農澤

（大新縣公路管理所廣西崇左　532300）

水泥混凝土路面裂縫成因及綜合防治

農澤

（大新縣公路管理所廣西崇左532300）

水泥混凝土路面施工技術不斷成熟，但有一些缺陷出現(xiàn)，其中最明顯的缺陷就是裂縫，裂縫的存在使道路的使用性能受到影響，同時減少了道路的使用壽命。對水泥混凝土路面裂縫產生的原因進行了分析，并針對性地提出了相應的防治措施。

水泥混凝土路面；裂縫原因；裂縫預防措施

1　前言

隨著交通運輸事業(yè)的發(fā)展，道路建設里程不斷增加，對于道路存在問題的研究也來越多，基礎設施建設不斷完善的同時，理論研究也趨于成熟，裂縫作為水泥混凝土路面主要病害之一，很多專家都對其做過深入的研究，得出的一致結論是：水泥混凝土路面的裂縫是不可避免的，但有害程度是可以控制的。本文對水泥混凝土路面裂縫的種類、分類、成因以及預防措施做了簡單介紹，旨在使裂縫的危害程度降到最低，更好地提高道路的使用性能。

2　裂縫的種類

混凝土路面常見的裂縫有縱縫、橫縫和淺表層發(fā)狀裂縫三種。其中，縱縫的危害較大，從外觀上看縱縫一般較長較寬，并且最終容易擴展成網狀裂縫，對于道路的損害是極其嚴重的。橫縫因其危害程度的不同可以分為兩種：一種橫縫的外觀主要表現(xiàn)為縫短而細淺，主要出現(xiàn)在混凝土硬結以前，對于此種橫縫可以通過抹面加以緩解，并注意做好混凝土的養(yǎng)生工作，危害較??；另一種出現(xiàn)在混凝土硬結以后，早期這種橫縫較細，通車以后經過一段時間縫逐漸變寬，引起混凝土板塊的斷裂，所以這種裂縫對于路面的破壞是非常嚴重的。淺表層發(fā)狀裂縫，顧名思義它只是面層裂紋，不深入混凝土內部，在外觀上看呈不規(guī)則的多邊形，這種裂縫會導致面層損壞，并不深入混凝土內部，但是此種裂縫會影響路面的耐久性和抗磨性，施工中也要嚴控質量關，以防止此種裂縫的發(fā)生。

3　水泥混凝土路面裂縫的分類

（1）根據裂縫厚度方向發(fā)生程度的不同，可以分為表面裂縫和貫穿裂縫。混凝土混合料過早過快干縮是引起表面裂縫的主要原因，這種裂縫在外觀上表現(xiàn)為厚度方向未完全斷裂，水泥混凝土路面出現(xiàn)表面裂縫以后，如不及時維修養(yǎng)護可能會發(fā)展成為貫穿裂縫，貫穿裂縫是已折斷成兩塊以上的裂縫。

（2）按裂縫發(fā)生方向的不同可以分為：橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫、交叉裂縫。

（3）按裂縫發(fā)生時期的不同可以分為：早期裂縫、使用期裂縫。

（4）按路面損壞程度的不同可以分為：輕微、中等、嚴重。

4　水泥混凝土路面裂縫產生的原因

應力作用是引起水泥混凝土路面產生裂縫的根本原因，外在的應力主要包括：溫度應力與荷載應力，當外在應力超過混凝土的抗拉強度及與基層間的摩擦力（包括靜摩擦力和粘結剪應力）時，混凝土路面就會破壞。歸納為四個方面的因素：路用材料因素、混凝土配合比因素、路面結構層施工不當?shù)囊蛩丶笆┕すに嚨囊蛩亍?/p>

4.1路用材料因素

（1）水泥的性能指標不合格，主要表現(xiàn)在水泥的安定性差及水泥的水化熱過高，水泥的指標不達標會影響路面質量并導致混凝土裂縫。

（2）使用干縮率大的材料做混凝土路面也易裂縫，典型的干縮率大的材料如火山灰、礦渣等，不宜用做水泥混凝土路面材料，所以在路面材料的選擇上要綜合考慮。

（3）砂石集料含泥量及有機物含量超標，會引起水泥與砂石之間粘結不良，在外界應力的作用下水泥混凝土路面極易破壞，從而造成早期裂縫。

4.2混凝土配合比因素

（1）并不是水泥用量越多，水泥混凝土的質量就越好，水泥用量過多，也會引起混凝土裂縫，由于混凝土的收縮率正比于水泥用量，體積干縮只是水泥引起的，砂石集料不會干縮，所以施工中控制好水泥用量至關重要。

（2）水灰比偏大，為了滿足混凝土和易性，施工中往往采用較大的水灰比。實驗表明水灰比0.27左右是水泥完成水化反應所需的一般值。若采用較大的水灰比，多余的水分會隨著混凝土結硬過程逐步蒸發(fā)，引起混凝土內部空隙增大，強度降低，導致混凝土裂縫。

（3）含砂率偏大，則單位體積下的混凝土用灰量和用水量都相應增加，干縮量也因此而增大，較大的干縮量容易引起混凝土板塊裂縫。

4.3路面結構層施工不當?shù)囊蛩?/p>

路面結構層的施工不當會導致裂縫的產生，基層施工不當主要表現(xiàn)在：標高失控、施工不平整、基層干燥、壓實不足等，產生不均勻沉降，從而導致開裂；面層施工不當主要表現(xiàn)在：混凝土混和料攪拌不均勻，運輸過程中產生分層離析，養(yǎng)護不合理等原因。

4.4施工工藝的因素

裂縫的產生往往與施工工藝有著直接的關系，施工工藝的影響主要包括兩個方面：可控因素影響、偶然因素影響。

（1）可控的影響因素是施工工藝中主要的影響因素，是可以人為控制的影響因素，與施工方法、施工技術的成熟程度、專業(yè)施工器械的使用、養(yǎng)護過程息息相關，例如：混凝土集料攪拌時間不夠、傳力桿安裝不當、養(yǎng)護不及時、拆模過早或冬季施工過早去除保溫層、施工車輛過早放行等等，對于由可控因素引起的混凝土路面裂縫，在施工過程中必須嚴格把關。

（2）偶然的影響因素是施工工藝中次要的影響因素，是不以人的意志為轉移的影響因素，例如：因停電、機械故障、下雨等原因造成的施工中斷以及氣溫的突然下降過大，偶然因素的影響是次要的，施工中可以通過相應的措施加以彌補。

5　預防措施

5.1從材料上控制

（1）施工前要檢測水泥的安定性及強度，安定性差、強度不足的水泥不得使用，應選擇同一廠家、同一批號、同一標號的水泥，水化熱低、干縮量小并且由旋轉窯生產的道路硅酸鹽水泥質量較好，施工時建議選擇此類水泥，同時選擇水泥時還要考慮施工季節(jié)的影響。

（2）火山灰水泥或礦渣水泥屬于干縮率大的材料，在混凝土路面施工中不宜使用。

（3）砂石集料含泥量超標時，應重新選擇質量合格的料源，骨料的含泥量應控制在3%以內，石子的硬度和抗壓碎能力應達標，骨料的級配應滿足施工圖紙中的要求。

5.2從配合比上控制

（1）在混凝土強度滿足的前提下，水泥用量應進行合理控制，標號高的硅酸鹽道路水泥強度高、水穩(wěn)性好，可以選為混凝土路面材料。

（2）在拌和材料時，要嚴格控制混凝土水灰比，水泥用量誤差不超過1%。

（3）及時測試含砂率，以便調整用水量。為保持水灰比準確，可以通過使用合適的減水劑改善混凝土和易性。用水量誤差應控制在1%以內，外加劑誤差應不超過2%。

5.3從路面結構層施工上控制

5.3.1基層質量的控制

（1）對于水泥混凝土路面，應采用水泥穩(wěn)定類基層，條件允許的地區(qū)可采用水泥穩(wěn)定風化料基層。水泥的含量一般應控制在4～5%之間。

（2）為保證拌和物的均勻性和配料準確，基層料的拌和建議采用廠拌法。

（3）基層施工時，嚴格控制頂面標高和平整度，按照規(guī)范要求進行碾壓。

（4）加強基層的養(yǎng)護工作，在混凝土路面施工之前應保證基層面的濕潤狀態(tài)。

5.3.2面層質量的控制

（1）為保證和易性，應準確掌握拌和物配合比并嚴格控制用水量。采用機械拌和時間必須滿足不少于90s，若拌和過程中須摻外加劑，攪拌時間應適當延長。拌和前檢測集料溫度，若集料溫度過高，應采取降溫措施再配料拌和。原材料進入攪拌筒有明確的順序，先后依次為石子、水泥、砂。

（2）混凝土路面施工前，為保證施工的連續(xù)性，應提前做好各種準備工作，保證各種機械正常運轉。

（3）混凝土路面鋪設完成后，一定要做好路面的養(yǎng)生工作?；炷聊婀ぷ魍瓿?h后，用手指輕壓混凝土表面，如果沒有痕跡則開始進行養(yǎng)生。常用的方法為草簾覆蓋，上面灑水濕潤，根據混凝土表面濕度情況確定灑水次數(shù)。養(yǎng)護時間視氣溫而定但不得少于14d。

5.4從施工工藝上控制

5.4.1可控因素的控制

（1）根據機械性能準確掌握混凝土的拌和時間，拌和好的混凝土在外觀上表現(xiàn)為顏色均勻一致、干濕一致。

（2）安裝傳力桿時要注意，傳力桿軸線方向與切割面相互垂直。為防止傳力桿破壞，在傳力桿上均勻涂瀝青隔層或套塑料管。

（3）養(yǎng)護時為了操作方便往往采用沒有覆蓋物的灑水養(yǎng)護，這種養(yǎng)護方法不夠合理，必須采用優(yōu)質養(yǎng)護劑或濕法養(yǎng)護，同時養(yǎng)護的時間必須要有保證，根據混凝土強度增長情況確定養(yǎng)護天數(shù)，一般宜為14～21d。

（4）根據季節(jié)及溫度情況、施工規(guī)范要求，保證拆模時間不早于最早拆模時間。

（5）混凝土路面開放交通的時間必須嚴格控制，過早地開放交通，混凝土強度還沒有達到設計強度，對于路面的損害會很嚴重。

5.4.2偶然因素的控制

（1）混凝土路面施工開盤前，要充分做好準備工作，仔細檢查各種機具設備，確保其完好。對于出現(xiàn)故障的設備，要及時修理，嚴禁機具帶病作業(yè)，同時施工現(xiàn)場要有備用機具，為保證施工的連續(xù)性，運輸?shù)缆繁仨殨惩o阻。對于可能遇到的氣候突變、停電、停料等情況，應提前做好相應的預案。

（2）對于溫差變化較大的季節(jié)或地區(qū)，水泥混凝土路面施工時，要注意由溫度變化引起的影響，在振搗完畢后，要立即架設遮陽棚，避免陽光直接照射。

6　結語

要防治混凝土路面早期裂縫，必須從原材料、設計、施工等各個環(huán)節(jié)重視質量，嚴格按標準、規(guī)程、規(guī)范辦事，嚴控各個檢查、試驗、監(jiān)理、監(jiān)督環(huán)節(jié)，采取有效的設備、機械、精心設計、精心施工。不合格材料堅決不入場，不合格設備、機械堅決不使用，不合格的工藝不許開工，不應該施工的時間不作業(yè)。要進行充分調研，進行必要試驗，安排一定試驗路段，不斷總結經驗，指導生產。

[1]《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》（JTJD40-2011）[S].

[2]《公路水泥混凝土路面施工技術規(guī)范》（JTJF30-2003）[S].

[3]《城鎮(zhèn)道路路面設計規(guī)范》（CJJ169-2011）[S].

[4]馮乃謙.實用混凝土大全[M].北京：科學出版社，2001.

U418.6

A

1673-0038（2015）15-0190-02

2015-3-11

農澤（1983-），男，助理工程師，本科，主要從事農村公路養(yǎng)護及農村公路建設（水泥混凝土路面）工作。