽的非扩展性表面裂缝。

4、条带罩面法：适用于贯穿全板厚的开裂状的单条裂缝。

参考文献：

【1】朱娜. 旧水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝的分析方法[J]. 科技创新导报, 2009, (16) .

【2】刘春红. 玻璃纤维土工格栅在改造旧水泥混凝土路面中的应用[J]. 北方交通, 2010, (02)