水泥混凝土路面裂缝产生原因及其预防措施

摘要： 本文结合自己多年来道路施工和维护的经验，针对水泥混凝土路面裂缝病害产生的机理，分析了引起这种病害产生的原因，并提出了有效的预防措施，这对减少水泥混凝土路面的裂缝损坏，具有重要的指导意义。

Abstract: Based on the experience of the road construction and maintenance for many years and according to the crack disease producing mechanism of cement concrete pavement, the paper analyzes the reason of this damage and puts forward some valid solutions, which has important directive significance to reduce the damage of cement concrete pavement.

关键词： 水泥混凝土路面；裂缝；病害；预防措施

Key words: cement concrete pavement；crack；disease；preventive measure

中图分类号：U41文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）01-0057-02

0引言

随着水泥混凝土工业技术的发展和进步,水泥混凝土路面以其强度高、稳定性好、扩散荷载能力强和养护维修费用低等优点而得到广泛的应用。但是水泥混凝土路面由于受到高温日晒、雨淋、冻融及各种化学物质侵蚀的自然因素和施工、养护、环境污染及长期超负荷使用等诸多人为因素的影响，道路会产生裂缝、沉陷、基础脱空及板的断裂等各种病害，其中裂缝是最常见的病害之一，它也是影响水泥混凝土路面应用发展的关键性问题。本文将结合自己多年来的道路施工和维护经验，详细分析了水泥混凝土路面裂缝产生的原因，并探讨了预防这种病害产生的措施。这对保证水泥混凝土路面质量，延长其使用寿命，促进其应用发展具有重要的指导意义。

1水泥混凝土路面裂缝的成因

1.1 自然原因水泥混凝土在凝固期间水泥放出大量水化热，使混凝土内部温度升高，产生膨胀，由于混凝土内部和表面的散热条件不同，形成内外温差，造成应力变化，而水泥混凝土的早期抗拉强度较低，当这种温度应力超过混凝土抗拉强度时，就会产生裂缝[1]。同样，高温大风天气，水泥混凝土表面水份急剧蒸发，干缩产生的拉应力大于水泥混凝土的抗拉强度时，路表面也会产生裂缝。

1.2 原材料原因原材料质量的好坏，直接关系到水泥混凝土面板的使用质量。由于水泥混凝土的抗折强度是路面承受行车、温度疲劳应力的表征，因此任何影响混凝土抗折强度的因素均会使路面在使用中过早的产生裂缝。这些原材料就包括水泥、碎石、砂、水外掺剂等的质量，尤其是水泥的质量，将直接影响到混凝土的裂缝或裂纹是否出现，砂、碎石的含泥量等也会影响混凝土的强度[2]。

1.3 设计和施工原因随着交通量增大，对路面使用性能和使用寿命的要求相应提高，这就对道路的设计与施工提出了更高的要求。在设计过程中各种参数决定了道路的等级以及路面结构的形式，由此，在使用年限内对混凝土强度、面板厚度、基层类型和模量等方面提出了不同的技术要求，所以在充分收集初始年日平均交通量和交通组成，方向分配系数和车道分配系数，交通量的年平均增长率等交通资料的基础上，经科学计算，合理设计是施工的前提和依据。而现有的裂缝路面大都是企业在设计时对交通量预测不够准确，轴载数据的收集方法和处理方法比较混乱，而且普遍缺乏准确性，基层、面层设计厚度偏薄，不符合实际的使用标准等，这些给路面的使用和养护带来了很大的问题。

设计是前提，是施工的依据，如果施工中不严格按照设计要求，不按照施工规范进行操作，裂缝的产生更是难以避免。施工问题主要表现为：操作人员不严格按配合比要求进行控制，混凝土搅拌不均匀，浇筑混凝土时振捣不均匀，切缝时间及切缝尺寸掌握不好等等，这都是直接或间接造成裂缝的主要原因[3]。

1.4 养护原因水泥混凝土路面的养护是保证混凝土质量的重要工序之一，对其早期强度增长和防止收缩裂缝也是很重要的。养护的目的是为混凝土的硬化在最佳温度与湿度下完成，使混凝土的强度得以顺利增长。养护不足，混凝土将被“烧灼”，养护不当，混凝土表面水分蒸发过快，形成干缩裂缝。

2水泥混凝土路面裂缝的预防措施

2.1 时间把握高温季节施工，尤其是水泥混凝土拌合物摊铺温度超过30°C，水分蒸发率很大，所以，施工时要将暴晒于烈日下的砂石料洒水润湿或覆盖养护，并尽量避开烈日高温施工，是防止早期裂缝产生的主要措施之一。在低温季节施工时，由于水泥凝土路面板需要大量的水、砂以及石子，除了水可加热外，砂石料几乎不可能加热，所以冬季低温施工时要备好挡风、保暖棚，并采取相应的冬季施工措施，避免冷缩造成水泥混凝土断板[4]。

2.2 严选材料原材料的好坏将直接影响到水泥混凝土质量，主要的原料选择包括水、水泥、石料、沙子等。首先，不允许使用有污染的水、可使用饮用水，当使用非饮用水时，硫酸含量不得超过0.27%、含盐量不可超过0.5%、并且其PH值应＞4。水泥应采用大厂家生产的标号为425号的硅酸盐水泥，因硅酸盐水泥干缩性小，同时水泥标号的高低直接影响着混凝土的标号。砂子应避免采用不清洁的含泥量过大或含杂质的沙子，并应有较好级配的河沙，其颗粒细度模数应为在2.6-3.2之间为宜。石料选用强度较高的以提高混凝土整体强度，严格控制片状、针状颗粒及软弱颗粒不得超过规范要求值，采用质地较坚硬的不低于2级的机械碎石和规定级配，其最大粒径不得超过40cm、最小粒径不得小于5cm，二者的含量均不得大于5%[5]。

2.3 合理设计水泥混凝土路面设计主要包括路基和基层的结构组合设计，混凝土面板的平面尺寸确定和板厚计算等等。设计施工单位应认真及时地组织设计人员和有关专家，对水泥混凝土路面的设计提出符合实际的轴载设计参数、路面结构、材料组成、路基填料、碾压方案和要求等，以设计出适宜的水泥混凝土面板以及完善的排水系统，提出合理经济的水泥混凝土配比设计及要求，以防止水泥混凝土路面的裂缝形成。

2.4 精心施工施工更是防范裂缝产生必不可少的过程，施工中要做到以下几个主要方面，①根据施工规范和设计计算数据规范施工，严格控制路基、基层的质量，保证其密实、稳定、平整、路基弯沉及基层强度必须达到要求；②认真按施工配合比及规范要求进行混凝土的拌和，混凝土的拌和时间也要按要求，一般强制式搅拌机应不少于60s，自落式不少于90s，使施工配合比与设计配合比相符合；③浇筑混凝土时，保证振捣均匀，振捣间距和振捣时间要掌握合理，保持施工作业的连续性，一旦出现间断作业，必须设置施工缝，并布置传力杆；④基层是混凝土面层的底面约束层，其密实度和平整度直接影响混凝土面层的质量，同时基层成型养护结束后，要及时摊铺混凝土，以防基层暴露时间过长而产生干缩裂缝，从而导致路面反射裂缝的产生。若基层产生裂缝，在摊铺混凝土前必须作好处理[3]。

2.5 科学养护水泥混凝土路面浇筑完毕后，合理掌握切缝时间，控制切缝的长度和深度，及时洒水和覆盖，并充分洒水保湿养护，保证混凝土路面14-21天的潮湿状态，使混凝土的水化作用充分。在非雨季应尽量采用喷塑养护工艺，这种工艺在冬季也可起一定的保温作用，夏季可大大防止水分的过快蒸发。另外，未达到设计强度应设立路障不允许通车等保护工作，都是防止裂缝产生的有效措施。

3小结

由于自然和人为的设计、施工和养护等原因，裂缝是水泥混凝土道路最常见的病害之一，为了防止裂缝的产生，应采取预防为主的方针。在处理设计、施工、养护三者关系时，应做到合理设计、精心施工、科学养护。尤其在施工过程中，只要严格执行水泥混凝土道路施工操作规程，按规范施工，加强初期养护等，混凝土裂缝就可以有效避免，这对减少混凝土路面早期损坏，减少养护维修费用，对提高道路服务水平，延长路面的使用寿命，具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]盘峥贤，魏赏廷.建筑监督检测与造价[J].2009，2（8）.

[2]Ahmed Al-Ostaz and Maher A.Bader. Evaluation of LiveCrack Injection Materials.Concrete International，1999，21（3）.

[3]陈鸿，刘建明.水泥混凝土路面裂缝病害分析及预防措施[J].中国新技术新产品，2010，（8）.

[4]公路水泥混凝土路面施工技术规范（JTGF30-2003）[S].人民交通础版社，2003.

[5]王建斌.水泥混凝土路面施工中对病害的防治[J].民营科技，2009，（12）.

[6]交通部第一公路工程总公司.公路路基施工技术规范（JTJ033-95）[S].人民交通出版社，1995.

[7]交通部公路科学研究所.公路路面基层施工技术规范（JTJ034-2000）[S].人民交通出版社，2000.

推荐访问： 预防措施 裂缝 路面 混凝土 水泥

---