水泥混凝土路面裂縫形成的原因及解決策略

蔡同慰

武漢中和工程技術有限公司

水泥混凝土路面裂縫形成的原因及解決策略

蔡同慰

武漢中和工程技術有限公司

水泥混凝土路面相比瀝青路面有著一些優點，穩定性好，使用周期長，成本較低等，但是它也存在著一些缺點無法避免，那就是路面裂縫，裂縫的出現，會極大地縮短水泥混凝土路面的使用壽命，并給行車安全造成了隱患，更甚者導致交通意外發生，給人們帶來生命和財產的損失。

混凝土路面；裂縫；預防措施

1 、表面裂縫及產生原因分類

1.1 塑性收縮

在水泥混凝土路面施工中發生的不均勻離析，產生的原因是粗骨料從混合料中析出并下沉，導致表面泌水，使水泥混凝土表面含水量增加；此時，混合料表面水的泌水量和蒸發量之間會有一個差值，當蒸發量大于泌水量時，混凝土表面就會形成凹面，從而產生較大的表面張力，同時固體顆粒間產生的張力會促使顆粒聚集，當混凝土表面還沒有充分硬化，無法抵抗這一張力時，混凝土表面就出現裂縫。裂縫的發生時間大致與泌水時間相對應，一般在混凝土澆筑后三小時左右，混凝土表面將普遍出現細微的、分布不均的裂縫。

1.2 干燥收縮

在混凝土澆筑完畢后，毛細水的張力會在一定的時間內加大，如果養護不能及時跟上，水澆的不夠，混凝土表面會因失去水分而變得干燥進而導致裂縫的產生。

1.3 貫穿裂縫及斷板產生原因

貫穿裂縫一般是指水泥路面部分或整體裂開，對路面造成的影響較大，可能產生縱橫交錯、沒有規律的裂縫，這些裂縫慢慢的發展，會使水泥路面破裂成幾塊而無法正常使用，從而形成斷板。一般情況下混凝土路面斷板根據其損壞程度可分為三類：輕微斷裂—裂縫剝落程度較低，裂縫寬度為半公分左右；中等斷裂，裂縫處剝落程度較大，裂縫寬度為兩公分左右；嚴重斷裂，裂縫處有嚴重剝落，裂縫寬度一般大于兩公分。產生這些裂縫、斷板的原因除了有混凝土自身的內部因素，還有一些其他外部方面的因素，比如車載過大、應力集中、基礎沉降等造成的斷板。

2 、混凝土裂縫預防措施

2.1 混凝土配合比設計一定要科學合理

混凝土配合比設計是否合理是混凝土的抗彎拉強度形成的重要前提，是造成混凝土開裂的最主要原因。混凝土配合比設計是一個計算、試配、調整的復雜過程，可分為初步配合比、基準配合比、試驗室配合比、施工配合比四個設計階段；首先，初步配合比設計階段應根據使用要求及使用部位進行有目的性的計算，水泥用量的控制、水灰比的選擇、砂率的選擇、外加劑摻量等都是混凝土配合比成功與否的關鍵；其次，基準配合比是在初步計算配合比的基礎上，通過試配、檢測、進行工作性的調整、修正得到；這里要注意的是，試配所用的材料必須是施工現場所用的材料，因為不同材料的相融性不同，只能是用現場的材料試配出來的混凝土才是現場真實情況；試驗室配合比是通過對水灰比的微量調整，在滿足設計強度的前提下，進一步調整配合比以確定水泥用量最小的方案；施工配合比設計階段應根據溫度天氣情況動態調整混合料用水量，以滿足強度及工作性能的要求。

2.2 施工方案應全面

施工方案與施工組織設計的選擇也是混凝土質量形成好壞關鍵性的因素。施工方案指導并貫穿于混凝土施工的整個過程，一個好的施工方案應全面的、綜合的考慮施工中所涉及的各個細節。例如大體積混凝土的施工，宜分層分段澆筑，有條件的話可先安放循環冷卻水管，通過管內水循環以降低混凝土內部水化熱，并且澆筑時間應選擇在氣溫較低時進行，澆筑完畢后的養護工作應及時銜接上。

2.3 施工過程中的質量控制

在混凝土施工作業前，項目部應組織技術人員及現場作業帶班人員進行技術交底，強化施工人員質量意識。澆筑作業前還應對模板、墊層進行適當的濕潤工作，避免其將混凝土中水分的吸收，從而改變混凝土的水灰比。混凝土振搗過程應密實、均勻，不能漏振，振搗不到位均會影響混凝土的施工質量，輕則產生蜂窩麻面影響外觀，重則導致裂縫的產生影響結構耐久性。在混凝土路面澆筑時通常采用機械排振配合振平器，這種振搗的密實性和均勻性較好，所以在施工前還應檢查機械的工況，并在施工過程中控制好推進速度。在混凝土澆筑完成后要掌握好混凝土的初凝、終凝時間，并及時收面壓光。

2.4 重視養護工作

混凝土的養護也是非常關鍵的，它直接關系到混凝土最終的強度，同時還可減少混凝土裂縫的產生。在混凝土澆筑完畢后，就應安排專人負責曬水覆蓋，尤其是在混凝土未完全凝固時，更易出現塑性收縮裂縫；當環境溫度過高或者過低時，還應動態控制灑水量。在實際施工中混凝土裂縫很多情況下是由于養護不及時或養護不到位造成的，所以在實際施工中一定要重視養護工作。

2.5 伸縮縫的重要性

水化階段也是裂縫防治的重要階段，我們都知道混凝土硬化過程實際上是不斷收縮徐變的過程，不及時的設置伸縮縫，會導致混凝土整體拉裂。路面接縫有縱縫和橫縫兩種。縱縫是平行于道路長度方向的縫，一般設在道路橫向變坡點的縮縫，通常設傳力桿；橫縫是垂直于道路長度方向的縫，分為縮縫和伸縫，縮縫是為滿足道路收縮變形而設的，間距通常為3～5米(不設拉桿)，一般由道路切割機切成，深度為路面厚度的1／3左右，伸縫是為滿足混凝土溫度膨脹變形而設的，間距較大，通常在100米～300米之間，設在道路交匯處及中間部位，縫寬約 10～20mm左右，為預留縫，通常設滑動傳力桿。

3 、結語

綜上所述，本文對混凝土路面裂縫產生的原因進行了簡單的分析，并且提出了一些解決的方法。裂縫產生的原因較多，總的來說就是人、機、料、法、環這五個因素。所以，解決的根本辦法還是要從這五個方面著手，如從源頭上對混凝土原材料質量的控制、進一步優化混凝土配合比，重視施工方法的選擇以及施工質量的控制等各個方面，同時還應提升作業人員素質及專業技能等。雖然裂縫防治涉及的方面較多，但只要我們控制好施工過程中該注意的各個環節，混凝土裂縫還是可以得到有效解決和預防。僅以此文能夠為混凝土路面施工提供一定的借鑒。

[1]王力博.路橋工程混凝土路面裂縫形成的原因及解決策略[J].科學中國人，2016，30：51.

[2]周濤.水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土裂縫緩解方案[J].低碳世界，2016，10：166-167.