论文部分内容阅读
摘要：本文首先分析了水泥混凝土路面裂缝产生的原因，然后阐述了水泥混凝土路面裂缝的防治对策。
关键词：水泥混凝土路面；裂缝；原因；措施
中图分类号： TV543 文献标识码： A 文章编号：
一、水泥混凝土路面裂缝产生的原因
（一）原材料原因引起开裂
水泥的安定性差，强度不足，会影响混凝土的初期强度，增大开裂的几率。水泥的化学成分及细度对混凝土质量影响很大，若水泥的有害杂质或硅酸二钙等含量过高，会因为收缩作用而导致路面裂缝。此外，水泥与水刚接触会产生迅速而短暂的反应，释放大量的水化热，便会出现裂缝。集料（砂、碎石等）含泥量及有机质超标，会使得水泥与集料的界面粘结不良，容易引起水泥混凝土路面的初期开裂。混凝土中的单位水泥用量偏大，会增加混凝土的水化热，也必然会导致较大的收缩。有时，工程中为了满足和易性需要，在施工中采用了较高的水灰比，这也会增加水泥水化初期集料表面的水膜厚度，从而使其强度降低，也易导致开裂。
（二）道路路基及基层的影响
路基是路面的承重结构，混凝土面板下的基层应平整、坚实，应具有较好的整体性和抗变形能力。若路基填筑材料不合格，或者压实时局部未达到质量标准，或者在路基自然沉降未到一定程度时便开始路面施工，这些都可能引起路基的不均匀沉降，从而使得路面的混凝土板也随之产生裂缝。此外，如果路面基层平整度达不到要求，会造成水泥混凝土层厚薄不均，这些部位在车辆荷载作用下便容易产生裂缝。通常在新旧路结合部位、以及人工结构物与路堤衔接处，都可能出现不均匀沉降而引起混凝土路面裂缝。还有的水泥混凝土路面的基层采用水泥、石灰稳定土材料铺筑，会引发路面开裂。还有的道路基层养护不到位也会引起水泥混凝土路面开裂。
（三）环境因素的影响
水泥混凝土路面在施工和养护期间，容易受到外部气候环境的影响，如湿度、风速等气候条件会影响混凝土水分的挥发速度。如风速对混凝土干缩的影响非常大，风速大则水分挥发越快，混凝土的干缩也越快，容易引起收缩裂缝。由于混凝土具有热胀冷缩性质，当外部温度变化较大时，便可能造成混凝土局部收缩，出现应力变化，进而引起混凝土路面裂缝。
（四）施工因素的影响
由于混凝土的搅拌时间不够，导致混凝土搅拌不均，使得混凝土收缩不均匀，其内部应力分布也不均匀，容易引起裂缝。浇筑混凝土时，由于振捣不均匀，使混凝土中局部位置出现气孔、蜂窝，行车荷载作用下易引起裂缝。在混凝土浇注成型后未能及时切缝，引起该处产生横向裂缝，并迅速发展为贯通全幅的裂缝。还有的传力杆安装偏斜，传力过程中顶破混凝土，也会引起裂缝。混凝土浇筑成型后，逐渐开始凝结硬化，若养护不及时也会引起收缩裂缝。此外，混凝土养护不连续也可能引起水泥混凝土路面裂缝。水泥混凝土路面施工后不久也可能引起水泥混凝土路面裂缝和断板。
二、水泥混凝土路面裂缝的防治对策
（一）加强混凝土质量的控制
（1）用于路面混凝土的水泥最好采用较高标号的混凝土，或者直接采用道路专用水泥，水泥应具有较好的抗冻与耐磨性能，早期强度增长快，收缩性要小，最好使用同一厂家生产的同一级别水泥。集料方面，石子应质地坚硬、级配良好，不得采用强风化的石子；砂应采用级配良好的中粗砂，不得采用含泥量过大或含杂质较多的砂。当砂石的含泥量不符合要求时，可采取冲洗、过筛等措施予以处理并再次进行检验，合格后方可在工程中使用。水泥及集料等原材料进场时，应加大质量检验力度，杜绝不合格原材料用到工程中。
（2）混凝土的极限拉伸应变值太小，难以抵抗温度变形和干缩变形，所以才会引起水泥混凝土路面裂缝。可以通过以下措施来增大混凝土的极限拉伸应变值或抗拉强度值：①由于混凝土的极限拉伸值随抗压强度的增大而变大，所以采用抗压强度较高的混凝土有助于提高其抗裂性能，可采用C30、C35较高标号的混凝土。②控制混凝土骨料的最大粒径，骨料最大粒径在一般公路中不超过40mm，粒径较小的骨料级配有助于提高混凝土的极限拉伸值。③采用碎石配制混凝土，其极限拉伸值比用一般卵石配制的混凝土要高出大约30%。
（3）混凝土配合比应控制适当，应通过实验室试验来确定合理的混凝土配合比，提供合格的砂控制细度、含水率、含泥量等，水泥控制强度，石控制含水率及含泥量等参数，并确定各种材料的用量比例。严格按照设计配合比施工，将设计配合比换算为施工配合比，并准确计量各种材料的用量。
（4）为保证混凝土工程质量，防止开裂，应合理使用外加剂。如使用减水剂可减少混凝土的用水量，从而降低混凝土的收缩率；掺加减水防裂剂还可减少15%的水泥用量而不影响混凝土的强度，并且可通过增加骨料的用量来补充这部分体积，通过减少水泥用量而降低水化热；合理使用减水剂还有助于增强水泥与骨料的粘结力，从而在一定程度上减小沉缩变形；掺加外加剂可提高混凝土密实性，可控制水分的蒸发速率，防止出现干燥收缩而引起裂缝。
（二）加强路基及基层施工质量控制
道路路基压实质量要求达到规定的压实度值，尤其要做好桥涵、构造物附近的压实工作，确保路基有足够的、均匀的强度，防止不均匀沉降而引起水泥混凝土路面裂缝。填筑路基时不同种类的土壤应分层填筑，防止土壤特性不同而导致路基沉降不一致，影响路面板结构性能。遇到特殊软弱土基、湿陷性黄土、采空区等路段时，须采取一定的路基强化处理措施后方可进行水泥混凝土路面施工。施工中的填挖交界、半填半挖结合处须进行特殊的设计，并对路槽以下部分进行处理。水泥混凝土路面基层应具有较高的密实度和整体强度，并且水稳定性要好，所以应严格按施工操作规程进行基层的施工，重点控制好基层的压实度和平整度，做到分层填筑、分层碾压、分层测试。确保各层的平整度和压实度满足设计要求和规范要求。（三）加强水泥混凝土路面施工的管理
（1）施工时注意温差，尽量避免在高温或低温气候条件下进行水泥混凝土路面的施工。（2）严格控制混凝土的拌和时间和运输距离，要根据机械性能准确掌握拌和时间，尽可能地减少从搅拌到成型之间的时间和运输路程，以避免混合料产生离析现象或发生过早凝聚。（3）浇筑混凝土时，由专人负责振捣，合理掌握振捣间距和振捣时间，确保振捣均匀，并且要保证水泥混凝土路面铺筑的连续性，若因故需要间断作业，应设置施工缝，并布置传力杆。应遵照规范和设计要求安装传力杆，使其与道路中心线及路面平行。（4）及时切横缩缝，缝深应达到设计要求深度，以便在路面产生缩裂之前尽快形成弱断面。可根据实际情况在横缩缝位置的混凝土板底部加设木块以诱导裂缝产生，增强弱断面效应。（5）混凝土路面浇筑后及时用潮湿材料覆盖，并充分洒水保湿养护，防止强风和烈日暴晒，混凝土路面浇筑后的2～3周内应保持潮湿状态。特别是炎热季节施工时，应浇完一段，养护一段。还应充分重视水泥混凝土路面板的边缘养护，确保整个水泥混凝土路面的全面充分养护，养护过程中可采用养护液、养护膜等新技术。（6）混凝土路面施工完毕后，要做好成品保护，加强对开放交通施工的交通管制，未达到设计强度不允许通车使用，禁止车辆冲卡和驶入养护期未到的混凝土路面。道路投入运营使用后，也应加强对车辆控制，严禁超载车辆通行，防止重载车辆对混凝土路面造成破坏而引起裂縫。
三、结语
我们不仅要做好各个环节的工作，从源头上防止水泥混凝土路面裂缝的发生，对于已经出现的路面裂缝，应及时采取有效措施进行处理，如通过灌浆等手段将病害消除在“萌芽”状态，以免波及周边板块，致使损坏扩大。
参考文献：
［1］王晓东．对水泥混凝土路面裂缝的原因及防治的探讨［J］．黑龙江科技信息，2009，(14)．
［2］张伟．浅议水泥混凝土路面裂缝原因及防治措施［J］．知识经济，2011，(19)．
［3］JTGD30－2003，公路水泥混凝土路面施工技术规范［S］.
关键词：水泥混凝土路面；裂缝；原因；措施
中图分类号： TV543 文献标识码： A 文章编号：
一、水泥混凝土路面裂缝产生的原因
（一）原材料原因引起开裂
水泥的安定性差，强度不足，会影响混凝土的初期强度，增大开裂的几率。水泥的化学成分及细度对混凝土质量影响很大，若水泥的有害杂质或硅酸二钙等含量过高，会因为收缩作用而导致路面裂缝。此外，水泥与水刚接触会产生迅速而短暂的反应，释放大量的水化热，便会出现裂缝。集料（砂、碎石等）含泥量及有机质超标，会使得水泥与集料的界面粘结不良，容易引起水泥混凝土路面的初期开裂。混凝土中的单位水泥用量偏大，会增加混凝土的水化热，也必然会导致较大的收缩。有时，工程中为了满足和易性需要，在施工中采用了较高的水灰比，这也会增加水泥水化初期集料表面的水膜厚度，从而使其强度降低，也易导致开裂。
（二）道路路基及基层的影响
路基是路面的承重结构，混凝土面板下的基层应平整、坚实，应具有较好的整体性和抗变形能力。若路基填筑材料不合格，或者压实时局部未达到质量标准，或者在路基自然沉降未到一定程度时便开始路面施工，这些都可能引起路基的不均匀沉降，从而使得路面的混凝土板也随之产生裂缝。此外，如果路面基层平整度达不到要求，会造成水泥混凝土层厚薄不均，这些部位在车辆荷载作用下便容易产生裂缝。通常在新旧路结合部位、以及人工结构物与路堤衔接处，都可能出现不均匀沉降而引起混凝土路面裂缝。还有的水泥混凝土路面的基层采用水泥、石灰稳定土材料铺筑，会引发路面开裂。还有的道路基层养护不到位也会引起水泥混凝土路面开裂。
（三）环境因素的影响
水泥混凝土路面在施工和养护期间，容易受到外部气候环境的影响，如湿度、风速等气候条件会影响混凝土水分的挥发速度。如风速对混凝土干缩的影响非常大，风速大则水分挥发越快，混凝土的干缩也越快，容易引起收缩裂缝。由于混凝土具有热胀冷缩性质，当外部温度变化较大时，便可能造成混凝土局部收缩，出现应力变化，进而引起混凝土路面裂缝。
（四）施工因素的影响
由于混凝土的搅拌时间不够，导致混凝土搅拌不均，使得混凝土收缩不均匀，其内部应力分布也不均匀，容易引起裂缝。浇筑混凝土时，由于振捣不均匀，使混凝土中局部位置出现气孔、蜂窝，行车荷载作用下易引起裂缝。在混凝土浇注成型后未能及时切缝，引起该处产生横向裂缝，并迅速发展为贯通全幅的裂缝。还有的传力杆安装偏斜，传力过程中顶破混凝土，也会引起裂缝。混凝土浇筑成型后，逐渐开始凝结硬化，若养护不及时也会引起收缩裂缝。此外，混凝土养护不连续也可能引起水泥混凝土路面裂缝。水泥混凝土路面施工后不久也可能引起水泥混凝土路面裂缝和断板。
二、水泥混凝土路面裂缝的防治对策
（一）加强混凝土质量的控制
（1）用于路面混凝土的水泥最好采用较高标号的混凝土，或者直接采用道路专用水泥，水泥应具有较好的抗冻与耐磨性能，早期强度增长快，收缩性要小，最好使用同一厂家生产的同一级别水泥。集料方面，石子应质地坚硬、级配良好，不得采用强风化的石子；砂应采用级配良好的中粗砂，不得采用含泥量过大或含杂质较多的砂。当砂石的含泥量不符合要求时，可采取冲洗、过筛等措施予以处理并再次进行检验，合格后方可在工程中使用。水泥及集料等原材料进场时，应加大质量检验力度，杜绝不合格原材料用到工程中。
（2）混凝土的极限拉伸应变值太小，难以抵抗温度变形和干缩变形，所以才会引起水泥混凝土路面裂缝。可以通过以下措施来增大混凝土的极限拉伸应变值或抗拉强度值：①由于混凝土的极限拉伸值随抗压强度的增大而变大，所以采用抗压强度较高的混凝土有助于提高其抗裂性能，可采用C30、C35较高标号的混凝土。②控制混凝土骨料的最大粒径，骨料最大粒径在一般公路中不超过40mm，粒径较小的骨料级配有助于提高混凝土的极限拉伸值。③采用碎石配制混凝土，其极限拉伸值比用一般卵石配制的混凝土要高出大约30%。
（3）混凝土配合比应控制适当，应通过实验室试验来确定合理的混凝土配合比，提供合格的砂控制细度、含水率、含泥量等，水泥控制强度，石控制含水率及含泥量等参数，并确定各种材料的用量比例。严格按照设计配合比施工，将设计配合比换算为施工配合比，并准确计量各种材料的用量。
（4）为保证混凝土工程质量，防止开裂，应合理使用外加剂。如使用减水剂可减少混凝土的用水量，从而降低混凝土的收缩率；掺加减水防裂剂还可减少15%的水泥用量而不影响混凝土的强度，并且可通过增加骨料的用量来补充这部分体积，通过减少水泥用量而降低水化热；合理使用减水剂还有助于增强水泥与骨料的粘结力，从而在一定程度上减小沉缩变形；掺加外加剂可提高混凝土密实性，可控制水分的蒸发速率，防止出现干燥收缩而引起裂缝。
（二）加强路基及基层施工质量控制
道路路基压实质量要求达到规定的压实度值，尤其要做好桥涵、构造物附近的压实工作，确保路基有足够的、均匀的强度，防止不均匀沉降而引起水泥混凝土路面裂缝。填筑路基时不同种类的土壤应分层填筑，防止土壤特性不同而导致路基沉降不一致，影响路面板结构性能。遇到特殊软弱土基、湿陷性黄土、采空区等路段时，须采取一定的路基强化处理措施后方可进行水泥混凝土路面施工。施工中的填挖交界、半填半挖结合处须进行特殊的设计，并对路槽以下部分进行处理。水泥混凝土路面基层应具有较高的密实度和整体强度，并且水稳定性要好，所以应严格按施工操作规程进行基层的施工，重点控制好基层的压实度和平整度，做到分层填筑、分层碾压、分层测试。确保各层的平整度和压实度满足设计要求和规范要求。（三）加强水泥混凝土路面施工的管理
（1）施工时注意温差，尽量避免在高温或低温气候条件下进行水泥混凝土路面的施工。（2）严格控制混凝土的拌和时间和运输距离，要根据机械性能准确掌握拌和时间，尽可能地减少从搅拌到成型之间的时间和运输路程，以避免混合料产生离析现象或发生过早凝聚。（3）浇筑混凝土时，由专人负责振捣，合理掌握振捣间距和振捣时间，确保振捣均匀，并且要保证水泥混凝土路面铺筑的连续性，若因故需要间断作业，应设置施工缝，并布置传力杆。应遵照规范和设计要求安装传力杆，使其与道路中心线及路面平行。（4）及时切横缩缝，缝深应达到设计要求深度，以便在路面产生缩裂之前尽快形成弱断面。可根据实际情况在横缩缝位置的混凝土板底部加设木块以诱导裂缝产生，增强弱断面效应。（5）混凝土路面浇筑后及时用潮湿材料覆盖，并充分洒水保湿养护，防止强风和烈日暴晒，混凝土路面浇筑后的2～3周内应保持潮湿状态。特别是炎热季节施工时，应浇完一段，养护一段。还应充分重视水泥混凝土路面板的边缘养护，确保整个水泥混凝土路面的全面充分养护，养护过程中可采用养护液、养护膜等新技术。（6）混凝土路面施工完毕后，要做好成品保护，加强对开放交通施工的交通管制，未达到设计强度不允许通车使用，禁止车辆冲卡和驶入养护期未到的混凝土路面。道路投入运营使用后，也应加强对车辆控制，严禁超载车辆通行，防止重载车辆对混凝土路面造成破坏而引起裂縫。
三、结语
我们不仅要做好各个环节的工作，从源头上防止水泥混凝土路面裂缝的发生，对于已经出现的路面裂缝，应及时采取有效措施进行处理，如通过灌浆等手段将病害消除在“萌芽”状态，以免波及周边板块，致使损坏扩大。
参考文献：
［1］王晓东．对水泥混凝土路面裂缝的原因及防治的探讨［J］．黑龙江科技信息，2009，(14)．
［2］张伟．浅议水泥混凝土路面裂缝原因及防治措施［J］．知识经济，2011，(19)．
［3］JTGD30－2003，公路水泥混凝土路面施工技术规范［S］.