水泥混凝土路面裂缝成因分析及施工预防措施.doc

1、水泥混凝土路面裂缝成因分析及施工预防措施摘要 水泥混凝土路面是目前我国高等级路面的主要形式之一。但因设计、原材料、混凝土配合比、施工、使用等因素的影响, 水泥混凝土路面易产生裂缝，严重影响到路面的使用寿命和使用性能。本文从水泥混凝土路面出现裂缝的原因分析入手, 提出了水泥混凝土路面裂缝的施工预防措施。 关键词 水泥混凝土路面 ； 裂缝 ； 成因 ； 施工预防措施 Abstract the cement concrete pavement is one of the main forms of high grade pavement in China at present. But due to

2、 the impact of factors of design, raw material, concrete mix ratio, construction, use, easy to produce cracks in cement concrete pavement, seriously affect the service life and the service performance of pavement. Based on analysis of cement concrete pavement cracks, and puts forward the preventive

3、measures and construction of cement concrete pavement crack. keyword cement concrete pavement; crack; cause; preventive measures 中图分类号：U416.216 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013） 由于水泥混凝土路面具有强度高、承载能力强、耐磨抗滑、抗冻、稳定性好、耐久性好、养护费用低、利于夜间行车等优点, 因而在我国公路及城市道路建设中得到了广泛应用，目前已成为我国高等级路面的主要形式之一。但是, 受设计、施工、养护、气候环境及超负荷使用等诸多因

4、素的影响, 目前水泥混凝土路面普遍存在早期裂缝问题，严重影响了路面的使用寿命和使用性能。本文将从分析水泥混凝土路面裂缝产生的原因入手, 提出相应的施工预防措施。 一由于施工引起的水泥混凝土路面裂缝的成因, 主要有以下几个方面: 1.原材料质量不合格 (1) 水泥质量不合格，不同标号、不同厂家水泥合用 水泥的性能和质量是影响水泥混凝土路面的重要因素, 水泥的技术性能不合格、矿物成分含量超标都会造成混凝土强度不足、内部结构不稳定， 使混凝土产生裂缝。 另一方面，不同标号、不同厂家或品牌的水泥混杂使用, 由于水泥成分上有差异, 凝结时间和收缩率不同也会产生裂缝。 (2) 混凝土集料不符合操作规程和技

5、术规范要求，强度或级配不合格，含泥量及有机质含量超标，有可能造成水泥石与骨料界面粘结不良，混凝土抗拉弯强度不足，从而导致混凝土路面在荷载作用下产生裂缝。而碱含量超标可能产生碱集料反应，导致混凝土路面在使用的中后期产生裂缝。 2.混凝土配合比不当 混凝土的水灰比过大或单位水泥用量过大，用水量大，集料之间的嵌锁力减小，干缩变形增大，影响路面平整度，易产生开裂，且经济性不好。如果施工配合比未按集料实际含水量合理修正, 都易引起混凝土开裂。 3.基层施工质量差 基层标高失控, 平整度差，造成路面厚度不一, 过薄或厚薄交界处产生应力集中形成薄弱断面, 在混凝土收缩时, 难以承受拉应力而开裂。基层表面过干

6、，会吸收混凝土的水分, 使底部混凝土失水,收缩不一致, 强度降低, 导致开裂。基层强度不均，在重力或荷载下产生不均匀沉降，也会导致混凝土路面产生裂缝。 4.温度、湿度影响 若施工时大风、大雨、温度、湿度有急剧变化, 昼夜温差大, 都会造成混凝土急剧冷缩或干缩, 加快混凝土的应力集中速度,致使混凝土出现早期裂缝。 高温季节施工是造成早期裂缝的一个重要因素, 夏季温度高, 水泥水化反应加快, 混凝土凝结硬化快, 和易性降低，操作困难, 易造成蜂窝、麻面, 降低密实度 , 水分蒸发快, 表面易干燥, 养护不易充分, 造成强度降低, 易出现干缩裂缝。 5.施工过程控制不严 混凝土拌合物在搅拌、运输、浇

7、注或摊铺、拆模过程中，若未严格控制，容易造成混凝土内部结构疏密不均、强度不足，在温湿度等自然下或荷载作用下易产生裂缝。 6.混凝土养生不及时或不合理 湿胀干缩是水泥混凝土的特性, 如果混凝土养生不及时、不合理, 则混凝土表面水分蒸发过快, 收缩迅速, 而表面和内部收缩不均, 由于混凝土早期不能承受较高的干缩应力而开裂。如果混凝土养生不足, 则影响水泥的正常水化, 从而出现早期裂缝。 7.切缝不及时 研究表明, 混凝土收缩应力与板长成正比, 及时合理的切缝, 可以部分释放收缩应力, 把应力集中引导到切缝处的断面上, 形成规则分缝。若切缝不及时或切缝深度不足, 造成混凝土内部应力集中, 就会在混凝

8、土板的薄弱处形成不规则的贯穿裂缝。 8.拉杆和传力杆的影响 横向施工缝传力杆处理不当，导致传力杆的自由端不能自由移动，因施工缝两边混凝土浇筑时间不同，凝结过程中产生的收缩不同步，传力杆不能伸缩形成薄弱环节。当混凝土板在荷载或自然因素作用下产生收缩，则在此薄弱环节处产生裂缝。 纵缝拉杆长度和直径没有达到设计要求，间距不均，使拉杆不能提供足够的拉力，混凝土面板收缩时，纵缝被拉开而形成裂缝。 9.施工车辆在强度不足的新铺路面上行驶 混凝土的强度尚低，不足以承受行车荷载，在施工车辆的荷载作用下，混凝土路面因受到破坏而产生裂缝。 二、混凝土路面裂缝的施工预防措施 为防止水泥混凝土路面产生裂缝, 保证工程

9、质量，在施工中可采取如下预防措施: 1.保证基层施工质量 水泥混凝土路面基层应具有较高的强度、较高密实度和较好的水稳性。基层施工时, 一定要保证基层的压实度和平整度达到规范要求, 以减小基层与混凝土面层之间的摩擦力, 减少基层对面层伸缩的约束。当基层成型养护完成后, 应及时摊铺混凝土层面, 防止基层暴露时间过长而产生干缩裂缝。对于基层标高不足的应坚决返工重做, 禁止采用加铺抛撒松散基层材料填补标高的错误做法。 若基层已出现裂缝, 在摊铺混凝土路面前要对基层进行清扫、修补，在表面粘贴单层油毡，防止路面反射裂缝的出现。 2.严把材料质量关, 严格控制配合比和水灰比 选用早期强度高及干缩性较小的普通

10、硅酸盐水泥或道路硅酸盐水泥, 标号不低于 425 号。严禁混合使用不同标号、不同厂家、不同种类、不同批号的水泥, 对于安定性差、游离氧化钙超标及强度不足的水泥要禁止使用。 采用合格的砂石料，对含泥量超标或有机质超标的砂石应严格禁止使用。碎石应质地坚硬、干净, 符合级配要求, 砂应洁净、坚硬、符合规定级配、细度模数不小于 2.5。 严格控制水灰比和用水量，拌和用水量应准确称量,施工中不得随意增减。有效控制水灰比, 严格控制配合比，保证混凝土强度、密实度，减小混凝土干缩，有效防止早期裂缝。 3.严格施工过程控制，合理化施工工艺和施工顺序。 1）摊铺前洒水 摊铺前洒水是一个看似简单的工序，往往不被施

11、工人员重视，但如果洒水处理不好会严重影响路面质量。洒水量要根据基层材料、空气温度、湿度、风速等诸多因素来确定洒水量，尽量使用喷雾式洒水车，保证摊铺混凝土前基层湿润，且撒布均匀，防止在基层不平整之处有存水现象。 2）严格控制混凝土搅拌、运输和铺筑过程，避免搅拌不均、水分散失和振捣不足，保证施工质量。 3）采用真空吸水工艺，利用真空原理在浇捣后把混凝土内的游离水和空气吸出, 以降低混凝土的孔隙率和水灰比, 增加混凝土密实度, 提高混凝土强度, 减少干缩, 提高混凝土的早期抗折强度。 4）合理安排施工时间，尽量减少施工过程温差。夏季施工时应做好防雨、遮阳工作, 避开烈日高温施工，减少温差对混凝土的影

12、响。 4.及时切缝，诱导裂缝在接缝位置展开 切缝时间一般以施工温度与施工后时间乘积为 200300 个温度小时或混凝土的抗压强度为 810MPa 比较合适。风速较大地区还应根据实际情况来确定切缝时间。切缝深度一般为混凝土板厚的 1/41/5。切缝太浅, 难以控制应力集中于切缝断面处, 混凝土板可能会在其他薄弱断面处开裂, 切缝太深, 会使板块间传力作用减弱。 5.加强混凝土养护 混凝土路面铺筑完成后应立即进行养护。在炎热季节施工时，应铺完一段，养护一段。对于滑模、轨道、摊铺机施工的混凝土路面，应采用喷洒优质养生剂或保湿膜覆盖的养生方式，也可采用麻袋、草帘等覆盖洒水养生。养护天数应根据混凝土强度

13、增长情况而定，混凝土路面的养生时间一般为 14 天21 天，掺粉煤灰的水泥混凝土路面，养生时间不得少于 28 天。气温高时宜短些，气温低时宜长些。 6.掺加适量的减水剂或粉煤灰 掺加适量减水剂可以减少混凝土的用水量，改善混凝土的和易性，降低水分蒸发速度，减少混凝土的收缩值。而加入适量的粉煤灰，可减少水泥的用量，降低水泥水化热，防止混凝土裂缝的发生。 7. 禁止施工车辆在强度不足的新铺路面上行驶。 三、结束语 水泥混凝土路面早期裂缝的成因错综复杂, 但只要严格执行施工操作规程和技术要求，在施工中切实抓好基层强度、混凝土的配和比设计、施工工艺、切缝时间和深度、混凝土的养护等各个环节，通过改善混凝土的质量等预防措施，大部分的路面裂缝可以得到有效控制。 参考文献 1 邓学均. 路基路面工程.人民交通出版社, 2005. 2 鞠丽艳. 凝土裂缝抑制措施的研究进展. 混凝土，2002( 5 ) 3 李壁有. 影响水泥混凝土路面破损的主要原因. 中国市政工程, 1999( 4 )