水泥混凝土裂縫成因及其防控措施

近年來，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國交通建設(shè)事業(yè)得到了大力的發(fā)展，水泥商品混凝土路面具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、耐久性好、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)，在我國道路建設(shè)中應(yīng)用極為廣泛。但是水泥商品混凝土裂縫是目前工程建設(shè)中普遍存在的質(zhì)量通病，裂縫影響道路的使用質(zhì)量及使用壽命；并給行車帶來了安全隱患。倘若哪一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題解決不好，都將會(huì)影響路面的正常使用。從已有水泥商品混凝土路面的使用情況看，最常發(fā)現(xiàn)一些質(zhì)量問題，諸如商品混凝土板體下沉、錯(cuò)臺(tái)、裂縫等等，尤以裂縫最多見。這種結(jié)構(gòu)性破壞現(xiàn)象，對商品混凝土路面的使用壽命危害極大，如何防治水泥商品混凝土路面裂縫的發(fā)生仍是丞待解決的技術(shù)難題之一。

1工程概況

江蘇省某城市城區(qū)道路工程，道路為12m寬，雙坡4車道。道路路面結(jié)構(gòu)：由上至下依次為200mm厚c30水泥商品混凝土路面、表面機(jī)刻紋；20mm厚粗砂墊層；200mm厚3：7灰土基層，壓實(shí)系數(shù)≥0.95；素土夯實(shí)（壓實(shí)密度≥98%）；抗折強(qiáng)度4.5mpa。道路開放使用以來，整體上看路面施工質(zhì)量還是不錯(cuò)的。但是，存在的問題也不容忽視，比如路面發(fā)現(xiàn)有不少裂縫存在，裂縫寬度在1.5～3mm左右，長度3～5m，多出現(xiàn)在縮縫附近，基本與板體垂直。它不僅影響美觀，在行駛荷載作用下也會(huì)加速其發(fā)展成貫通裂縫，嚴(yán)重影響車輛正常行駛，通過實(shí)際路面的施工，觀察使用效果，分析總結(jié)出水泥商品混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因以及防止裂縫產(chǎn)生的控制措施。

2水泥商品混凝土路面裂縫產(chǎn)生的成因

2.1溫度變化引起的裂縫

商品混凝土板體由于受溫度的變化產(chǎn)生體積膨脹和收縮。溫度變化取決于施工季節(jié)、施工溫度、施工養(yǎng)護(hù)等因素。比如白天的高溫，使板體頂面溫度高于底面溫度，這種溫差會(huì)造成板體中部的隆起；夜晚溫度降低，使板頂面溫度低于底面溫度，使得板體的邊緣翹起。而這些變形會(huì)受到板底與基層表面之間的摩擦阻力和粘結(jié)作用以及板的自重和車輪荷載等的約束，使板體產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力，板體就被拉裂，產(chǎn)生裂縫。

2.2收縮引起的裂縫

商品混凝土路面在夏季施工時(shí)，由于氣溫高，商品混凝土表面水分蒸發(fā)速度過快，在板面產(chǎn)生干縮，這種干縮變形又受到內(nèi)部商品混凝土的約束，導(dǎo)致表面裂縫的產(chǎn)生。如果在后期遇到氣溫的驟然降低時(shí)，也會(huì)在商品混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超出商品混凝土的抗裂能力時(shí)，就會(huì)在商品混凝土表面產(chǎn)生裂縫。

2.3路基沉降引起的裂縫

路基由于強(qiáng)度和穩(wěn)定性不夠而產(chǎn)生不均勻的沉陷，使商品混凝土板體失去支承能力，加上商品混凝土又是一種脆性材料，這樣在行車荷載作用下板體因脫空產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力而造成破壞，產(chǎn)生斷裂裂縫。

2.4材料或施工質(zhì)量不良引起的裂縫

使用的水泥安定性不合格，集料含泥量超標(biāo)或水灰比過大等，使商品混凝土達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，抗裂性能變差，加上切縫不及時(shí)、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)纫蛩氐拇嬖�，使商品混凝土因自身水化反�?yīng)的收縮、溫差引起的收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過商品混凝土板體自身的抗拉強(qiáng)度，商品混凝土板就會(huì)裂縫。還有基層標(biāo)高、平整度控制不好，使得路面板體厚度不一致，造成板在薄弱部位（過薄或薄厚交界處）產(chǎn)生裂縫。

3水泥商品混凝土路面裂縫的防治措施

3.1認(rèn)真把好原材料檢驗(yàn)關(guān)

合格的原材料是保證水泥商品混凝土質(zhì)量的必要條件。路面商品混凝土使用的水泥應(yīng)選用強(qiáng)度較高、收縮性小、耐磨性強(qiáng)、抗凍性好的水泥。盡量采用同一廠家同一牌號(hào)的水泥，對水泥的各項(xiàng)性能指標(biāo)要抽樣檢驗(yàn)，合格后方可使用。選擇性質(zhì)優(yōu)良和合格的集料，這是保證商品混凝土具有良好的耐久性和強(qiáng)度等重要性能的先決條件。細(xì)集料要用潔凈、堅(jiān)硬、耐久、級配良好的中、粗砂，且細(xì)度模數(shù)不宜小于2.5，粗集料應(yīng)滿足堅(jiān)固性、耐磨性等指標(biāo)要求，并嚴(yán)格控制集料的含泥量。

3.2嚴(yán)格控制水泥商品混凝土配合比

商品混凝土的配合比應(yīng)根據(jù)商品混凝土所需要的強(qiáng)度、和易性及路面的耐磨性、抗凍融等耐久性要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。嚴(yán)格控制水灰比，路面商品混凝土的水灰比應(yīng)不大于0.5，冬季施工不應(yīng)大于0.45。在滿足施工要求的前提下，盡量減少商品混凝土的用水量�，F(xiàn)場施工時(shí)，按照現(xiàn)場測試的粗細(xì)集料的含水量，將設(shè)計(jì)的商品混凝土配合比換算為施工配合比。

3.3抓好路基和基層的施工

路基是商品混凝土路面的基礎(chǔ)，必須有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，路基的壓實(shí)度應(yīng)符合《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，路基驗(yàn)收合格后才可鋪筑基層�；鶎討�(yīng)具有足夠的抗沖刷能力和一定的剛度，基層標(biāo)高要準(zhǔn)確控制，鋪設(shè)要堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定、均勻、平整、整體性好，特別是局部低凹補(bǔ)料的部位，要認(rèn)真壓實(shí)，基層施工完畢要嚴(yán)格驗(yàn)收，不符合要求堅(jiān)決不能進(jìn)行商品混凝土面板施工。

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3.4加強(qiáng)減摩層（商品混凝土板體底面和基層頂面間）施工質(zhì)量

板體在剛澆筑后，商品混凝土強(qiáng)度不足，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，商品混凝土產(chǎn)生伸縮變形，過大的粘結(jié)力會(huì)導(dǎo)致板塊早期開裂。因此在商品混凝土板體底面與基層頂面間設(shè)置滑動(dòng)層，以減少板體與基層間的摩阻力。在施工過程中，可采用瀝青噴涂層或設(shè)置砂子墊層等層間減摩的技術(shù)措施，減摩層一定要按設(shè)計(jì)要求的厚度鋪設(shè)均勻。

3.5重視商品混凝土板體接縫的施工

商品混凝土板體接縫的施工，直接影響著路面的平整度，也是影響路面壽命的重要環(huán)節(jié)，必須精心設(shè)計(jì)、精心施工，切實(shí)保證接縫的質(zhì)量與作用。按照設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定，合理布置脹縫、縮縫及施工縫。脹縫可按間隔30m設(shè)置，每隔6m設(shè)置一道縮縫，縱縫每隔一個(gè)車道寬度3m設(shè)一道。而切縫質(zhì)量的好壞也直接影響著商品混凝土板體的質(zhì)量，切縫深度要符合規(guī)范要求，切縫時(shí)間不宜過早或過遲，應(yīng)根據(jù)氣溫的不同掌握適宜的切縫時(shí)間，一般參照下表來確定。

3.6做好路面商品混凝土的養(yǎng)護(hù)

商品混凝土的合理養(yǎng)護(hù)，是確保其質(zhì)量的關(guān)鍵。商品混凝土路面澆筑后，經(jīng)過抹面、拉毛完畢，要及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。當(dāng)商品混凝土表面已有相當(dāng)硬度，用手指輕壓沒有痕跡時(shí)，隨即開始養(yǎng)護(hù)。高溫施工時(shí)，商品混凝土要嚴(yán)防暴曬，以免水分損失過快而產(chǎn)生過量的收縮，低溫施工時(shí)要做好保溫工作。一般是采取上面蓋濕草簾、濕麻袋，每天灑水，經(jīng)常保持潮濕狀態(tài)，以避免商品混凝土受到溫度、濕度的不同變形而引起的冷縮和干縮。

4結(jié)束語

總之，水泥商品混凝土路面裂縫的產(chǎn)生是多種因素綜合作用的結(jié)果，防止商品混凝土路面開裂，要求基礎(chǔ)穩(wěn)固，基層堅(jiān)固，采用先進(jìn)的機(jī)械化施工工藝，良好的施工組織。施工過程中以預(yù)防為主，從施工材料選擇、基層強(qiáng)度控制、施工及養(yǎng)護(hù)等多方面控制；嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，控制好每個(gè)環(huán)節(jié)每道工序，從根本上進(jìn)行綜合治理，才能保證水泥商品混凝土路面的施工質(zhì)量，避免裂縫的產(chǎn)生，這樣才能延長水泥商品混凝土路面的使用壽命。

水泥混凝土路面裂縫成因及預(yù)防措施2017-04-07 22:44 | #2樓

1 水泥混凝土路面常見的質(zhì)量問題

（1）裂縫：裂縫分為縱向裂縫、橫向裂縫、斜向裂縫，產(chǎn)生這種裂縫的原因有基礎(chǔ)不均勻沉降、溫差、地基凍脹和施工質(zhì)量等原因，許多裂縫如不及時(shí)維修，常會(huì)發(fā)展為較大的損害，嚴(yán)重地影響路面的正常使用。

（2）唧泥：在車輛荷載作用下，面板接縫、裂縫和板邊下部產(chǎn)生的水和細(xì)粒土混合物間產(chǎn)生強(qiáng)制性位移造成的。

（3）錯(cuò)臺(tái)：隨著填縫料的喪失，會(huì)造成路面水的滲入，在車輛荷載的作用下，產(chǎn)生唧泥，隨著唧泥的連續(xù)不斷發(fā)生，路基游離土被不斷帶走，路基表面標(biāo)高不斷降低，產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)。

（4）拱起：混凝土板收縮時(shí)縫隙張開，填縫料失效，堅(jiān)硬碎屑等不可壓縮材料塞滿縫隙，使某一接縫兩側(cè)的板突然向上拱起。

（5）填縫料喪失和脫落：在板縫填縫料失效和車輪行走振動(dòng)的作用下，填縫會(huì)被擠出而被車輪帶走。

（6）坑洞：混凝土路面表面呈現(xiàn)破損和坑洞，主要原因是施工質(zhì)量差，或混凝土材料中夾帶朽木紙張和泥塊樹葉等雜物造成的。

（7）掉角：掉角通常由于脹、縮縫或施工縫填料選擇不當(dāng)，或者填縫料失效，造成路表水沿縫隙不滲。

（8）接縫擠碎：接縫擠碎是指鄰近接縫或裂縫約50cm寬度范圍內(nèi)，出現(xiàn)未擴(kuò)展整個(gè)板厚的裂縫或者混凝土分-裂碎塊，接縫擠碎主要是由于接縫施工不當(dāng)，或者因填縫料，剝落，擠出，老化，接縫被硬石子阻塞，則當(dāng)混凝土伸脹時(shí)，混凝土板的上部產(chǎn)生集中壓實(shí)力，在超過混凝土的抗剪強(qiáng)度時(shí)，板即發(fā)生剪切擠碎。

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2.1 原因分析

（1）由于混凝土所用材料品質(zhì)不良、水泥標(biāo)號(hào)、水質(zhì)、砂、石規(guī)格不符合要求，配合和水灰比不正確；

（2）由于施工不良，混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求；

（3）由于基礎(chǔ)濕軟，強(qiáng)度不均勻，路基或基層承載力不足引起的破壞；

（4）由于施工時(shí)對混凝土的凝結(jié)硬化過程中養(yǎng)護(hù)工作沒有做好，縱橫縫沒有及時(shí)做好；

（5）由于板面裂縫沒有及時(shí)修補(bǔ)，以致雨水滲入基層和路基，使路基和基層的承載能力減低，在行車的影響下，混凝土路面呈現(xiàn)新的斷裂和縫隙，以及裂縫處面板的沉陷；

（6）由于伸縮縫或裂縫中的填縫料發(fā)生損壞和脫落后，未及時(shí)填補(bǔ)為泥土，砂石所填塞，以致產(chǎn)生板的縱向和斜向的裂縫；

（7）由于混凝土面板厚度不足或因超設(shè)計(jì)荷載而發(fā)生的破壞。

2.2 預(yù)防措施

2.2.1 認(rèn)真選擇混凝土原材料

（1）水泥。對于特重型交通，可采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和道路硅酸鹽水泥，但其標(biāo)號(hào)必須在42.5級以上；對于重、中等和輕型交通，也可采用礦渣硅酸鹽水泥，其標(biāo)號(hào)不得低于32.5級。

（2）骨料。采用質(zhì)地堅(jiān)硬、潔凈的河砂或海砂，細(xì)度模數(shù)宜在2.5以上，配應(yīng)符合規(guī)范要求，砂的含泥量應(yīng)控制在3%，其它指標(biāo)符合要求。粗骨料可為碎石或礫石，應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久、結(jié)晶，符合規(guī)定級配，最大粒徑不超過40mm，含泥量不超過110%，硫化物及硫酸鹽含量不超過110%，針狀、片狀顆粒不超過15%。

2.2.2 做好混凝土施工質(zhì)量控制

良好的混凝土質(zhì)量是路面質(zhì)量的保證，混凝土在制備和施工中需處理好以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

（1）混凝土生產(chǎn)控制。施工中應(yīng)嚴(yán)格控制配比：控制好砂率、水泥用量和水灰比；混凝土的攪拌充分，出料要均勻，減少離析都有利于減少路面病害的發(fā)生。①采用混凝土真空脫水技術(shù)�；炷�土振搗完畢，用真空脫水技術(shù)可將混凝土表面及內(nèi)部的游離水和空氣排出，以降低混凝土的孔隙率和水灰比，增加混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度，提高水泥與骨料的界面結(jié)合力，可防止混凝土沁水過多而產(chǎn)生的收縮裂縫，減少混凝土缺陷。②選擇適宜的切縫時(shí)間。為了防止施工中的溫度收縮裂縫，準(zhǔn)確掌握切縫時(shí)間很重要，一般以混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到5- 10m pa 為適宜的切縫時(shí)間。

（2）防止路基的不均勻沉降。對不良土質(zhì)的路基，應(yīng)做特殊處理方可使用。所采用的改良和防護(hù)方法有兩種：①改良土質(zhì)。將膨脹土分為強(qiáng)、中等、弱膨脹土三種類型，強(qiáng)膨脹土不能作為路基材料，予以置換；對中等及弱膨脹土需加以改良。改良方法通常是根據(jù)膨脹大小加入6～8%石灰。②路基土坡的加固處理。從以下三方面作好路面土坡的處理：土工隔柵加固邊坡、選擇合適的坡比和選擇適宜的基坡加固方法。

2.3 裂縫的處治技術(shù)

2.3.1 灌縫材料

灌縫材料有環(huán)氧樹脂類、聚氨脂與改性聚氨脂類、烯類及瀝青橡膠類。

常用的改性環(huán)氧樹脂類材料有聚硫改性環(huán)氧灌縫材料，雙組分快速固化灌縫材料。聚氨脂類灌縫材料主要有多異氰酸酷膠粘劑和端異氰酸醋基聚氨酷預(yù)聚體型膠粘劑，前一種膠粘劑具有很高的膠粘性和耐疲勞堅(jiān)固性，后一種膠粘材料具有起始膠結(jié)強(qiáng)度高、彈性好、耐低溫、耐疲勞等優(yōu)點(diǎn)。烯類灌縫材料主要采用烯類聚合物配制而成，主要類型有氰基丙烯酸膠粘劑、（甲基）丙烯酸樹醋膠粘劑、聚醋酸乙烯乳液膠粘劑。

2.3.2 修補(bǔ)方法

（1）壓力注漿法：包括機(jī)械動(dòng)力法和低壓注漿法；其中機(jī)械動(dòng)力法是利用壓送設(shè)備將補(bǔ)縫漿液注入路面裂隙，達(dá)到閉塞的目的；低壓注漿法是利用彈性補(bǔ)縫器將注縫膠注入裂縫。

（2）開槽填補(bǔ)法：沿混凝土裂縫開鑿成槽，用聚合物水泥砂漿將其填補(bǔ)封閉的方法稱為開槽填補(bǔ)修補(bǔ)法。適用于允許開槽而寬度較大但數(shù)量不多的裂縫。

（3）涂膜封閉法：在混凝土表面涂刷防水涂膜以封閉微細(xì)裂縫的修補(bǔ)方法稱涂膜封閉法，適用于寬度小于0.2mm的微細(xì)裂縫的修補(bǔ)。

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