水泥混凝土路面裂缝成因及防控

穆杰

摘 要：水泥混凝土具有较强的抗压、抗寒、耐腐蚀等优良性能，被广泛应用于公路路面施工之中，但由于路面施工环境复杂，混凝土路面常出现裂缝等问题，不仅严重影响道路力学性能、耐久性性能，更不利于为人们提供安全的出行条件，所以，在水泥混凝土路面施工时，针对常出现的裂缝情况，需采取有效防治措施，保证道路的正常使用，延长路面使用年限。

关键词：水泥混凝土路面;路面裂缝;防控措施

水泥混凝土道路由于其施工操作的便利和良好的性价比，目前在城市小区、乡村应用仍较为普及，但施工操作稍有不当混凝土道路路面极易产生裂缝。一旦不能对路面裂缝及时处理，随着时间的推移，路面裂缝将加大、加深，严重影响公路整体结构稳固性，为公路工程埋下较大的安全隐患，由此可见，加强对混凝土路面裂缝成因与防控的分析是非常有必要的。

1 水泥混凝土路面裂缝分类

1.1 结构裂缝

混凝土路面出现结构裂缝，主要是从路面较为薄弱的地方开始，例如：地基等，裂缝通过混凝土断面，上下贯通之后，裂缝会不断深入，影响路面整体结构稳固与安全，严重甚至导致路面整体坍塌。

1.2 温度裂缝

温度裂缝通常产生于混凝土断面比较薄弱的地方，如局部混凝土断面宽度或厚度较其他地方变小处、局部混凝土振捣不密實处、没有经过薄膜覆盖等养护措施处。温度裂缝一般都是有规则的、通长的，裂缝的分布比较均匀，一般出现在混凝土终凝后。

1.3 收缩裂缝

收缩裂缝产生原因有很多，比如：完成对路面的浇筑施工后，混凝土自身不断硬化时会吸收大量的水分，若此时未能及时的进行覆盖养护，直接受到风吹日晒，则混凝土表面处在游离状态的水将快速蒸发，导致混凝土产生一定程度的体积收缩，此时由于混凝土还没有形成足够的早期强度，所以无法抵抗变形应力，使混凝土的表面出现裂缝;混凝土所用原材料的质量不合格，比如水泥自身具有很大的收缩率;使用的砂、石料有很大的含泥量;骨料针、片状颗粒含量过多;在混凝土当中添加有并不适宜的外加剂，导致混凝土过度初凝，在表面产生龟裂;由于水灰比较大，在振捣完成后导致某处砂浆过于集中，产生过度收缩现象，导致表面龟裂等原因。

2 水泥混凝土路面裂缝的原因分析

2.1 温度裂缝产生的原因

在路面混凝土终凝成形之时，混凝土的抗拉强度极低，如果没有及时切割缩缝，一旦环境气温降低引起混凝土的收缩，在混凝土内部会出现很大的拉应力，这时极易在混凝土断面薄弱处产生裂缝[1]。另外，在冬季气温较低时浇筑混凝土，如没有留置胀缝或胀缝留置不合理，当环境气温升高后就引起混凝土的膨胀，这时也极易在混凝土断面薄弱处产生膨胀裂缝。

2.2 收缩裂缝产生的原因

水泥混凝土在硬化凝结过程，水化反应会一直持续，伴随着一系列的化学与物理收缩反应。混凝土在凝结过程中，会产生大量的热量，混凝土内部的水分会加快蒸发，内部水分骤减，引起物理收缩;混凝土在水化过程中，会出现水化反应，导致混凝土自身体积缩小，引起的收缩被称为化学收缩。物理收缩与化学收缩都会直接导致路面裂缝的出现。

2.3 结构裂缝产生的原因

结构裂缝主要产生原因为地基或垫层质量不合格，未能满足设计要求。路面使用时，由于路面受到一定压力，地基或垫层产生一定不均匀沉降，使路面产生断裂，严重时还会产生塌陷。比如，地基较为松软，碾压不充分，使地基土密实度无法满足设计要求;在雨季施工过程中，如果地基土以黏性土为主，并且含水量相对较大时，未进行晾晒或晾晒不彻底直接进行碾压，导致碾压后的地基变为“橡皮土”;垫层施工质量不合格， 垫层主要有拌和物垫层与乱石灌浆垫层两种，其中，对于拌和物垫层，其压实度不足，在碾压完成后垫层实际密实度无法满足设计要求，或拌和物主要成分及各成分比例不满足要求或拌和物的拌和没有达到均匀，导致垫层强度无法满足设计要求。

3 水泥混凝土路面裂缝防控措施

3.1 结构裂缝

路床开挖施工结束后，需要以基土实际含水量为依据确定是否需要进行晾晒或洒水润湿。若施工是在雨季进行的，则基土实际含水量必然较大，此时要做好晾晒处理;而如果基土很干燥，则需要进行洒水润湿处理。在对路床进行碾压之前都要对基土实际含水量进行准确测算，确保基础实际含水量始终保持在符合要求的水平，以此使完成碾压处理的基土， 其平整度和密实度都能满足设计及规范要求。完成对路床的碾压施工后， 应组织相关人员进入现场进行查验，及时发现和清除路床中存在的坑穴、硬物及淤泥[2]，并采用换土法进行分层夯填。在冬季施工时，注意不可在气温低于0℃进行施工，否则会使基土受冻。对于管沟和地沟而言，其埋深应达到一定要求，同时其上平标高应处于垫层结构以下。对路面进行浇筑施工时，需在构筑物的周围进行伸缩缝的设置。

3.2 材料方面

施工材料是决定水泥混凝土路面施工质量关键性因素，所以应严格把控施工材料质量。在选择水泥时，应尽量选择干缩程度较小的水泥，粉煤灰水泥与普通水泥相比较，干缩程度较小，但是在使用过程中，要优选F类Ⅱ级以上粉煤灰。水泥在进行水化反应时，会产生大量热量，出现热胀冷缩现象，导致水泥自身体积发生变化，为了有效控制水泥体积变化， 在施工时应采取中低热水泥拌制，能够确保水泥硬化效果，有效缓解水泥收缩时产生的拉应力，避免水泥路面出现裂缝，夏季施工时，添加缓凝型聚羧酸外加剂，有效抑制水化速率。在进行水泥混凝土搅拌时，应使用纯净、无杂质的水源，能够避免在搅拌过程中水泥产生其他不良反应，尤其是一旦与盐类发生反应，将对导致水泥膨胀，造成路面出现裂缝。

3.3 表层收缩裂缝的防控措施

（1）混凝土拌和物的原材料必须经过化验合格后方可使用，石子以及砂的杂质含量应低于国家、行业规定的数值，水泥最好采用收缩率小的普通硅酸盐水泥。（2）根据环境温度和湿度，设计使用合适的水灰比。（3） 在夏季高温环境下施工时，可以在混凝土中适量添加缓凝剂，适量添加缓凝剂的掺入可以适当延长混凝土的凝结时间，降低早期水化放热[3]，避免或减少收缩裂缝的产生，同时又不影响混凝土的后期强度。（4）混凝土的搅拌、振捣要均匀，振捣既不能过度，也不能漏振。（5）路面混凝土浇筑成型硬化后，要及时覆盖塑料薄膜保湿保温。（6）路面混凝土浇筑后， 在混凝土初凝后终凝前，要对压平抹光过的路面勤观察、细观察，如果发现路面有“龟裂”出现，要及时处理。可用磨光机对“龟裂”处的路面进行二次抹压，使混凝土表面更加密实，闭合收缩裂缝，以消除“龟裂”（7）合理考虑配筋率，提高混凝土的抗拉强度（8）配合比设计要充分考虑增加掺合料用量，以降低水泥水化热，选用连续级配粗骨料，选用低砂率，减少开裂风险（9）按照标准规范留置伸缩缝。

4 结束语

综上所述，水泥混凝土路面有着强度高、稳定性好、耐久性好、养护费用少等诸多有点，得到了大量的实际应用。但其自身也有容易开裂的问题。因此，要求我们从原材料选择、配合比设计、施工作业、养护等环节加强管理，并制定相应的解决措施，以减少水泥混凝土路面裂缝的数量。

参考文献：

[1] 韩亚芳，曾平安，陈照威，吴迪，陈林聪.水泥混凝土路面裂缝快速修补材料的研究[J].广东土木与建筑，2020，27（01）：59-63.

[2] 曾建华.隧道施工中水泥混凝土路面裂缝原因及策略[J].黑龙江交通科技， 2017，（6）：174-175.

[3] 朱文喜.市政桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治措施浅谈[J].城市道桥与防洪，2016，（22）：121-122.

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