水泥混凝土路面裂縫探討

摘要：在修建公路的過程中，目前普遍選用水泥混凝土作為基本材料，這是因為水泥混凝土具有良好承載能力和高度穩定性的特點。然而水泥混凝土材料也具有其不足之處，常見的路面裂縫就是其缺點之一。水泥混凝土材料在公路建設中出現的路面裂縫問題已經受到相關專家和諸多學者的關注，探究其產生的原因并進行有效改進是當前公路建設中亟需解決的重要問題。文章就水泥混凝土路面裂縫的問題進行了分析。

關鍵詞：水泥混凝土；路面裂縫；裂縫防治；公路建設；道路施工 文獻標識碼：A

中圖分類號：U416 文章編號：1009-2374（2015）05-0099-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0381

在我國目前的城市道路建設和高速公路建設的過程中，廣泛采用水泥混凝土作為建筑的材料，這為公路的建設提供了良好的前提，也極大促進了我國公路建設的發展。然而在長期的使用過程中，雨水的沖刷、過量的負重等情況使水泥混凝土路面不可避免地出現了裂縫問題，給公路的管理造成了一定困擾。實際施工過程中對水泥混凝土的比例控制失調，導致集料中含泥量過大而引起混凝土的收縮，這就容易導致水泥混凝土路面出現裂縫問題。當前的公路建設中，探究水泥混凝土路面裂縫的形成原因并進行科學防治，對最大限度地減少公路使用期間的維修費用、增加公路的使用期限有著十分積極的意義。

1 水泥混凝土路面裂縫的類別

1.1 沉降裂縫

沉降裂縫一般可分為兩種情況：一是混凝土澆筑后，水泥和骨料自然下沉，同時產生泌水，在沉降過程中發生的裂縫；二是混凝土澆筑后，水泥和骨料在下沉階段，如受到鋼筋和其他預埋件的局部阻礙及模板移動，使該處混凝土產生拉應力和剪應力時，該處就會產生沉降裂縫。裂縫一般均在澆筑后1～3小時后發生，屬硬化前裂縫。

1.2 溫度裂縫

溫度裂縫是指混凝土在澆筑后，表面沒有及時覆蓋，在炎熱或大風天氣，表面游離水分蒸發過快，混凝土體積急劇收縮，從而導致開裂。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力，進而導致路面產生的裂縫屬于溫度裂縫。

1.3 干縮裂縫

干縮裂縫是指水泥混凝土澆筑后，在硬化的過程中，由于水泥水化生成物的體積比原來物質的體積小，加上游離水在空氣中蒸發及凝膠體失水而緊縮，隨著混凝土體積收縮產生拉應力，當拉應力大于當時混凝土的抗拉強度，而產生干縮裂縫。干縮裂縫多發生在高溫炎熱季節，混凝土表面水分散失快，體積迅速收縮，而內部溫度變化小、收縮小，表面收縮變形受到內混凝土的約束，也會引起表面裂縫。

1.4 超載裂縫

由于交通運輸業的迅速發展，超載車輛越來越多，造成水泥混凝土路面損壞，致使路面開裂斷板。據有關資料記載，汽車超載情況相當普遍，超載率達到了40%～80%，超出限載噸位2～3倍，車載重量達到了60t，相當于一節火車的載重量，汽車超載嚴重損害了公路，造成了路面產生裂縫。

2 水泥混凝土路面裂縫的形成原因

2.1 初始設計方面的原因

水泥混凝土路面裂縫的產生在一定程度上是由于初始設計時的考慮不周而造成的，在設計時對各方面可能產生的形變因素的忽略導致了路面裂縫的產生，如水泥混凝土的塑性收縮變形、溫度變形、干縮變形、自主體積變形等方面。一些參與設計的工作人員在設計調查時對路段上的交通情況考慮較少，對超載車輛的數量缺乏適當的考慮，造成對路面的過分碾壓，從而致使路面出現裂縫。設計時拘泥于教條規則，對具體路段的特殊要求沒有考慮到，也是造成路面裂縫的主要原因。如一些路段位于極寒冷的地區，這就需要路面具有較好的抗凍能力；一些路段車流量較大，則需要適當加強路面厚度等。

2.2 材料取用方面的原因

路面施工過程中，對于材料取用的不合理也容易導致路面裂縫情況。如在進行集料的過程中，對于不同材料的配置比例缺乏合理安排，造成含沙量過大或者不恰當的間斷配置等。對于水泥的種類及質量等級也要進行合理的選擇，否則水泥和混凝土的等級過高就會導致脆性過大而出現裂縫。另外，水泥的質量不合格，不同品種的水泥在使用過程中混用等也會引起路面出現裂縫

問題。

2.3 施工質量方面的原因

在施工的過程中，施工人員對相關工藝步驟的隨意省略，導致一些必備步驟和材料的缺失，致使路面質量低下。一些施工人員在施工中原材料的比例配比沒有按照相關規定進行，這就使得混凝土強度的不合格。另外，施工現場中在拌制和澆搗混凝土時，由于振搗或插入不當、漏振、過振致使混凝土均勻性和密實性達不到要求，路面鋪筑后誘導裂縫產生。混凝土配比應當合理且滿足相關的設計要求，水泥用量或砂率過大時可能產生收縮型裂縫，如單位用水量過大則極易產生沉降型

裂縫。

2.4 后天環境方面的原因

在修建公路的過程中，對于水泥混凝土路面的建設，要充分考慮到當地的自然環境因素對水泥混凝土路面的影響。如氣候溫度方面的原因，早晚溫差的變化會使路面產生形變，進而形成路面裂縫。修筑公路的過程中，混凝土澆筑后遇到炎熱天氣或大風季節就會使路面的有利水分快速蒸發，加之急劇的體積收縮而產生裂縫。

3 水泥混凝土路面裂縫的防治

3.1 設計時注重全面考慮

對于水泥混凝土路面出現裂縫的防治要首先從設計層面進行把控，只有合理進行施工設計，才能為以后的各項工作的有序展開提供參考。對此，相關的工作人員要認真對待施工設計這一環節，在設計的過程中對各方面情況全面考慮，以保證路面建成后的質量。如對材料選用的明確要求，在施工過程中須遵守的相關規范和對后天路面所使用環境等方面進行嚴格制定和充分考慮。

3.2 材料取用要科學合理

在具體的施工過程中，需要對所選用的材料進行全程監控，否則容易出現因材料質量方面的問題而導致路面出現裂縫。因此，在進行水泥混凝土材料選擇時，要首先保證原材料的質量，以使后續的集料過程保質保量的完成。其次，在材料集料配置的過程中，還要注意按照具體規定合理地開展。

3.3 規范道路施工的過程

施工過程中一些施工人員的隨意性較大，致使相關的施工步驟出現缺失或沒有按照具體規定嚴格執行而導致路面的質量出現問題。對此，要切實保證道路施工中過程的規范，只有這樣，才能使路面的質量得到保障。在具體的施工中，要對施工人員的施工步驟進行監控以使其施工步驟中不會出現問題。另外，針對施工現場中因為振搗或插入不當等原因而導致路面出現裂縫的問題也要進行改進，避免路面裂縫的發生。

3.4 施工時考慮環境情況

工作人員在道路施工的過程中，不能教條地按照設計中的條框僵硬地執行，要注意根據當地的實際情況合理變通，以保證施工質量與當地環境的有機結合。道路的建設最根本的要求是最大限度地提高使用期限，使公路在人民生活中發揮更有效的作用。公路的建設也不是單一方面的水泥混凝土的鋪設，要讓公路與當地環境相適應，就必須充分考慮到當地的自然環境特點。如某地長期處于嚴寒或炎熱的環境下或盛行大風天氣等，將這些因素考慮周全，對開展路面裂縫的防治工作極為

有利。

4 結語

水泥混凝土路面出現裂縫是水泥混凝土公路在使用過程中時常出現的問題之一，在目前的路面管理條件下，尚無法從根本上解決這一問題。因此，道路施工方面的工作人員要注意防范這類問題的出現。在具體的施工中，工作人員要從道路建設的設計、施工材料的選用、施工的具體過程以及對后天環境的考慮等方面進行考慮，科學地開展防治水泥混凝土路面裂縫的工作。

參考文獻

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[2] 岳振海.淺談水泥混凝土路面裂縫的防治[J].黑龍江交通科技，2011，（10）.

作者簡介：毛美云（1979-），男，甘肅睿達工程咨詢有限責任公司工程師，研究方向：公路橋梁的勘察設計。

（責任編輯：陳 倩）