淺談水泥混凝土路面裂縫成因及控制措施

農　勝

摘要：文章從路基基礎、配合比、材料、施工、溫度、養護等方面分析混凝土路面裂縫產生的原因，并針對原因提出相應的控制措施。

關鍵詞：混凝土路面；路面裂縫；混凝土配合比

中圖分類號：TV528文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145(2009)09-0126-02

隨著國民經濟的發展，城市建設發展步伐加快，水泥混凝土因取材方便、施工簡單、抗壓強度高、養護費用低等優點而被人們廣泛使用，但水泥混凝土具有抗拉能力差、容易開裂等缺點，導致路面出現龜裂、縱向、橫向、交叉裂縫等現象，影響了水泥混凝土路面的美觀、使用效果及壽命。對水泥混凝土路面裂縫進行原因分析及控制措施，對提高其使用質量、延長使用壽命有重要的意義。

一、裂縫產生原因

(一)基礎原因

支撐水泥混凝土路面的基礎必須平整、穩定、堅固、密實均勻，如不能滿足這些條件，基礎會產生不均勻下沉，導致對面層的不均勻支承，使面層底部在荷載的作用下產生過大的應力而被破壞，造成路面產生裂縫；基礎高程及平整度控制不好，導致面層厚度不均，造成基層摩阻力過大，約束混凝土板在溫度變化時的收縮與徐變，板塊應力過度集中導致裂縫；基層穩定性差、整體性不好，在車輛荷載及自然因素的影響下，會出現較大的、不均勻的形變，同樣會引起路面板的破壞；施工中如遇軟土地基并且處理不當時，極易造成基層強度不均勻，使得局部斷面強度不勻，從而引起路面裂縫甚至斷板；基層強度若低于設計要求或基層密實度不均勻，將難以承受由混凝土面板傳來的荷載作用，宜產生破壞變形，導致基層與面層脫空，產生裂縫或斷板等等。

(二)混凝土配合比的影響

施工后的混凝土在多種因素作用下體積要收縮，混凝土的收縮分自由收縮和非自由收縮兩種。混凝土中引起收縮的主要是水泥石部分，因此過多的水泥用量必然會導致較大的收縮：同時施工中采用較高的水灰比是為了提高混凝土和易性，常用水泥完全水化所需要的最低水灰比約0.26～0.29，較大的水灰比，增大了水泥水化初期集料表面的水膜厚度，混凝土的收縮隨水灰比的增大明顯增大，從而影響了混凝土強度，容易造成裂縫及斷板。因此施工過程中在保證強度的前提下應盡量減少水泥用量和減小水灰比。

(三)水泥、骨料原因

水泥的化學成分及細度對混凝土質量有很大影響，如果水泥硅酸二鈣等含量過高或含有較高的有害雜質，會使混凝土的穩定性降低，產生過大的收縮，從而導致水泥混凝土路面產生裂縫；再如水泥中鋁酸三鈣含量較大，水化時混凝土放熱快，產生的熱量多，常使內部溫度上升到50℃以上，造成內外溫差較大從而產生較大的應力，使混凝土產生裂縫；對水泥的細度而言，顆粒越細，其水化越快越完全，硬化收縮性也越大，而顆粒太粗也不利于水泥活性的發揮。骨料是混凝土的主要構成部分，骨料質量的好壞將直接影響混凝土的性能。

(四)施工的影響

混凝土攪拌過程中如果攪拌時間不足，會造成混凝土不均勻；澆筑過程中如遇停電、運輸不暢、氣候突變等情況，使澆筑作業中斷，新舊混凝土容易造成由于結合不良、收縮不一致產生裂縫；振搗過程中如振搗不足會出現氣孔、蜂窩；振搗時間過長會造成分層，粗顆粒沉入底層，細顆粒及水留在上層，使表面收縮裂縫增加，易導致路面出現裂縫。

(五)溫度的影響

南寧地區夏季日照時間長、溫度高，高溫天氣而導致新澆筑的混凝土可能出現凝結速度過快，造成混凝土板塊強度降低等現象，這對于我們的混凝土施工質量有著很大的影響，是造成裂縫的主要原因之一。混凝土具有熱脹冷縮的性質，當外部或內部溫度發生變化時，混凝土會產生形變。在混凝土凝固期內，由于水泥的水化過程能夠放出較多的熱量，而混凝土是熱的不良導體，所以會導致內部溫度較高，產生膨脹，而外部熱量散失而體積收縮，這種內脹外縮易導致混凝土出現裂縫，待水化反應減慢以后，混凝土體積收縮，同樣引起應力變化而使混凝土出現裂紋；高溫地區，尤其是在夏季高溫季節，混凝土路面受日光輻射的作用致使表面溫度迅速增高，而內部溫度增高較慢，這種內外溫差效應同樣會使混凝土產生裂縫。

(六)切縫不及時或不當

切縫不及時會造成混凝土內部的拉應力釋放位置呈不規則狀，而切縫深度不足會造成切縫部位不足以釋放混凝土板內部產生的拉應力，在切縫周圍產生不規則裂縫。

(七)養護的影響

混凝土澆筑24水時初凝以后應在表面灑水覆蓋，目的是防止表面裂縫產生。試驗結果表明，混凝土澆筑后24小時內若灑水濕潤則更容易造成路面龜裂現象；而延長初期潮濕養護時間僅能推遲干縮的開始，并不能減少短期的干縮。因此當混凝土的抗拉強度大于干縮的應力時，就可以不必再進行潮濕養護，也不會產生裂縫現象，養護也就達到了目的。因此嚴格控制對澆筑后的混凝土灑水養護時間對防止產生裂縫現象也十分重要。

二、預防措施

(一)嚴格控制道路基層質量

對基層的要求首先要保證有足夠的穩定性和強度的均勻、平整、堅固、密實，同時要加強排水設計，采取必要的防水排水措施，使之遠離路基，減少路基受水侵害的幾率。

(二)嚴格控制施工材料

采用強度高，收縮性小，耐磨性強，抗凍性好的水泥；石料要采用級配碎石，強度要達到混凝土強度的兩倍以上，且粗骨料含泥量不超過1％，同時嚴禁使用強風化的石子；避免采用不清潔的含泥量大或雜質的砂；采用自來水或潔凈的水源拌和，避免采用腐蝕性或酸、堿等有害雜質的水；混凝土試配強度宜按設計強度提高10％～15％，并要保證在混凝土攪拌過程中嚴格按照配合比施工。

(三)嚴格控制施工質量

混凝土面層厚度不大于22cm時，可一次攤鋪，大于22cm時，可分二次攤鋪，并且下部厚度宜為總厚的3／5；振搗應以拌和物停止下沉、不再冒氣泡、表層有水泥漿泛出為準，嚴防振搗不到位或過振；澆搗過程中應密切注意模板變形及漏漿，有此類現象發生應立即糾正；混凝土搗實后24h之內，不得受到振動，不得進行灑水濕潤。

(四)避開高溫

夏季施工，必須避開高溫時間，這是防止裂縫和斷板的最有效的方法。

(五)控制混凝土水化熱

混凝土溫升的熱源是水泥的水化熱，施工中使用低熱水泥及減少水泥用量可以降低混凝土溫升。水泥品種不同，水化熱相差很大，所以要使用低熱水泥或中熱水泥；降低水泥用量，就能有效地降低水泥的水化熱溫升，減少水泥用量的主要措施是選擇粗細骨料級配良好且最大粒徑盡可能大的骨料；砂率小，比表面積小的骨料也能節省水泥。采用粗砂比細砂省水泥，在滿足混凝土和易性條件下盡可能降低塌落度，這樣可以減少水和水泥用量等等。

(六)做好混凝土板面切縫工藝

要根據不同情況，及時做好混凝土板面切縫工藝，并保證一定的切縫深度，使切縫部位足以釋放混凝土板內部產生的拉應力，不至于產生裂縫或斷板現象。

(七)在混凝土澆筑24小時后應該立即進行灑水養護

采用白色塑料薄膜覆蓋，蓄水養護法，進行連續養護。在混凝土澆筑完成后的7天內應保證混凝土處于充分濕潤狀態。并且應該嚴格遵守國家標準規定的養護齡期。

三、結語

水泥混凝土路面由于其特有的性質以及外界因素等造成其存在一些諸如裂縫、斷板等現象。而以目前的施工技術以及管理水平徹底解決這些問題存在極大難度，所以在施工過程中只有采取“預防為主”的方針，并采用先進的施工工藝，對各施工工序進行良好的施工質量控制等措施，從根本上進行“綜合治理”，才能達到標本兼治的目標，確保由于路面裂縫引起的施工質量問題，減少裂縫造成的損失。

作者簡介：農勝(1973-)，男，供職于南寧市政工程有限公司，研究方向：市政工程施工管理。