浅谈水泥混凝土路面裂缝问题的预防措施

摘要：在我国高速发展的公路建设中，由于水泥混凝土材料具有良好的承载能力和稳定性在应用中得到了偏爱。同时在应用的过程中水泥混凝土还表现出较强的耐久性和易维护性。但是正因为水泥混凝土材料的特殊性使得其在长期的使用实践中表现出多种病害形式，其中裂缝就是水泥混凝土路面常见的病害之一。本文通过对水泥混凝土路面裂缝形成的原因和种类进行简单介绍的基础上，对如何进行水泥混凝土路面裂缝的防治做了简单的分析，并就相关问题进行了讨论。

关键词：水泥混凝土路面；裂缝；形成原因；防治措施

1 引言

随着我国城市道路工程及道路建设的高速发展，水泥混凝土路面由于具有承载力大、良好的稳定性和耐久性、维护费用低、夜间行车方便等优点被广泛使用。正因为水泥混凝土材料的特殊性使得其在长期的使用实践中表现出多种病害形式，其中裂缝就是水泥混凝土路面常见的病害之一。减少公路使用期间养护维修费用并增加公路的使用寿命，预防和控制裂缝病害的发生显得尤为重要。

2裂缝的不同分类及形成原因的分析

2.1 裂缝分类

水泥混凝土路面裂缝的分类方法多种多样，首先根据裂缝出现时间的不同可分为早期和使用期两种；根据裂缝在路面板上形成方向不同又分为横向、纵向、龟裂等三种类型，其中所谓横向裂缝一般是指与道路中线大致垂直方向出现的裂缝，纵向裂缝一般是指平行或者大致沿着道路中线方向出现的裂缝，横向裂缝和纵向裂缝经常会逐渐发展为断板，并最终形成贯穿水泥混凝土面板整个板厚深度的严重病害。龟裂现象深度一般约为5mm～10mm，是在水泥混凝土路面表面形成的网状、浅而细的发丝状裂缝；根据类型分类，裂缝分为干缩裂缝、温度裂缝、沉降裂缝、超载裂缝四种类型。

2.2 导致裂缝产成的原因分析

水泥混凝土是由骨料、水泥、水以及残留在其中的少量气体组成的一种非均质脆性材料，水泥混凝土路面裂缝的形成机理和破坏过程都十分复杂，经过多年的探索研究，大致归纳出形成的基本原因有如下几个方面：

1.设计方面的原因

1）设计时对混凝土的塑性收缩变形、温度变形、干缩变形、自主体积变形考虑不充分，尤其是对收缩变形、温度变形考虑不足。

2）设计时对交通量的调查研究和预测不准确，尤其是对超载车辆数量上的估计不足。

3）设计路面结构时未充分考虑具体环境下的特殊要求，例如抗冻要求等，或者对路面结构需要厚度计算不够。

4）设计时对水泥材料种类和等级选用不当。

5）设计中混凝土配比不当，对收缩不利。

2.材料方面的原因

1）粗细集料的含沙量对混凝土的收缩影响很大，随着含沙量的增加，混凝土的收缩加大，抗拉强度降低，所以集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，增加和诱导了裂缝的产生。

2）水泥品种等级和混凝土强度等级应当选择适当，如果水泥等级和混凝土设计强度选择过高，出现因细度过细、脆性过大产生开裂影响的现象就增加了裂缝形成的机率。

3）水泥品种质量不稳定，由于部分水泥生产企业生产水平有限，技术指标不稳定使得水泥混凝土铺筑路面后，引起不规则裂缝。

4）路面铺设时，由于不同品种水泥混用，使得水泥正常的凝结速度、收缩值发生变化，容易导致路面产生不均匀变形开裂，出现裂缝。

3.施工质量方面的原因

1）施工过程中，施工人员随意简化工艺操作，致使路面质量不合格，强度不够，导致容易开裂。

2）施工中未结合现场实际情况选择正确的施工配合比，依然按照设计值进行混凝土拌制，使得相对与实际情况来说，混凝土强度达不到实际要求，从而路面质量下降产生裂缝。

3）施工中如果使用质量低下的原材料或混合料或将不同性质的水泥或不同厂家的水泥进行混用，也是路面质量不达标和易产生裂缝的原因。

4）施工中现场拌制和浇捣混凝土时，由于振捣或插入不当、漏振、过振致使混凝土均匀性和密实性达不到要求，路面铺筑后诱导裂缝产生。

5）施工中混凝土配比应当合理且满足相关的设计要求，水泥用量或砂率过大时可能产生收缩型裂缝，如单位用水量过大则极易产生沉降型裂缝。

4.环境因素方面的原因

1）当地气候温度的影响，由于水泥砼具有热胀冷缩性质，白天与晚间温差大，加上水化作用，因而产生膨胀和收缩，路面较易出现裂缝。

2）混凝土浇筑后，由于炎热天气或大风季节，混凝土表面游离水分蒸发过快，应采用真空吸水设备，浇筑后及时覆盖，防止产生急剧的体积收缩变形，产生裂缝。

5.养护处理不当的影响

混凝土路面完工后的养护工作对于控制裂纹的产生同样起着重要的作用，通过大量的试验证明当混凝土的抗拉强度大于干缩应力时不宜在浇筑完成后24小时内洒水湿润，严格控制洒水养护时间对防止裂纹的产生具有重要意义。

2.3如何有效的进行裂缝的防护和治理

水泥混凝土路面裂缝是一种难以根除的道路病害，为了延长使用寿命，尽量减少裂缝的产生，在分析裂缝产生的原因基础上，可以从以下几方面减少和预防水泥混凝土路面裂缝的产生：

1.在进行道路初期设计时应充分考虑现场实际情况

在进行道路初期设计时设计者应详细分析当地的地理环境、地形、水质及沿线工程地质资料，尤其要对当地车流量载荷，行车类别进行细致深入的了解和分析并提出符合实际要求的轴载设计参数、材料组成、路面结构等。另外根据实际地质水文情况，确定合适的基层和面层的厚度、强度及设计配合比。

2.严格控制混凝土材料的选择及质量

严格控制混凝土原材料的质量，保证其满足施工的使用要求是保证混凝土路面质量的必要条件。严禁将不同生产批次、不同厂家和不同品种的水泥混合使用；对于游离氧化钙超标、安定性差和强度不能满足使用要求的水泥也应禁止使用；使用中可采用C30、C35或碎石配制的混凝土以适当提高混凝土的强度。

3.混凝土路面的施工应严格控制

对于混凝土路面的施工应严格按照相关规定和程序进行，当面层厚度小于等于22cm时可以进行一次摊铺，否则应该分为二次进行摊铺且下部厚度应该为总厚的60%。在进行混凝土振捣时应严格避免发生振捣不到位或过振现象，效果应以无气泡溢出、停止下沉及有水泥浆泛出为准，捣实后的24小时内不得洒水，不得振动。

4.注意水泥水化热对施工的影响

因水泥的品种多种多样，所以产生的水化热现象差别也很大，在施工中注意减少水泥的用量或使用低热水泥都可以避免混泥土温度过高的现象。在进行水泥的选择时最后选用配料良好、比表面积小、沙率小和颗粒最大的骨料，这样不仅能够减少水泥的用量同时还能降低混凝土的塌落度。

3 结语

混凝土路面裂缝是混凝土公路在使用中常见的病害之一，以目前的施工及管理水平想要彻底解决这一问题还存在很大的差距，所以我们应该在设计、准备及施工过程中贯彻预防为主的思想，争取将问题控制在使用前减少损失。

参考文献：

[3]、《公路桥涵施工技术规范》

[4]、《公路工程施工工艺标准》