水泥混凝土路面裂縫成因及防治措施

1、水泥混凝土路面裂縫成因及防治措施作者：智能小二時(shí)間 :2009-10-24來源：本站原創(chuàng)水泥混凝土路面具有強(qiáng)度高、 穩(wěn)定性好、耐久性好、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少、經(jīng)濟(jì)效益高等諸多優(yōu)點(diǎn)， 因而在許多省市被廣泛應(yīng)用。 但水泥混凝土路面許多病害日益引起人們的關(guān)注。 混凝土板的裂縫就是其主要病害之一。因此，如何進(jìn)一步利用水泥砼路面的優(yōu)點(diǎn)，克服其缺點(diǎn)，延長(zhǎng)路面使用年限，對(duì)今后砼路面的應(yīng)用和發(fā)展是有實(shí)際意義的。一、 裂縫原因分析、產(chǎn)生龜裂的原因混凝土澆筑后，表面沒有及時(shí)覆蓋，在炎熱或大風(fēng)天氣，表面游離水分蒸發(fā)過快，混凝土體積急劇收縮，導(dǎo)致開裂；混凝土在拌制時(shí)水灰比過大，模板與基層過于干燥，吸水大；混凝土配合比不合理，水

2、泥用量、砂率過大；混凝土表面過度振搗，使水泥和細(xì)骨料過多上浮至表面，導(dǎo)致縮裂。、產(chǎn)生橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫和交叉裂縫的原因橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫指沿著道路中線大致相垂直、平行、斜交的方向產(chǎn)生的裂縫， 這幾種裂縫往往在行車和溫度作用下逐漸擴(kuò)展，最終貫穿板厚、貫通板面，將混凝土板分割成兩塊或三塊；交叉裂縫是指裂縫相互交叉，將板分割為三塊以上（又稱破碎板）。以上幾種裂縫在外觀和產(chǎn)生原因上具有相似性， 嚴(yán)格區(qū)分原因有一定困難，故談?wù)剛€(gè)人認(rèn)識(shí)：（ 1）重復(fù)荷載應(yīng)力、翹曲應(yīng)力及收縮應(yīng)力等綜合作用。其具體情況有高溫下澆筑混凝土，水泥水化速度快，水分蒸發(fā)快，使板面產(chǎn)生拉應(yīng)力，溫度降低后，板底產(chǎn)生拉

3、應(yīng)力，溫度梯度作用使路面板翹曲變形；或嚴(yán)重失水，造成干縮縫；或養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、中斷，使頂面水分喪失快，收縮迅速，板底則水分喪失慢，收縮慢，導(dǎo)致翹曲產(chǎn)生裂縫等。（ 2）由于施工間隙、延誤等原因（如夜間休息、混合料供應(yīng)不及時(shí)使攤鋪機(jī)械停工等）造成水泥混凝土路面板的搭接、銜接接縫。（ 3）施工中單塊板長(zhǎng)、寬值未按設(shè)計(jì)和規(guī)范執(zhí)行，選用不合理；在設(shè)計(jì)縫中不能及時(shí)填充料或填充材料選用不當(dāng)， 造成滲漏到路基中的水結(jié)冰膨脹或落入石子等硬物導(dǎo)致路面拱起開裂而破壞。 以上原因易形成縱、橫裂縫。（ 4）由于基層存在問題造成裂縫。具體情況有：土基或基層強(qiáng)度不足；基層混合料拌和不均勻，強(qiáng)度差異大，產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致混凝土

4、路面板開裂； 基層平整度不符合要求， 使水泥混凝土面板厚度不等，強(qiáng)度有差異，造成面板薄弱部位產(chǎn)生裂縫；軟弱基礎(chǔ)處理不好，基礎(chǔ)濕軟或碾壓不密實(shí)， 導(dǎo)致混凝土路面脫空， 開裂成縫或錯(cuò)臺(tái)。（ 5）施工中只按配合比設(shè)計(jì)值拌制混凝土，未結(jié)合實(shí)際找出正確的施工配合比，使混凝土配合比不合理，水灰比不能嚴(yán)格控制，而產(chǎn)生裂縫。（ 6）使用質(zhì)量不合格的原材料或混合料；不同性質(zhì)的水泥或不同廠家的水泥混用，這些因素也是導(dǎo)致裂縫的重要原因。二、裂縫防治措施、龜裂防治措施為防止混凝土路面產(chǎn)生龜裂， 在配制混凝土?xí)r應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，選擇合適的粗集料級(jí)配和砂率。 在澆筑混凝土路面面板之前，將基層和模板濕透，避免吸收

5、混凝土中的水分 。振搗混凝土應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范操作， 防止過度振搗，使砂漿集聚表面 。澆搗完畢的混凝土路面應(yīng)及時(shí)用潮濕材料覆蓋， 認(rèn)真及時(shí)灑水養(yǎng)生，防止強(qiáng)風(fēng)和曝曬。大面積澆搗混凝土路面時(shí)，應(yīng)澆筑一段，養(yǎng)生一段，炎熱季節(jié)要加強(qiáng)表面灑水養(yǎng)生。、橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫和交叉裂縫防治措施（ 1) 混凝土路面的結(jié)構(gòu)組合與厚度設(shè)計(jì)應(yīng)滿足交通需要，特別是重車、超重車的路段。（ 2) 避免高溫作業(yè)， 溫度宜控制在 35以下， 注意晝夜溫差，并摻減水劑等外加劑以保持水分；避免大風(fēng)天氣施工，防止表面水分喪失過快； 水泥混凝土終凝后即覆蓋灑水養(yǎng)生， 防止由于水分喪失過快產(chǎn)生干縮裂縫， 養(yǎng)生時(shí)間由水泥混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)情

6、況而定， 不得少于 7 天。（ 3) 施工縫盡可能設(shè)置于構(gòu)造物外，不可避免時(shí)，應(yīng)保證施工縫接縫處兩側(cè)面板混凝土振搗密實(shí)， 并有足夠的間隔時(shí)間， 以形成強(qiáng)度。當(dāng)與原有混凝土路面相接時(shí)， 應(yīng)采用機(jī)械將原路面連接縫處切割整齊，并清除表面浮塵及松動(dòng)石子， 用水將連接縫處清洗干凈后再按規(guī)范要求進(jìn)行接縫。（4) 嚴(yán)格控制混凝土的切縫時(shí)間和切縫深度。如采用硬切縫，碎石混凝土一般在抗壓強(qiáng)度達(dá)到 6.0 12.0Mpa 左右即可切縫，以切割整齊、無碎裂為度，盡可能及早進(jìn)行，尤其是夏季，晝夜溫差大，更需注意；當(dāng)連續(xù)澆筑長(zhǎng)度較長(zhǎng)，而切縫設(shè)備不足時(shí)，可在二倍長(zhǎng)度處先切，然后再分段切。切縫深度應(yīng)至板厚的1/4 1/3

7、處甚至更多一點(diǎn)。（ 5) 水泥混凝土路面為剛性路面，縱橫向縫應(yīng)及時(shí)填充材料，填料應(yīng)與板的粘結(jié)力強(qiáng)，適應(yīng)混凝土板的收縮，如氯丁橡膠、瀝青瑪蹄脂等。加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理，防止?jié)B水，避免雜物進(jìn)入縫內(nèi)。（ 6) 基層應(yīng)具有較好的密實(shí)度、足夠的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性，應(yīng)根據(jù)交通量情況采用石灰或水泥穩(wěn)定碎（礫）石基層來滿足要求。（ 7）填方路基應(yīng)嚴(yán)格 按規(guī)范要求進(jìn)行，分層填筑，分層碾壓，分層測(cè)試，做到密實(shí)、均勻，以保證路基穩(wěn)定、無沉陷。施工還應(yīng)加強(qiáng)自檢，嚴(yán)格控制基層的平整度符合要求， 軟弱基礎(chǔ)應(yīng)選用合適的加固方法進(jìn)行處理，并加強(qiáng)碾壓質(zhì)量的控制，保證密實(shí)度。（ 8) 通過做試驗(yàn)段取得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，計(jì)算好水泥用量，確定合理的施

8、工配合比。（ 9) 加強(qiáng)原材料及混合料的檢驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，不合格的材料嚴(yán)禁使用。 同時(shí)施工中必須使用同一廠家、 同一標(biāo)號(hào)的水泥拌制混凝土。水泥混凝土路面裂縫的原因及防治措施水泥混凝土路面以其適應(yīng)行車速度高、客流量大、使用壽命長(zhǎng)、維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少等要求，具有抗壓、抗彎曲、抗磨損、高穩(wěn)定性等許多優(yōu)點(diǎn)，近幾年來被廣泛使用， 但混凝土路面的裂縫問題一直是影響混凝土路面發(fā)展的瓶頸。 關(guān)于水泥混凝土路面的裂縫問題， 筆者從裂縫的原因和防治措施兩個(gè)方面進(jìn)行分析。一、水泥混凝土路面裂縫的原因經(jīng)過大量的實(shí)踐證明， 水泥混凝土路面裂縫的原因大概分為以下幾個(gè)方面：材料因素、配合比、施工原因。（一）材料方面。

9、1水泥質(zhì)量不過關(guān)，如：部分小窯水泥、過期水泥，技術(shù)指標(biāo)達(dá)不到要求；粗細(xì)骨料含泥量大，雜質(zhì)多，造成混凝土收縮增大，抗拉強(qiáng)度降低，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生； 2粗細(xì)骨料級(jí)配不合理，骨料越細(xì)，混凝土單方用水量、用灰量增多，收縮量增大，易產(chǎn)生裂縫； 3混凝土外加劑摻和料選擇不當(dāng)，用量不合理，使混凝土在重力作用下產(chǎn)生離析而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生； 4水泥等級(jí)越高，早期強(qiáng)度越高，對(duì)混凝土開裂影響越大。（二）混凝土配合比。 1水是影響混凝土配合比的主要因素，用水量越大， 坍落度越大則干縮越大，易產(chǎn)生裂縫。 2水泥用量過多或砂率過大，混凝土收縮隨之加大，易產(chǎn)生裂縫 。3不同料場(chǎng)的砂子、石子未按不同的配合比施工，使混凝土標(biāo)號(hào)時(shí)高時(shí)

10、低，不均勻而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。（三）施工方面的原因。 1道路路基不實(shí)，基層材料攪拌不均，導(dǎo)致基層不均勻沉降。 有些道路壓實(shí)度不夠， 在行車或雨水作用下路基發(fā)生局部的不均勻沉陷， 造成混凝土路面破裂， 直接影響著道路的使用壽命。 2澆筑混凝土?xí)r振搗不當(dāng)。漏振、過振或振搗棒抽撤過快，會(huì)影響混凝土的密實(shí)度和均勻性， 振搗后未及時(shí)將表面搓毛和抹平，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。 3加水計(jì)量不準(zhǔn)，憑經(jīng)驗(yàn)，不測(cè)定砂子、石子含水量，水灰比時(shí)大時(shí)小，致使混凝土產(chǎn)生強(qiáng)度差異。 4伸縮縫的處理不當(dāng)。在施工中伸縮縫應(yīng)按規(guī)范要求間距合理及時(shí)切割， 填封材料密實(shí)。切縫質(zhì)量的好壞直接影響著水泥混凝土路面的質(zhì)量。如：切縫時(shí)間掌握不當(dāng)、切割不

11、及時(shí)、切縫深度不符合要求，切縫過淺、切縫未切到頭等因素均可引起混凝土路面發(fā)生裂縫。 5混凝土的養(yǎng)生問題。養(yǎng)生的目的是防止水分過快蒸發(fā)，增加混凝土強(qiáng)度 ?；炷翝仓?，尤其是在炎熱的天氣或大風(fēng)天氣里，如果不及時(shí)覆蓋，混凝土表面的水分蒸發(fā)過快， 產(chǎn)生急劇的體積收縮， 而此時(shí)混凝土早期強(qiáng)度很低，其值不能抵抗這種收縮應(yīng)力而導(dǎo)致開裂。 6溫度和濕度的影響。由于溫度和濕度的變化，混凝土?xí)a(chǎn)生體積膨脹和收縮現(xiàn)象，這種變形如受到限制， 將會(huì)使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力， 就有可能產(chǎn)生裂縫。二、水泥混凝土路面裂縫的防治措施水泥混凝土路面一旦出現(xiàn)裂縫后， 不但影響外觀，而且影響質(zhì)量。在溫度和濕度的變化、車輛荷載的重復(fù)作

12、用下，易發(fā)生拱脹、斷裂等現(xiàn)象，給交通造成困難。因此，針對(duì)混凝土路面裂縫的原因，我們應(yīng)采取以下的防治措施：（一）改變用料，提高混凝土的抗拉性能。水泥混凝土路面產(chǎn)生裂縫的根本原因在于混凝土的極限拉伸應(yīng)變值太小， 不足以抵抗干縮變形和溫度的影響。 為了提高混凝土的極限拉伸性能， 改善路面的抗拉能力，可采取以下措施： 1加強(qiáng)對(duì)水泥質(zhì)量的復(fù)檢，特別是水泥的安定性，不用小窯水泥和過期水泥。 水泥中的游離氧化鈣在凝結(jié)過程中水化很慢， 水泥凝結(jié)硬化后還在繼續(xù)起水化作用， 當(dāng)氧化鈣超過一定限量時(shí)，就會(huì)破壞已經(jīng)硬化的混凝土或使抗拉強(qiáng)度下降。 2混凝土的抗拉性能隨著抗壓強(qiáng)度的提高而有所提高， 因此，提高混凝土的抗壓

13、強(qiáng)度可提高其抗裂性能。 目前水泥混凝土路面多采用 C25、C30等較高標(biāo)號(hào)的混凝土。 3采用碎石配制混凝土。因?yàn)椴捎盟槭渲频幕炷翗O限拉伸值比用一般卵石配制的混凝土提高 30%左右。4控制混凝土骨料的最大粒徑。 采用最大粒徑較小的骨料配制混凝土?xí)r，可以提高混凝土的極限拉伸值 。因此，規(guī)范中限制骨料最大粒徑在一般公路中不超過 40mm，在高等級(jí)公路中不超過 35mm，甚至限制在 25mm以下。（二）提高基層施工質(zhì)量。水泥混凝土路面基層應(yīng)具有較高的強(qiáng)度、較高密實(shí)度和較好的水穩(wěn)性。因此，在路基施工中，應(yīng)嚴(yán)格按施工操作規(guī)程進(jìn)行，做到分層填筑、分層碾壓、分層測(cè)試。每層的壓實(shí)厚度、壓實(shí)度、 平整度及路拱

14、都要滿足設(shè)計(jì)要求和規(guī)范要求。在路基施工中，應(yīng)采用大噸位的壓路機(jī)， 對(duì)提高路基土的壓實(shí)度能起很好的作用。規(guī)范規(guī)定高速公路和一級(jí)公路路面底面以下80-150cm 部分的上路堤其壓實(shí)度必須95，對(duì)市政道路當(dāng)鋪筑高級(jí)路面時(shí)，其壓實(shí)度亦應(yīng)按高速公路和一級(jí)公路的標(biāo)準(zhǔn)采用。 此外，還增加了對(duì)路堤基底的壓實(shí)度不宜小于 93的規(guī)定。（三）提高混凝土施工質(zhì)量。 1控制好施工水灰比，嚴(yán)格按配合比配料。水泥混凝土的強(qiáng)度主要取決于其內(nèi)部起膠結(jié)作用的水泥石的質(zhì)量，取決于水泥的特性和水灰比。 水灰比對(duì)強(qiáng)度的影響是很大的。因此，嚴(yán)格按配合比配料，是確保水泥混凝土路面質(zhì)量的重要措施。2控制開始養(yǎng)生的時(shí)間及條件，保證混凝土養(yǎng)護(hù)齡

15、期。應(yīng)在混凝土澆筑完成，收漿后即開始覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)， 同時(shí)要保證覆蓋物表面保持濕潤(rùn)狀態(tài)，防止強(qiáng)風(fēng)和烈日暴曬。尤其在炎熱季節(jié)施工時(shí)，應(yīng)澆完一段，養(yǎng)護(hù)一段。一般養(yǎng)護(hù)齡期為 7 天。 3及時(shí)切縫。一般混凝土的切縫時(shí)間是在拆模后 12 小時(shí)左右（可以根據(jù)氣溫的高低適當(dāng)調(diào)整切縫時(shí)間）。實(shí)踐證明，適當(dāng)?shù)那锌p時(shí)間對(duì)保證混凝土的整體質(zhì)量有很大關(guān)系，切縫遲了，由于大面積混凝土約束會(huì)出現(xiàn)裂縫，擴(kuò)展后形成斷板。切縫深度必須嚴(yán)格達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度， 并及時(shí)對(duì)割縫用瀝青填料進(jìn)行處理。 4加適當(dāng)?shù)耐饧觿?。一般來說，加減水劑可以減少混凝土的用水量，改善混凝土的和易性，降低水分蒸發(fā)速度，減少混凝土的收縮值。 5在澆筑混凝土?xí)r，要振搗均勻，振搗棒要快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間，避免過振或漏振。6模板需涂脫模劑，使混凝土與模板之間形成一層薄膜，減少混凝