水泥混凝土路面裂縫成因及防控

穆杰

摘 要：水泥混凝土具有較強的抗壓、抗寒、耐腐蝕等優良性能，被廣泛應用于公路路面施工之中，但由于路面施工環境復雜，混凝土路面常出現裂縫等問題，不僅嚴重影響道路力學性能、耐久性性能，更不利于為人們提供安全的出行條件，所以，在水泥混凝土路面施工時，針對常出現的裂縫情況，需采取有效防治措施，保證道路的正常使用，延長路面使用年限。

關鍵詞：水泥混凝土路面;路面裂縫;防控措施

水泥混凝土道路由于其施工操作的便利和良好的性價比，目前在城市小區、鄉村應用仍較為普及，但施工操作稍有不當混凝土道路路面極易產生裂縫。一旦不能對路面裂縫及時處理，隨著時間的推移，路面裂縫將加大、加深，嚴重影響公路整體結構穩固性，為公路工程埋下較大的安全隱患，由此可見，加強對混凝土路面裂縫成因與防控的分析是非常有必要的。

1 水泥混凝土路面裂縫分類

1.1 結構裂縫

混凝土路面出現結構裂縫，主要是從路面較為薄弱的地方開始，例如：地基等，裂縫通過混凝土斷面，上下貫通之后，裂縫會不斷深入，影響路面整體結構穩固與安全，嚴重甚至導致路面整體坍塌。

1.2 溫度裂縫

溫度裂縫通常產生于混凝土斷面比較薄弱的地方，如局部混凝土斷面寬度或厚度較其他地方變小處、局部混凝土振搗不密實處、沒有經過薄膜覆蓋等養護措施處。溫度裂縫一般都是有規則的、通長的，裂縫的分布比較均勻，一般出現在混凝土終凝后。

1.3 收縮裂縫

收縮裂縫產生原因有很多，比如：完成對路面的澆筑施工后，混凝土自身不斷硬化時會吸收大量的水分，若此時未能及時的進行覆蓋養護，直接受到風吹日曬，則混凝土表面處在游離狀態的水將快速蒸發，導致混凝土產生一定程度的體積收縮，此時由于混凝土還沒有形成足夠的早期強度，所以無法抵抗變形應力，使混凝土的表面出現裂縫;混凝土所用原材料的質量不合格，比如水泥自身具有很大的收縮率;使用的砂、石料有很大的含泥量;骨料針、片狀顆粒含量過多;在混凝土當中添加有并不適宜的外加劑，導致混凝土過度初凝，在表面產生龜裂;由于水灰比較大，在振搗完成后導致某處砂漿過于集中，產生過度收縮現象，導致表面龜裂等原因。

2 水泥混凝土路面裂縫的原因分析

2.1 溫度裂縫產生的原因

在路面混凝土終凝成形之時，混凝土的抗拉強度極低，如果沒有及時切割縮縫，一旦環境氣溫降低引起混凝土的收縮，在混凝土內部會出現很大的拉應力，這時極易在混凝土斷面薄弱處產生裂縫[1]。另外，在冬季氣溫較低時澆筑混凝土，如沒有留置脹縫或脹縫留置不合理，當環境氣溫升高后就引起混凝土的膨脹，這時也極易在混凝土斷面薄弱處產生膨脹裂縫。

2.2 收縮裂縫產生的原因

水泥混凝土在硬化凝結過程，水化反應會一直持續，伴隨著一系列的化學與物理收縮反應?；炷猎谀Y過程中，會產生大量的熱量，混凝土內部的水分會加快蒸發，內部水分驟減，引起物理收縮;混凝土在水化過程中，會出現水化反應，導致混凝土自身體積縮小，引起的收縮被稱為化學收縮。物理收縮與化學收縮都會直接導致路面裂縫的出現。

2.3 結構裂縫產生的原因

結構裂縫主要產生原因為地基或墊層質量不合格，未能滿足設計要求。路面使用時，由于路面受到一定壓力，地基或墊層產生一定不均勻沉降，使路面產生斷裂，嚴重時還會產生塌陷。比如，地基較為松軟，碾壓不充分，使地基土密實度無法滿足設計要求;在雨季施工過程中，如果地基土以黏性土為主，并且含水量相對較大時，未進行晾曬或晾曬不徹底直接進行碾壓，導致碾壓后的地基變為“橡皮土”;墊層施工質量不合格， 墊層主要有拌和物墊層與亂石灌漿墊層兩種，其中，對于拌和物墊層，其壓實度不足，在碾壓完成后墊層實際密實度無法滿足設計要求，或拌和物主要成分及各成分比例不滿足要求或拌和物的拌和沒有達到均勻，導致墊層強度無法滿足設計要求。

3 水泥混凝土路面裂縫防控措施

3.1 結構裂縫

路床開挖施工結束后，需要以基土實際含水量為依據確定是否需要進行晾曬或灑水潤濕。若施工是在雨季進行的，則基土實際含水量必然較大，此時要做好晾曬處理;而如果基土很干燥，則需要進行灑水潤濕處理。在對路床進行碾壓之前都要對基土實際含水量進行準確測算，確保基礎實際含水量始終保持在符合要求的水平，以此使完成碾壓處理的基土， 其平整度和密實度都能滿足設計及規范要求。完成對路床的碾壓施工后， 應組織相關人員進入現場進行查驗，及時發現和清除路床中存在的坑穴、硬物及淤泥[2]，并采用換土法進行分層夯填。在冬季施工時，注意不可在氣溫低于0℃進行施工，否則會使基土受凍。對于管溝和地溝而言，其埋深應達到一定要求，同時其上平標高應處于墊層結構以下。對路面進行澆筑施工時，需在構筑物的周圍進行伸縮縫的設置。

3.2 材料方面

施工材料是決定水泥混凝土路面施工質量關鍵性因素，所以應嚴格把控施工材料質量。在選擇水泥時，應盡量選擇干縮程度較小的水泥，粉煤灰水泥與普通水泥相比較，干縮程度較小，但是在使用過程中，要優選F類Ⅱ級以上粉煤灰。水泥在進行水化反應時，會產生大量熱量，出現熱脹冷縮現象，導致水泥自身體積發生變化，為了有效控制水泥體積變化， 在施工時應采取中低熱水泥拌制，能夠確保水泥硬化效果，有效緩解水泥收縮時產生的拉應力，避免水泥路面出現裂縫，夏季施工時，添加緩凝型聚羧酸外加劑，有效抑制水化速率。在進行水泥混凝土攪拌時，應使用純凈、無雜質的水源，能夠避免在攪拌過程中水泥產生其他不良反應，尤其是一旦與鹽類發生反應，將對導致水泥膨脹，造成路面出現裂縫。

3.3 表層收縮裂縫的防控措施

（1）混凝土拌和物的原材料必須經過化驗合格后方可使用，石子以及砂的雜質含量應低于國家、行業規定的數值，水泥最好采用收縮率小的普通硅酸鹽水泥。（2）根據環境溫度和濕度，設計使用合適的水灰比。（3） 在夏季高溫環境下施工時，可以在混凝土中適量添加緩凝劑，適量添加緩凝劑的摻入可以適當延長混凝土的凝結時間，降低早期水化放熱[3]，避免或減少收縮裂縫的產生，同時又不影響混凝土的后期強度。（4）混凝土的攪拌、振搗要均勻，振搗既不能過度，也不能漏振。（5）路面混凝土澆筑成型硬化后，要及時覆蓋塑料薄膜保濕保溫。（6）路面混凝土澆筑后， 在混凝土初凝后終凝前，要對壓平抹光過的路面勤觀察、細觀察，如果發現路面有“龜裂”出現，要及時處理?？捎媚ス鈾C對“龜裂”處的路面進行二次抹壓，使混凝土表面更加密實，閉合收縮裂縫，以消除“龜裂”（7）合理考慮配筋率，提高混凝土的抗拉強度（8）配合比設計要充分考慮增加摻合料用量，以降低水泥水化熱，選用連續級配粗骨料，選用低砂率，減少開裂風險（9）按照標準規范留置伸縮縫。

4 結束語

綜上所述，水泥混凝土路面有著強度高、穩定性好、耐久性好、養護費用少等諸多有點，得到了大量的實際應用。但其自身也有容易開裂的問題。因此，要求我們從原材料選擇、配合比設計、施工作業、養護等環節加強管理，并制定相應的解決措施，以減少水泥混凝土路面裂縫的數量。

參考文獻：

[1] 韓亞芳，曾平安，陳照威，吳迪，陳林聰.水泥混凝土路面裂縫快速修補材料的研究[J].廣東土木與建筑，2020，27（01）：59-63.

[2] 曾建華.隧道施工中水泥混凝土路面裂縫原因及策略[J].黑龍江交通科技， 2017，（6）：174-175.

[3] 朱文喜.市政橋梁施工混凝土裂縫分析及其防治措施淺談[J].城市道橋與防洪，2016，（22）：121-122.

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