论水泥砼路面裂缝的因素及防治

论水泥砼路面裂缝的因素及防治

熊海玲

钦州市公路管理处熊海玲

摘要：随着城市化建设的不断加快，水泥混凝土路面广泛应用于我国公路建设项目。我国国道、城市道路、机场跑道、乡间道路等处都铺设了水泥砼路面，但在水泥砼路面长期使用过程中，难免出现裂缝。本文主要针对实例深入探究水泥砼路面裂缝的产生原因，及提出相关防治措施。

关键词：水泥砼；裂缝；因素；防治

1.引言

由于水泥砼路面具有较好的抗压性、抗弯性、抗磨损性和高稳定性，因此，被广泛应用于我国道路建设中。裂缝是水泥砼路面施工的常见病害，一般水泥砼路面在浇筑的2—3天就会出现表层裂缝或贯通板厚裂缝，若不好好处理，任由裂缝一直贯穿，严重的会影响整条公路，除了会直接影响公路路面的外观和使用质量，还会给道路的维修和养护带来重大困难。在广西，宜州至柳州高速公路为双向四车道，总长度为112.7km，水泥砼路面厚26cm。自桂林至柳州第一条水泥砼高速公路建成通车后，根据设计规范要求，该水泥砼路面的使用寿命约30年，但在短短几年内部分道路出现一定数量的破坏，如路面裂缝、板底脱空、错台等情况，导致行车质量大大下降，增加道路养护成本。下面针对这一情况，对水泥砼路面裂缝的造成因素进一步分析。

2.水泥砼路面裂缝的造成因素

2.1水泥水化反应引起的干缩应变

水泥砼由水泥、砂碎石、外加剂等混合、搅拌而成，在其振捣、凝结、硬化过程中水泥与水会产生水化反应，砼在胀缩变形时受到一定约束导致自由胀缩变形受阻，并在其内部产生一定抗压应力。水泥砼在反应过程中绝大部分水蒸发掉，使砼产生干缩应变。在砼凝结硬化时产生极小抗拉强度，由于冷缩和干缩应变产生的拉应力远大于此时的抗拉强度，导致砼内部及表面产生裂缝。

2.2砼温度变化引起裂缝

水泥发生水化作用时会发热并释放大量热能，导致砼的温度上升并产生膨胀变形，这对于大面积的砼板块是极其不利的，白天砼路面内部温度大幅度增加，导致砼产生明显的外部膨胀；晚间气温降低，砼路面湿水养护产生冷却收缩。砼的膨胀收缩相互制约，内部产生极大拉应力，导致砼路面产生裂缝。

2.3砼配合比控制不当

砼配合比控制不当，尤其是水灰比控制不好，也会造成水泥砼路面的裂缝。水灰比会直接影响砼的强度和干缩裂缝形成，水分多，砼干缩性变大，骨料含泥量大，骨料表面颗粒增多，导致骨料与水泥间的胶结力减小，增加砼内部的薄弱部位，极易引起砼路面裂缝。而且，配料不准确、搅拌时间不足，都是导致砼强度分布不均匀，强度弱区较易集中应力，砼容易产生裂缝。

2.4路面养护不及时

由于砼在硬化时未能及时补充失去的水分，导致砼发生干缩变形产生裂缝。水泥砼得到及时养生，即要求砼在最佳温度和湿度下进行硬化，确保砼的强度顺利增长，又能提高砼的施工质量。养生不当，会导致砼表面水分蒸发过快，产生干缩裂缝；养生不充足，会导致砼被“烧灼”。

3.水泥砼路面裂缝的防治措施

3.1选择优质砼原材料

（1）水泥

综合公路等级、工期要求、浇筑方法、路用性能要求、经济性等因素，该高速公路水泥砼路面采用强度高、干缩性小、抗磨性能及耐久性能好的水泥。

（2）粗骨料

选用的粗骨料强度比砼标号的1.5倍高，其压碎值小于20%；其次，骨料的强度符合质量要求，经过硫酸钠溶液的浸泡再烘干，经5次循环的重量损失小于8%；此外，通过高压水冲洗将粘土、淤泥、尘屑、硫化物和硫酸盐、有机质、云母、轻物质及针片壮颗粒等有害杂质控制在3%以内。

（3）细集料

细集料选择地质坚硬、耐久、洁净的天然砂、机制砂或混合砂，且符合一定的细集料技术指标要求。

（4）水分

用于清洗集料、拌和混凝上及养生的水，必须确保不含影响混凝土质量的油、酸、碱、盐类有机物等，保证水泥砼的质量过关。

3.2砼配合比的合理设计

（1）目标配合比的设计

设计目标配合比，要求采用工程项目实际使用的材料去计算各材料的用量比例，由此配合成的矿料级配药符合一定规范要求，并要借助马歇尔试验获得的数据去确定最佳沥青用量。由于处于多雨潮湿的南方地区，要足够重视车辙问题，并且全面考虑水损害的问题。宜州至柳州高速公路采取有效的抗剥落措施，通过合理设计空隙率去提高密水率。

（2）生产配合比的设计

设计生产配合比时，应充分结合施工场地实际材料情况，以确定最佳级配，这样既可以有效保证混合料性能，又能确保生产需要。

（3）生产配合比的验证

唯有配合比依照相关程序审查获批后，方可进行试拌试铺，验证生产配合比的正确性。再以此为根据进一步确定生产用标准配合比，并以该配合比作为生产上控制的依据和质量检验的重要标准。

3.3提高路面基层施工质量

为确保水泥砼路面基层具有较好的强度、密实度、水稳定性，在路基施工过程中应做好分层填筑、分层碾压和分层测试工作，并且确保每层的压实厚度、平整度、路拱都符合相关设计要求和规范要求。进行水泥砼路面铺筑前应强化对各层各个指标的检测，不合格的路面基层要严禁铺筑路面，要重新返工；若基层各项检测都满足要求，要及时摊铺砼，避免路面基层因长时间暴露而产生干缩裂缝，有效提高水泥砼路面基层的施工质量。

3.4强化水泥砼路面养护

（1）改善水泥砼路面养护方法

为有效做好水泥砼路面的养护修补工作，延缓砼路面再进一步破坏，因此，我们必须认真总结过去路面养护修补经验，同时积极探索、试验，努力探究出改善水泥砼路面养护的有效方法。宜州至柳州高速公路水泥砼路面在这方面成效显著，在打砼板面前就对基层洒水，确保充分湿润，当砼抹面2h后，砼表面硬度一定时则开始养护处理，同时做好保温养护，每天均匀洒水次数，确保其保湿状态多于14d。此外，在入冬和雨季前该公路还进行一次全面的路面纵横灌缝或补缝工作，做好水泥砼路面养护与修补工作，尽量避免路面水下渗。

（2）修补路面破碎板块

由于宜州至柳州高速公路水泥砼路面出现严重破碎板块或断裂的板角，养护人员先将整块破碎砼板块或局部破坏砼板块切除，再利用普通混凝土或掺加JK24型外掺剂的早强混凝土进行水泥砼路面修补，即更换破碎板。

（3）板底压浆

该高速公路水泥砼路面出现小部分板底脱空的情况，发现后养护人员就及时进行板底压浆处理。目前，板底压浆技术已广泛应用于我国道路养护修补，且获得良好的效果，更成为我国水泥砼路面的一个重要养护措施。

4.结束语

总之，如何有效控制水泥砼路面裂缝的产生，需要施工单位严格控制施工质量，按照相关规范精心组织施工，有效提高水泥砼路面基层和路基的施工质量，积极引入施工新工艺、新方法，充分利用科学的施工理论和成功的施工经验指导施工，从根本上避免水泥砼路面裂缝的产生。

参考文献：

[1]林荣柏，苏俊敏.水泥砼路面裂缝的原因及解决方法[J].中国新技术新产品.2010（11）：98

[2]黄秒芬，李学魁，沈超.浅谈水泥砼路面裂缝成因及防治措施[J].科技创新与应用.2012（13）：146

[3]赵秋菊.水泥砼路面裂缝的原因分析及防治措施[J].民营科技.2010（08）：204