水泥路面裂缝的原因及预防措施

 水泥混凝土路面裂缝的原因及预防措施

论文导读：作为高等级的水泥混凝土路面。本文主要从水泥混凝土路面裂缝的分类。原因分析，水泥路面裂缝的原因及预防措施。

引言： 我国著名混凝土裂缝专家王铁梦经过大量的研究认为：“混凝土的裂缝是不可避免的，但有害程度是可能控制的”。混凝土专家的研究说明了混凝土裂缝的普遍性与必然性，同时也指出了防止混凝土裂缝的可能性与必然性。科技论文，原因分析。在我国，作为高等级的水泥混凝土路面，发展十分迅速，目前，水泥混凝土路面每年的建设里程已超过1.5万公里，而且还有加速发展的趋势，但水泥混凝土路面所面临的挑战也是相当严峻的，突出的问题有：破环严重，破损速度较快，修复困难。其裂缝正成为水泥混凝土路面的质量通病之一，必须引起重视，认真分析其原因，积极采取预防措施加以防治。本文主要从水泥混凝土路面裂缝的分类，产生的原因以及预防措施，谈一些浅显的看法以供借鉴。

一 水泥混凝土路面裂缝的分类

1.1 按裂缝在厚度方向发生程度分 ①表面裂缝。科技论文，原因分析。主要是由混凝土混合料的早期过快失水干缩引起的厚度方向未完全断裂的裂缝，其主要表现形式为不规则短小裂缝；②贯穿裂缝。由水泥混凝土表面裂缝发展而产生的已完全折断成两块以上的裂缝（也称断板）。

1.2 按裂缝发生的方向分 ①横向裂缝。垂直于行车方向的有规则的裂缝；②纵向裂缝。顺路方向出现的裂缝；③斜向裂缝。科技论文，原因分析。不平行于顺路方向及不垂直于行车方向的裂缝；④交叉裂缝。两条或两条以上相互交错的裂缝。

1.3 按裂缝发生的时期分 ①早期裂缝。混凝土路面浇注完成后，未完成硬化和开放交通就出现的断板，称为早期裂缝和施工裂缝；②使用期裂缝。混凝土路面开放交通后出现的裂缝，也称后期裂缝。

二 水泥混凝土路面裂缝产生的原因

导致水泥混凝土路面产生裂缝的原因很多，且较复杂，引起水泥混凝土路面产生裂缝的根本原因在于温度应力与荷载应力超过混凝土的抗拉强度或者是混凝土的自身收缩（包括失水收缩和温度收缩）及其与基层间的强大摩擦力（包括静摩擦力和粘结剪应力）。这两个方面与施工工艺和混凝土材料本身有着关系。

2.1 施工原因：水泥混凝土路面的施工，是保证工程质量的重要环节。合理利用施工机械，施工工艺和施工方法对避免和预防混凝土路面的早期裂缝尤为重要。

2.1.1 基层施工原因：混凝土路面的基层必须刚度大、整体性强和水稳性好。常用的基层结构有石灰粉煤灰稳定碎石、石灰土、工业废渣类等半刚性基层。石灰土宜作为底基层，不宜作为水泥混凝土等高级路面的基层。石灰土的初期强度和水稳性较低，同时干缩，冷缩易产生裂缝。科技论文，原因分析。

2.1.2 面层施工原因①混凝土混和料搅拌不足或过分，振捣不密实，形成混凝土强度不足或粗细骨料离析分层，易导致早期开裂。②混凝土在拌和时，由于水化热产生较大的内外温差，其产生的温度应力大于混凝土本身的强度时就会产生裂缝。③混凝土在运输时，由于运距较长或路面不平颠簸振动作用，使混凝土混合物产生漏浆失水以及分层离析，也会使浇捣后的路面产生裂缝。④养护不及时或养护方法不当，使混凝土失去凝结硬化所需的水分，从而形成干缩裂缝。⑤没有及时进行路面切缝，混凝土在凝结硬化过程中产生较大温度应力，由热胀冷缩原理，在混凝土板较薄弱处形成不规则的贯穿裂缝，主要以横向裂缝为主。⑥施工过程中由于种种原因过早的通车，使混凝土在未达到设计强度前就承受荷载，也会产生早期裂缝。

2.2 材料原因

2.2.1水泥的选用。通常应选用强度高、干缩性小、抗磨性能及耐久性能奸的水泥,施工时根据公路等级、工期要求、浇筑方法、路用性能要求、经济 性等因素选用合适的水泥品种从标号。

2.2.2粗谷料。粗骨料的强度应高于混凝土标号的1.5倍,其压碎值不宜大于2O%;骨料的强度要符合质量要求,通过硫酸钠溶液浸泡,然后烘干,经5次循环的重量损失不宜大于8%.;粘土、淤泥、尘屑、硫化物和硫酸盐、有机质、云母、轻物质及针片壮颗粒等有害杂质,要采取高压水冲洗等措施将其控制在3%以内。

2.2.3 混凝土配合比设计的合理与否，影响着混凝土路面的强度与施工质量，应严格控制混凝土的配合比。混凝土的单位水泥用量偏大，水灰比偏大都易使混凝土面板产生裂缝。

三 水泥混凝土路面裂缝预防措施

3.1 从施工工艺上控制

3.1.1基层质量的控制

①基层应采用水泥稳定类基层，有条件的地方建议采用水泥稳定风化料基层。应控制水泥的含量，不宜过高，也不宜过低，过高容易产生裂缝，过低强度不够，稳定性差。水泥含量一般控制4—5%为宜。科技论文，原因分析。②建议采用厂拌法拌合基层料，能保证拌合物的均匀性和配料准确，质量容易控制。科技论文，原因分析。③基层施工时，采用拉钢线的方法严格控制顶面标高和平整度，按照规范要求进行碾压，确保基层的压实度达到95%。④加强基层的养护工作，在混凝土路面施工之前应保证基层面的湿润状态。⑤为减少混凝土与基层之间的摩阻力，建议采取在基层面上加铺塑料薄膜或洒布粘层油的方法。

3.1.2 混凝土面层的质量控制

水泥混凝土路面裂缝产生的根本原因在于混凝土的极限拉伸，应变值太小，不足以抵抗干缩变形和温度变形。为了提高混凝土的极限拉伸应变值或抗拉强度值，改善路面的抗拉能力，可采 取以下措施： 

(1)混凝土的极限拉伸值随着抗压强度的提高而有所提高，因此提高混凝土的抗压强度可提高其抗裂性能。目前水泥混凝土 路面多采用m2C30、C35较高标号的混凝土。 

(2)采用碎石配制混凝土。因为采用碎石配制的混凝土的极限拉伸值比用一般卵石配制的混凝土提高30%左右。 

(3)控制混凝土骨料的最大粒径。采用最大粒径较小的骨料配制混凝土时，可以提高混凝土的极限拉伸值。因此《规范》中 限制骨料最大粒径在一般公路中不超过40mm，在高等级公路中 不超过35mm，甚至限制在25mm以下。 

3.2 从材料上控制

3.2.1 应尽量选用强度高、收缩性小、安定性好、耐磨性强的普通硅酸盐水泥，不同标号和不同品种的水泥严禁混合使用，检验不合格的水泥禁止使用。水泥标号不得低于325号。

3.2.2 粗细骨料的含泥量一般不能超过3%，石子应该有一定的硬度和抗压碎能力，粒径不得大于40mm,砂应选用洁净的中砂，骨料的级配应良好，以确保混凝土

3.2.3加适当的外加剂。一般来说，加减水剂可以减少混凝土 的用水量，改善混凝土的和易性，降低水分蒸发速度，减少混凝土的收缩值。拌合物具有足够的强度。

四 结论

我们永远不可能战胜裂缝，不可能消灭裂缝，不可能杜绝裂缝，只能控制裂缝，允许无害裂缝的存在，要求不出现和少出现有害裂缝，并把无害裂缝减少到最低限度。这说明了由于设计、施工、使用过程中存在的某些不足，也由于混凝土内在原因及温度变形、湿度变化、地基不均匀沉陷变形 的影响，在水泥混凝土路面上难免发生各种类型的裂缝。但 只要严格执行施工操作规程和技术要求，在施工中切实抓好基层强度、混凝土的配和比设计、施工工艺、切缝时间和深 度、混凝土的养护等各个环节，通过改善混凝土的质量和路面 结构并采取有效的浇注后的防治措施，水泥混凝土路面裂缝现象是可以避免的。

参考文献

1.《中小企业管理与科技》2009年8月上旬刊供稿文/刘斌

2.公路水泥混凝土路面施工技术规范.人民交通出版社，2003，07.

3.水泥混凝土路面断裂成因及对策分析朱建飞、李俊2010

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