混凝土路面裂縫處理

1、水泥混凝土路面是目前道路建設(shè)中廣泛采用的高等級路面。它具有取材廣 泛、價格低廉、抗壓強度高、養(yǎng)護費用低等許多優(yōu)點。但也存有一些弱點，如均 勻性差、離散性大，容易產(chǎn)生裂縫，尤其以裂縫為突出。筆者根據(jù)多年來從事技 術(shù)工作的經(jīng)驗， 并經(jīng)長時間的觀察、 總結(jié)， 就水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因及 如何消除外界因素的不良影響，避免水泥混凝土路面裂縫的產(chǎn)生做出如下探討：1、混凝土裂縫的分類 水泥混凝土是一種非勻質(zhì)脆性材料，由骨料、水泥、水以及存留在其中的部分氣體組成。 在具有一定的溫度和濕度情況下， 混凝土硬化并產(chǎn)生體積變形， 由 于其組成材料變形不一致， 互相約束產(chǎn)生初始應(yīng)力， 造成在骨料與水泥石粘結(jié)面

2、之間或水泥石本身之間產(chǎn)生微觀裂縫。 這些裂縫既不規(guī)則， 也不連貫， 在外界因 素影響下，還可能發(fā)展成宏觀裂縫。微觀裂縫寬度一般在 0.05mm 以下，但是要比肉眼可見的即宏觀裂縫多得多。 這種砼本身固有的微觀裂縫，在荷載不超過設(shè)計規(guī)定的條件下，一般視為無害。 用實體顯微鏡觀察、X射線或超聲波探測儀等物理檢驗手段都可鑒定出這種裂 縫。另外一種最直接的方法就是用滲水觀察， 一定壓力的水可以從砼內(nèi)部的裂縫 中滲透出來。宏觀裂縫寬度在0.05mm以上，并且認(rèn)為寬度小于 0.20.3mm的裂縫是無 害的，但是這里必須有個前提，即裂縫不再擴展，為最終寬度。2、水泥混凝土路面裂縫成因分析 水泥混凝土路面裂縫

3、主要表現(xiàn)為表層裂縫和貫穿裂縫，其產(chǎn)生的原因是不同的。2.1 表層裂縫成因分析 在水泥混凝土路面上，表層裂縫的主要表現(xiàn)形式為龜裂。即混凝土路面表面上呈現(xiàn)碎小的六角形花紋狀裂縫，裂縫很淺。其產(chǎn)生的原因主要有兩方面。(1) 混凝土配合比設(shè)計不當(dāng)。配合比設(shè)計不當(dāng)直接影響砼的抗拉強度，是造成 砼開裂不可忽視的原因。 配合比不當(dāng)指水泥用量過大， 水灰比大，含砂率不適當(dāng)， 骨料種類不佳， 選用外加劑不當(dāng)?shù)龋?這幾個因素是互相關(guān)聯(lián)的。 有關(guān)試驗資料顯 示：用水量不變時，水泥用量每增加 10% ，混凝土收縮增加 5%：水泥用量不變 時，用水量每增加 10%，混凝土強度降低 20%。就混凝土本身的性質(zhì)而言，在 混

4、凝土水灰比不變的情況下，水泥漿和砂漿含量較多時，其極限拉伸值也較大。 因此，如果采用過大的石料粒徑，也容易產(chǎn)生裂縫。(2) 養(yǎng)護不當(dāng)?；炷恋酿B(yǎng)護對其早期強度增長和防止收縮裂縫極為重要。因 此，一定要加強混凝土的早期養(yǎng)護， 在表面收漿后及時予以覆蓋和灑水養(yǎng)護。 尤 其是在炎熱的天氣或大風(fēng)天氣里， 如果不及時覆蓋， 混凝土表面的游離水分蒸發(fā) 過快，產(chǎn)生急劇的體積收縮， 而此時混凝土早期強度很低， 其值不能抵抗這種收 縮應(yīng)力而導(dǎo)致開裂。 同時必須保證養(yǎng)護的時間， 實際養(yǎng)護天數(shù)根據(jù)混凝土強度增 長情況而定，一般宜為 14 21 天。2.2 貫穿裂縫成因分析貫穿裂縫是指水泥混凝土路面板產(chǎn)生貫穿板厚的裂

5、縫，也即斷板現(xiàn)象。產(chǎn)生 的主要原因有如下幾點：(1) 路面厚度設(shè)計問題路面厚度設(shè)計的依據(jù)是設(shè)計年限內(nèi)的累計當(dāng)量軸次。筆者認(rèn)為，實際上不管 是按標(biāo)準(zhǔn)車的軸載還是非標(biāo)準(zhǔn)車的軸載， 車輛的實際軸載遠大于設(shè)計軸載。 由此 得知，設(shè)計路面實際承受的當(dāng)量軸次遠遠大于作為其設(shè)計依據(jù)的設(shè)計年限內(nèi)的累 計當(dāng)量軸次。即現(xiàn)階段新建路面早期開裂破壞情況較多的癥結(jié)之一是道路在短期 內(nèi)(如 1 2 年)，已達到設(shè)計年限內(nèi)的累計當(dāng)量軸次。(2) 混凝土抗拉強度的影響混凝土抗拉強度很低，一般只有混凝土抗壓強度的 1/17-1/18 ?；炷恋目沽?性就是指混凝土抵抗干縮變形和溫度變形的能力。 這些變形所引起的拉應(yīng)力， 如 超

6、過了混凝土的極限抗拉強度時， 就發(fā)生裂縫。 也就是說， 這些變形量超過了混 凝土的極限拉伸應(yīng)變值時，混凝土就產(chǎn)生裂縫，過大時則引起貫穿裂縫。(3) 基層的影響在路面施工后，由于基層沉降不均勻而導(dǎo)致出現(xiàn)不均勻裂縫，產(chǎn)生斷板現(xiàn)象。 基層的強度及穩(wěn)定關(guān)系面層的強度和穩(wěn)定性?；鶎铀射佅禂?shù) (或基層標(biāo)高 )控制不 嚴(yán)而導(dǎo)致的二次補加層， 因二次補加層與下層基層無法緊密連接， 自身厚度又小， 因而極易松散，進而引起路面破壞。 地基強度不均勻，路基填料混雜或壓實不好， 產(chǎn)生不均勻沉降，基層平整度差，導(dǎo)致混凝土面層厚度不勻，離散性大，在行車 荷載及溫度翹曲應(yīng)力作用下， 使路面應(yīng)力集中。 當(dāng)應(yīng)力超過極限強度時，

7、 就會在 厚度薄弱處產(chǎn)生裂縫。(4) 橫向縮縫質(zhì)量的影響由于溫度和濕度的變化，混凝土?xí)a(chǎn)生體積膨脹和收縮現(xiàn)象，這種變形如受 到限制， 將會使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力， 就有可能產(chǎn)生裂縫。 因而水泥混凝土路 面上每隔一段距離要設(shè)置脹縫或縮縫。切縫施工是混凝土施工中的一個重要環(huán) 節(jié)，切縫質(zhì)量的好壞直接影響著水泥混凝土路面的質(zhì)量。如切縫時間掌握不當(dāng)， 切割不及時； 切縫深度不符合要求， 切縫過淺； 切縫未切到頭等因素均可引起混 凝土路面發(fā)生橫向貫穿裂縫。(5) 混凝土質(zhì)量的影響不同標(biāo)號及品種的水泥混雜使用，硬化時間及收縮量不一樣，同樣會形成裂 縫。攪拌時間過短，則拌合不均勻，造成面層強度相差過大，硬化時

8、間及收縮量 不同，從而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生；攪拌時間過長，則容易導(dǎo)致骨料破碎、離析，影響混 凝土的強度。振搗不足，易使混凝土中出現(xiàn)氣孔、蜂窩，在行車荷載及自然因素 作用下產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致裂縫；振搗過量，則粗骨料下沉，混凝土離析，影響 其強度。(6) 溫度變化引起的裂縫混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生 變形。若變形遭到約束， 則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力， 當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強度時， 即產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫最主要是將隨溫度變化而擴張或合攏。 引起溫度變化主要因素有年溫差、日照、驟然降溫、水化熱、蒸汽養(yǎng)護或冬季施 工措施不當(dāng)?shù)取?7) 過早開放交通 開放交通過早

9、，混凝土的強度尚低，不足以承受行車荷載，在荷載作用下，混 凝土路面很容易產(chǎn)生裂縫。3、水泥混凝土路面裂縫的預(yù)防措施3.1 提高混凝土本身的性能水泥混凝土路面產(chǎn)生裂縫的根本原因在于混凝土的極 限拉伸應(yīng)變值太小， 不足以抵抗干縮變形和溫度變形。 為了提高混凝土的極限拉 伸應(yīng)變值或抗拉強度值，改善路面的抗拉能力，可采取以下措施：(1) 混凝土的極限拉伸值隨著抗壓強度的提高而有所提高，因此提高混凝土的抗 壓強度可提高其抗裂性能。目前水泥混凝土路面多采用C30 、C40 較高標(biāo)號的混凝土。(2) 采用碎石配制混凝土。因為采用碎石配制的混凝土的極限拉伸值比用一般卵 石配制的混凝土提高 30% 左右。(3)

10、 控制混凝土骨料的最大粒徑。采用最大粒徑較小的骨料配制混凝土?xí)r，可以 提高混凝土的極限拉伸值。 因此規(guī)范 中限制骨料最大粒徑在一般公路中不超 過 40mm ，在高等級公路中不超過 35mm ，甚至限制在 25mm 以下。3.2 提高基層施工質(zhì)量 水泥混凝土路面基層應(yīng)具有較高的強度、較高密實度和較好的水穩(wěn)性。因此， 在路基施工中，應(yīng)嚴(yán)格按施工操作規(guī)程進行，做到分層填筑、分層碾壓、分層測 試。每層的壓實厚度、壓實度、平整度及路拱都要滿足設(shè)計要求和規(guī)范要求。3.3 提高混凝土施工質(zhì)量(1) 為了防止混凝土路面產(chǎn)生表層裂縫，一是要有合適的配合比。選擇合適的配 合比，不僅要滿足強度要求、施工要求，還要從

11、防止產(chǎn)生裂縫的需要出發(fā)。在配 制混凝土?xí)r嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量， 在滿足強度要求的原則下， 盡可能減少 水泥用量， 選擇合適的集料級配和砂率。 二要在混凝土路面澆注后及時用潮濕材 料覆蓋，防止強風(fēng)和烈日暴曬。 尤其在炎熱季節(jié)施工時， 應(yīng)澆完一段， 養(yǎng)護一段。(2) 及時切縫很重要。實踐證明，適當(dāng)?shù)那锌p時間對保證混凝土的整體質(zhì)量有很 大關(guān)系。當(dāng)混凝土達到設(shè)計強度的 25%30%時，應(yīng)采用切縫機進行切割。切 縫太早，粗骨料會從砂漿中跳脫； 切縫太晚， 如果產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土容許 值，混凝土板就會開裂。 氣溫高， 混凝土強度增長快， 切割時間要提早。 溫差大， 切割時間也要提早。切縫時間一般遵

12、循的原則是 “能切就切，寧早勿晚 ”。切縫深 度應(yīng)控制為板厚的 1/4 1/5 切得太深，板間的傳荷能力難以得到保證。切得太 淺，混凝土截面的強度削弱得不夠，面層上會產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。(3) 加適當(dāng)?shù)耐饧觿?。一般來說，加減水劑可以減少混凝土的用水量，改善混凝 土的和易性，降低水分蒸發(fā)速度，減少混凝土的收縮值。(4) 模板需涂脫模劑，使混凝土與模板之間形成一層薄膜，減少混凝土與模板間 的粘結(jié)作用。這樣不易產(chǎn)生裂縫，也便于拆模。另外，在澆注混凝土路面時，要 將基層和模板澆水濕透，避免吸收混凝土中的水分。4、混凝土裂縫常見修補方法(1) 壓力注漿法修補裂縫a. 機械動力法：利用壓送設(shè)備(壓力0.20.

13、4mpa)將補縫漿液注入混凝土裂隙， 達到閉塞的目的，該方法屬傳統(tǒng)方法，效果很好。b. 低壓注漿法：利用彈性補縫器將注縫膠注入裂縫，不用電力，十分方便，效果 也很理想。(2) 開槽填補法修補裂縫沿混凝土裂縫開鑿成槽， 用聚合物水泥砂漿將其填補封閉的方法稱為開槽填補修 補法。適用于結(jié)構(gòu)允許開槽而寬度較大但數(shù)量不多的裂縫。(3) 涂膜封閉法修補裂縫 在混凝土表面涂刷防水涂膜以封閉微細裂縫的修補方法稱涂膜封閉法， 適用于寬 度小于 0.2mm 的微細裂縫的修補。綜上所述，水泥混凝土路面裂縫成因，不僅與設(shè)計、施工等路面形成前的環(huán) 節(jié)有關(guān)，而且與路面形成后的使用、養(yǎng)護等聯(lián)系緊密。因此，要避免水泥混凝土

14、路面裂縫， 延長水泥混凝土路面的使用周期， 提高投資效益， 就要嚴(yán)格執(zhí)行施工 操作規(guī)程和技術(shù)要求， 在施工中切實抓好基層強度、 混凝土的配和比設(shè)計、 施工 工藝、切縫時間和深度、 混凝土的養(yǎng)護等各個環(huán)節(jié)， 通過改善混凝土的質(zhì)量和路 面結(jié)構(gòu)并采取有效的澆注后的防治措施， 水泥混凝土路面的裂縫現(xiàn)象是可以避免 的。、概述青海省興海縣健康路全長 800 米，原來也是水泥混凝土路面， 但是由于修的 時間比較早，路面只有 3米寬，此次縣城改造， 將原路面挖除后新建寬度 8米的 水泥混凝土路面，水泥混凝土面層厚 0.2 米。在現(xiàn)澆水泥混凝土路面過程中時， 發(fā)現(xiàn)施工期間有數(shù)量眾多的裂縫出現(xiàn)， 有的路面澆筑后還

15、未拆模就出現(xiàn)裂縫， 為 此，我們對裂縫原因進行了分析，并提出了處理方法。、施工期間水泥混凝土面板裂縫的原因由于工程量比較小，所以我們用 350L 的小滾筒式攪拌機進行拌合，人工鋪 筑，受施工條件等諸多因素的制約， 在澆筑水泥混凝土路面時， 出現(xiàn)了一些裂縫， 裂縫出現(xiàn)的時間短的在澆筑后第二天就出現(xiàn)，時間長的在澆筑后五、六天出現(xiàn)， 且裂縫有逐漸擴大和發(fā)展的趨勢，有時，每天澆筑單面不足60 米長的水泥混凝土路面上出現(xiàn)的橫向裂縫， 少者三至四條， 嚴(yán)重的有十多條。 裂縫是水泥混凝土 路面的常見病害，但出現(xiàn)數(shù)量眾多的裂縫是非正?，F(xiàn)象，通過調(diào)查、了解，造成 這么多裂縫的原因主要有：1. 原材料及施工采用的

16、配合比不當(dāng) （1）原材料不合格引起的。對原材料供應(yīng)忽視質(zhì)量把關(guān)，粗集料使用不分 級的統(tǒng)料，其碎石級配差且粒徑有的過大，風(fēng)化、片狀石數(shù)量多；細集料的質(zhì)地 不大堅硬，砂子含泥土量多。（2）施工配合比不當(dāng)。由于人工上料，加上施工隊的一些人員質(zhì)量意識薄 弱，存在著偷工減料的觀念， 沒有嚴(yán)格按設(shè)計配合比控制水泥混凝土混合料， 在 攪拌混凝土過程中水灰比不穩(wěn)定， 碎石、砂含量偏多，相應(yīng)地減少了水泥的用量， 降低了混凝土的質(zhì)量，且攪拌時間短，拌和、攤鋪不均勻；水灰比時大時小，造 成混凝土板水灰比不同的片塊， 由于凝固時收縮時間的長短， 因此增大了收縮率 的收縮應(yīng)變， 這種現(xiàn)狀在當(dāng)時施工中經(jīng)常出現(xiàn)， 這也是施

17、工期間出現(xiàn)數(shù)量眾多的 非正常橫向裂縫的一個原因。2. 攤鋪前灑水的問題攤鋪前灑水的問題是一個看似簡單的工序， 往往不被施工人員重視， 但如果 灑水處理不好會嚴(yán)重影響路面質(zhì)量。 灑水量要根據(jù)基層材料、 施工溫度、 風(fēng)速等 諸多因素來確定灑水量，即保證攤鋪混凝土前基層濕潤，而且盡可能灑布均勻， 尤其在基層不平整之處禁止有存水現(xiàn)象。 從當(dāng)時施工現(xiàn)場來看， 大多數(shù)情況下是 灑水量不足，因為基層較干， 鋪筑后混凝土路面底部產(chǎn)生大量細小裂紋， 有些小 裂紋與混凝土本身收縮應(yīng)力產(chǎn)生的裂紋重疊后使整個混凝土路面出現(xiàn)的裂縫增 多。另外振搗過程不密實，造成水泥混凝土面板出現(xiàn)過多裂縫。3. 溫度應(yīng)力引起的問題水泥混

18、凝土具有熱脹冷縮性能， 板塊的熱脹冷縮是在相鄰部分和整體限制條 件下發(fā)生的，很容易引起開裂。 水泥水化是一個放熱過程， 在混凝土硬化過程中， 釋放出大量的熱能， 使溫度上升， 混凝土內(nèi)部體積膨脹， 上部強度較下部強度形 成快；而溫度突然降低時，面部收縮，下部強度以較上部強度形成快。在溫度條 件的影響下， 混凝土板在垂直剖面上各處的強度差異較大， 產(chǎn)生了很大的溫度應(yīng) 力，當(dāng)溫度應(yīng)力大于板的極限應(yīng)力時， 板塊就會出現(xiàn)裂縫， 溫度從高溫突然下降 時會引起板塊的斷裂。4. 基層表面破損、高低不平部分路段基層存在著表面破損、 松散，高低不平的現(xiàn)象， 為了調(diào)平這一現(xiàn)象， 對基層表面破損、松散，高低不平的地

19、方，采用碎石修補、調(diào)整高差。對這些修 補、調(diào)整高差后的基層，有的用振動板進行簡單碾壓，有的則無，因此在澆筑混 凝土?xí)r，部分水泥漿滲入到碎石墊層上， 造成路面厚度大但強度低的情況， 加上 澆注成型后，沒有及時加以切縫， 或切縫深度不大， 造成混凝土板凝固時的拉應(yīng) 力很難被引導(dǎo)到切縫處釋放， 而會在相對薄弱部位釋放， 從而造成混凝土板開裂。 三、水泥混凝土路面裂縫防治措施鑒于在路面施工中，水泥混凝土面板早期出現(xiàn)的裂縫， 我們在現(xiàn)場召開會議， 認(rèn)真檢查、檢討，研究對策，認(rèn)為出現(xiàn)這種情況主要是由于我們現(xiàn)場管理不嚴(yán)， 質(zhì)量意識淡薄，原材料把關(guān)，以及施工過程中的溫度變化、混凝土振實、切割等 多種因素結(jié)合造

20、成的， 所以要引起大家的警惕， 要加強質(zhì)量宣傳教育， 提高質(zhì)量 意識思想， 切不可掉以輕心， 麻痹大意， 把路面施工過程中出現(xiàn)的裂縫降低到最 低限度。因此， 我們對后期施工著重采取以下一些嚴(yán)格措施加以補救和防范， 提 高水泥混凝土路面的施工質(zhì)量：1. 加大開工前的檢查力度：對每天要澆筑水泥混凝土板的施工路段的基層， 對其進行全面檢查，檢查內(nèi)容為基層的破損、碾壞、縱橫向斷裂、隆起以及基層 灑水濕潤情況：( 1)當(dāng)基層被碾壞造成基層料松散、 成坑或破損面積不大的部位， 要挖除并采用素混凝土進行修復(fù)。 (2)當(dāng)基層產(chǎn)生縱向擴展裂縫時， 要在縱向裂 縫所在的整個面板內(nèi)，在距離混凝土板底 1/3 處的高度增設(shè)補強鋼筋網(wǎng)，且補強 鋼筋網(wǎng)到裂縫端部不能小于 5m。(3)當(dāng)基層產(chǎn)生隆起時要進行鏟除，若鏟除后 基層料松散時，也應(yīng)同時挖