水泥混凝土路面裂缝成因和防治措施分析.doc

1、水泥混凝土路面裂缝成因和防治措施分析摘要：裂缝是水泥混凝土路面的主要病害之一，其成因复杂而繁多，工程师带来了很大的难题。本文对水泥混凝土路面裂缝的产生原因及修复办法进行简要的总结，以达到使混凝土路面结构安全、耐用及稳定的目的。 关键词：水泥 路面 病害 裂缝 修复 裂缝是水泥混凝土路面最为常见的病害之一，混凝土路面一旦出现裂缝无论是从美观角度，抑或是从结构的安全角度都是十分有害的。现今的水泥混凝土路面正向着大跨度，结构整体性好的方向发展，因此对裂缝的控制也就成为决定一座混凝土路面的成败之所在。由于水泥混凝土路面的裂缝成因复杂，种类繁多，因此引起了混凝土路面工程界的普遍关注，本文就水泥混凝土路面

2、裂缝的成因及修缮办法进行简要的分析，以达到提高混凝土路面施工质量的目的。 1、路面裂缝的产生原因 由于混凝土材料的复杂性，加之混凝土路面施工受外界环境的影响较大，不可避免的造成了混凝土裂缝成因繁多而复杂，即使是一条裂缝也不止受单一的因素影响。 一、温度变形引起的裂缝。混凝土具有热胀冷缩的性质。水泥水化大部分集中在混凝土硬化初期，会放出较多的热量。由于混凝土散热缓慢，所以在大体积混凝土中，如不才取人工措施，混凝土内部温度会明显偏高，产生膨胀，而在同时，混凝土外部却随气温降低而冷却收缩，这是就会在混凝土中产生很大的温度应力。如果这个温度应力达到此时混凝土的极限抗拉强度，就会开裂。所以，对大体积混凝

3、土，要尽量降低混凝土的发热量。另外，年温差、日照、骤然降温、养护不当等也会造成混凝土开裂。 二、直接应力裂缝。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝，其产生的原因是施工阶段不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构受力特点，随意翻转、起吊、运输、安装等。使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的撞击，发生大风、大雪、地震、爆炸灾害等。 三、次应力裂缝。次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生的裂缝，其产生的原因是在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算考虑不周，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。混凝土路面结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，

4、在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处等容易出现裂缝。 四、塑性收缩。塑性收缩是指发生在施工过程中、混凝土浇筑后 4-5 小时左右， 此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。缩水收缩。混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，温度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩。 五、由冻胀引起的裂缝。由冻胀引起的裂缝是指发生在冬天大气气温低于零度的北方地区，混凝土中的游离水在低温下转变为固态，体积膨胀，使混凝土的内部产生膨胀应力，当膨胀应力超过混凝土的强

5、度后，就会引起混凝土的开裂。 六、基础变形引起的裂缝。由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有：地质勘察精度不够、试验资料不准、地基地质、结构荷截、结构基础类型差异过大；基础分期建造，地期冻胀等。另外，混凝土路面建成以后，原有地基条件变化也会引起基础变形产生裂缝。 七、施工工艺及施工质量引起的裂缝。 （一）混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源点。（二）混凝土保护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋，使随负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢盘垂直方

6、向的裂缝。 （三）混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低，在硬化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，即塑性收缩裂缝。 （四）混凝土搅拌、运输时间过长，水分蒸发过多，引起混凝土塌落过低，使得在混凝土上出现不规则的收缩裂缝。 （五）用泵送混凝土施工时，为保证混凝土的流动性，增加水和水泥用量，或因其他原因加大了水灰比，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加，使得混凝土体积上出现不规则裂缝。 （六）混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好，易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝，如混凝土分层浇筑时，后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑，引起层面之间的水平裂缝；采用分段现浇时

7、，先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好，新旧混凝土这间粘结力小，或后浇混凝土养护不到位，导致混凝土收缩而引起裂缝。 此外， 施工材料质量差、天气冻胀也是造成混凝土路面混凝土产生裂缝的原因。颗粒级配如果不良，也有可能造成裂缝。 2、路面裂缝修补措施 水泥混凝土路面开裂后修补裂缝的方法也是多种多样的，如：灌浆法、嵌缝法、表面修补法、结构加固法、混凝土置换法等等。 一、灌浆法是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成整体，从而达到封堵加固的目的。常用胶结材料有环氧树脂或水泥浆。 二、嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭

8、裂缝的目的。 三、表面修补法是一种简单、常见的修补方法。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，若在裂缝表面粘贴玻璃纤维可以防止混凝土继续开裂。 四、结构加固通常是加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。 五、混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料，如水泥砂浆、聚合物。 六、对钢筋笼进行加固。可用四根或六根定位钢筋将钢筋笼固定在护筒壁上，并延着钢筋笼方向在护筒上焊接可以减少钢筋笼上浮。 七、控制泥浆性

9、能。当泥浆内含沙量较大时，在浇注混凝土过程中如冲洗导管的水冲入待浇注孔中，容易改变泥浆性能，在混凝土与泥浆表面形成一层沉淀物，既影响混凝土浇注，钢筋笼也容易上浮。 八、控制导管埋深。浇筑混凝土时，需严格控制导管埋深，过深的埋设容易增加混凝土浇注时的上浮力。 3、结束语 裂缝作为水泥混凝土路面的主要病害，就其产生的原因是十分复杂的。在设计中考虑不周，施工过程中不遵守规则，运营管理时不严加控制，均可能造成裂缝的产生。混凝土路面工程作为生命线工程之一，一定要保持其持久耐用与使用安全。因此，应当各个环节做到严格控制，保证不发生安全问题，即使发现问题也要及时想办法解决，做出真正能保证安全使用，耐久性又良好的混凝土路面。 参考文献： 1混凝土结构加固设计规范S.GB50367-2006.北京：中国建筑工业出版社. 2混凝土结构设计规范S.GB50010-2002.北京：中国建筑工业出版社. 3公路桥梁养护技术规范（JTGH12- 2008）.北京：人民交通出版社. 4公路养护技术规范（JTGH10- 2009）.北京：人民交通出版社.