混凝土路面施工裂缝成因分析及预防措施

混凝土路面施工裂缝成因分析及预防措施

石涛

关键词：混凝土；裂缝；成因分析；预防措施

引言

因为混凝土的抗压强度比较高，持久性比较好，易于成型，方便取材，所以近年来被大量应用于各种公路、房顶、桥梁等建筑施工过程中。虽然混凝土的技术质量也在不断地提高，包括它的均匀性和运输的便捷性，但是混凝土本身的抗拉强度低，塑性差，所以在使用过程中会导致出现裂缝。所以讨论并分析混凝土公路路面的裂缝形成原因，并给出较合适的的施工策略具有非常重要的作用。

一、公路路面混凝土施工过程中常见的裂缝类型及成因

形成公路路面混凝土施工裂缝的因素是多种多样的。公路混凝土路面施工中导致裂缝出现的原因是多种多样的，一般情况来说，裂缝的形成原因有水泥的水化热以及温差的影响，还有混凝土本身的收缩功能等，根据形成原因和形成流程分为以下几种：

1、水泥水化热导致裂缝出现

水泥水化热指的是在公路工程中混凝土浇筑完成后在其表面产生散热的现象。由于混凝土浇筑量比较大，外部和内部混凝土的散热速度与内外部的形变不一致。在混凝土浇筑时内部产生大量的混凝土水化热，内部散热慢，温度较高，表面散热比较快，温度低，因此在内部和外部的形变量不一致，产生温度应力。约束条件的不一样，使得在整个公路工程混凝土内部和外部产生的温度应力大小也不一样。当混凝土抗拉应力小于温度应力时，就会出现裂缝，降低工程质量，影响美观。

1.2温度差异过大导致裂缝

温度因素是混凝土公路路面出现裂缝的重要原因之一，因此温度裂缝也是最为主要的裂缝类型。在公路混凝土路面进行施工过程中，当外界气温突然下降时，混凝土表面的气温下降快，内部的气温下降慢，当内部和外部的气温相差过大时，在公路混凝土的表面就会因应力不同而出现裂缝。

1.3、路基沉降引起的裂缝

当路基发生沉降时，由于沉降不均匀会导致出现不均匀的裂缝。例如在半填半挖路段施工中，在填和挖的交接地方如果处理不好或没有按照规定要求进行处理，或未将填方部分压实，会出现填方部分滑移或沉降，从而造成裂缝。再比如在新路基与老路基的交界地方，经常由于处理不好而造成新建路基与老路沉降不一致，出现裂缝。原因有：第一，基层材料搅拌不均；第二，构造物（雨水井等）附近压实机械难以施工的部位无法压实；第三，路基填料混杂等原因都会导致路面板脱空，产生裂缝。

1.4下水口、下水井引起的裂缝

经过实地调查发现，在下水口，下水井附近经常出现裂缝。在水泥混凝土的硬化（是指在水泥水化作用下产生强度）过程中会产生大量的热量，因此水泥混凝土的体积就会产生膨胀，温度会随之上升。但是由于边上下水口的存在会阻碍混凝土的体积膨胀，再加上缩缝交接处的传力杆阻碍收缩，使得井边混凝土混凝土内产生内应力，成为薄弱环节，从而产生裂缝。

1.5混凝土的配比不合适引起的裂缝

1.5.1砂的含量较大

在混凝土进行配比时，如果砂的含量过大，集料的总的表面积和孔隙率就会增加，而要想混凝土获得一定的流动性，就必须要多加水泥浆，随之混凝土的收缩量也会增加，这样就很容易产生混凝土板块裂缝。

1.5.2水泥的含量较大

水泥石是混凝土中产生收缩的主要部分，因此如果使用较多的水泥肯定会使混凝土产生大的收缩，从而导致裂缝。

1.5.3水和灰的比例不恰当

如果水和灰的比例太大，在混凝土硬化的过程中过多的水分会逐渐蒸发掉，增加了混凝土的孔隙率，降低强度，增大干缩量，极易产生混凝土裂缝；如果水和灰的比例过小，和易性不好，无法振捣紧实，影响操作施工，制作的混凝土强度低，粗的骨料和细的骨料分层，很容易出现混凝土早期开裂的现象。

1.6切缝不合适引起的裂缝

混凝土的连续长度在切缝前随着浇筑的长度增长，由收缩和翘曲产生的抗拉、抗折应力会随着板的长度增加而增大。当水泥混凝土路面某一局部的弯拉应力大于其极限抗折、抗拉强度时，裂缝就在混凝土板此处出现。切缝的作用就是成为混凝土的薄弱环节，是混凝土的内应力集中在切缝处，让裂缝产生在切缝处。切缝深度和切缝时间不一样，产生裂缝也不一样。如果切缝时间过早，从砂浆中会脱落掉粗的骨料，会产生残缺不齐的裂缝。如果切缝的时间过晚，混凝土内部早已产生应力，且应力大于混凝土的承载能力，此时就会导致裂缝的出现；如果裂切缝切的深度太深，断裂的面积又太小，就难以保证混凝土板之间传递载荷的能力。如果切缝切的深度太浅，就会对混凝土截面强度的削弱力度不够，无法保证在切缝处产生断裂，同时面层上会产生不规则的裂缝。

二、水泥混凝土路面产生裂缝的预防措施

针对上述不同原因引起的水泥混凝土路面裂缝，应该分别采取以下措施对其进行预防。

2.1温度的控制

第一，降低混凝土的浇筑温度。在搅拌混凝土时，应当采用添加水或者用水冷却碎石，来降低混凝土的浇筑温度。第二，当气温骤降时，应当对混凝土表面采取保温措施。

2.2严格控制路基的质量

在路基的施工过程中，应当严格按照施工的操作规程进行操作，力求进行分层填实，分层碾压以及分层进行测试。每层压实的厚度、压实的程度、平整程度及弯成值都必须符合规范的要求和设计的要求。尤其是下水井、构造物的附近，压实工作更应加强，确保路基有足够与均匀的强度。

2.3特殊部位采用钢筋进行加强

针对出现在下水口、下水井处的裂缝，首先在混凝土与下水口交界的地方增加胀缝，可以使水泥混凝土路面进行自由收缩，其次，采用钢筋在混凝土周围对混凝土进行加强。

2.4采用合适的混凝土配比

第一，施工前进行混凝土的配比试验，在尽可能满足强度的条件下，降低水泥的使用量。第二，集料中的水含量要及时进行测试，方便调整水的含量，保持准确的水灰比。第三，使用适当的外掺剂，以此改善混凝土混合料的和易性，但不能添加水。

2.5控制切缝的时间

当横向缩缝等混凝土强度达到25%～30%时就可以切缝，这样就可以避免路面早期因温度的影响而导致的开裂。为了及时切缝，应使用多台切缝机进行切缝。在进行切缝时，可以从施工长度1/2处开始切第一条切缝，再从1/2的路面施工长度切第二条切缝，依次交替进行。为了使裂缝更加准确地发生在切割处，切缝的深度应当控制在板厚的1/4～1/5处。

结束语

综上所述，混凝土路面产生裂缝的原因有水泥水化热、温度差异过大、路基沉降、下水口和下水井、混凝土的配比不合适、切缝不合适等等。本文通过对以上混凝土路面裂缝的成因进行分析总结，得出了相应的预防措施，比如温度的控制、严格控制路基的质量、特殊部位采用钢筋进行加强、采用合适的混凝土配比、控制切缝的时间。相信采取以上措施可以减少混凝土路面的裂缝数量，提高混凝土路面的施工质量，也能更加快速地完成施工任务。

参考文献

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