浅析如何减少水泥混凝土路面裂缝

一
缝 。待沉 降终止时迅速 进行处 理 ， 重新加 压抹 平 ， 使裂缝 闭 合。
２ ２ 温 度 裂 缝 ．
混凝土浇筑后 ， 表面没有及时覆盖 ， 在炎热或大风天气 ， 表面游离水 分蒸 发过 快 ， 凝 土体 积 急剧 收 缩 ， 混 导致 开裂 。 混凝土硬化期 间水 泥放 出大量水 化热 ， 内部 温度不 断上 升 ， 在表面引起拉应力 。防止温度 裂缝 应合理选择级配 ， 采用水 化热较低的水泥 ， 减少水 泥用量 及用 水量 ， 降低 混凝 土膨胀 值 。在施工管理 中应 重视 人工降温措施 ， 切缝应及时。 ２ ３ 干缩裂缝 ． 水泥混凝土浇筑 后 ， 在硬化 的过程 中， 由于 水泥水 化生 成物的体积 比原来物质的体积小 ， 加上游离水在空气中蒸发 及凝胶体失水而紧缩 ， 随着混凝 土体 积收 缩产生 拉应力 ， 当 拉应力大于当时混凝土的抗拉强度 ， 而产生干缩裂缝 。干缩 裂缝多发生在高温炎热季 节 ， 混凝 土表面 水分散 失快 ， 体积 迅速收缩 ， 而内部温度变化小 ， 收缩小 ， 表面收缩变形受到 内 混凝土 的约束 ， 引起表 面裂缝。 也会
收 稿 日期 ：０ １一 ４—１ ２１ Ｏ Ｉ
凝 土所受拉应力一旦 超过混凝土当时的极限抗拉强度 时 ， 板 块就会产生横 向或纵 向裂缝。（ ） 骨料反 应 ： ３碱 混凝 土 中的 骨料约束水泥 的膨胀 和收缩 ， 产生拉应力 ， 产生裂缝 ； 有些水 泥在生产过程 中 ， 有时会 出现 一些过烧 的 Ｅ Ｏ和 Ｍ ０ 它们 ａ ｇ， 的水化速度很慢 ， 往往在 水泥 硬化后再 水化 ， 引起水 泥浆体 膨胀 、 开裂甚至出现 网裂 。④干缩裂缝 ： 水泥硬化过程 中 ， 水 份散失 的同时 ， 水泥浆体 收缩 ， 当收缩变形 与混凝 土本 身 的 抗拉应变 和徐变应 变不相适应时 ， 就会产 生干缩裂缝 。产生 干缩裂缝 的主要 原因有混 凝土 的单位 用水量 、 骨料粒 径 、 细 粒 料含量 等诸多因素 ， 主要是 单位 用水 量。 但 外 部因素 ： １ 切缝 不及 时 ： （） 主要表 现为施 工 中切 缝 时 间难以控制 ， 切缝不及 时 ， 温度应 力大 于相应时 间路面抗拆 强度 ， 导致路面 出现横 向裂 缝 。（ ） ２ 计量 不准 ： 现在 高速公 路施工中的混凝土搅拌一般都采用 电子计量 的大型拌和站 ， 各种材料的称量精度都 有保 证。但是 ， 如果 施工经验 不足 ， 不根据施工环境变化及 时调 整施工 配合 比。在加 水量 的控 制上 ， 死搬设计配合 比 ， 有根据 施工 现场风 力、 没 温度 、 运输 距离等因素及时调整 ， 致使 施工水 灰 比时 大时小 ， 形成混凝 土强度的差异 ， 早期 裂缝 机 率增 大。（ ） 加剂 因素 ： 使 ３外 混 凝土路面施工 中一定要掺加外加 剂 ， 但如果掺加了不合格 的 外加剂 ， 混凝 土就会 出现早 凝 、 慢凝 、 离析 、 有害物等 问题 ， 直 接影响混凝土 的质 量 。（ 运输 的影 响 ： ４） 运输 距离 、 间过 时 长使混凝土在运输途 中发生 “ 离析 ” 造 成施 工和易性差 ， 、 影 响振捣效果 ， 导致 混凝 土板 块 发生早 期裂 缝 的概率 大大 增 加 。（ ） ５ 漏振或振动不够 ： 铺机 施工过程 中振动器损 坏还 摊 继续施工 ， 使混凝 土漏 振。混凝土 中存在 的空洞降低了混凝 土 的强度 ， 路面发 生裂 缝或 断板 。（ ） 温变化 ： 工 中 使 ６气 施 有时气温突然变高或 变低 ， 甚至辅 以刮 大风 ， 混凝 土 中 造成 水份失去过快 ， 成表 面网裂 。如 果施 工期 间夜 间有寒 流 ， 形 但没有采 取加 盖 保 温措 施 的 话 ， 么 第 二天 肯 定有 断板 。 那 （） ７ 养生不及 时 、 充分 ： 凝土 中硬 化过 程 中失 去 的水分 不 混 未能得到及时补充 ， 使混 凝土产 生干缩 变形发 生早期裂 缝。 （） ８ 基层 问题 ： 填 土含水 量偏 大 ， 路基 在冻 胀作 用下使 路面 形成裂缝 ； 路基碾压不 均匀 ， 出现填 土局部未 压实 或两侧密 实度不够 ， 使路基产生不 同程度 的沉 陷 ， 形成裂缝 ； 旧路拓宽 时 ， 旧路基衔接处理 不符合 技术规 范要求 ， 新 新路基 压实度 不够 ， 造成路基不均匀沉 陷或 滑坡 ， 形成裂缝 ； 台与填方接 桥 头处 、 路基施工未按规范要求 ， 易造成 自然沉降 ， 经长时 间行 车作 用易形成 裂缝 。（ ） ９ 路基 问题 ： 路堤 填方 高度高 、 然 自 沉降大 ； 填挖方分界 ； 头沉降 ； 桥 软基处 理不彻底等诸 因素导 致不均匀沉降。经行车荷 载反 复作用 ， 导致 混凝土板 裂缝 、 断板。（０ 养护 问题 ： １） 表现在排 水不 畅、 地下 水位上升致 路
作者简介： 张炜 （９５ ， ， １７ 一）男 河北省衡水人 ， 工程师 ， 主要从事公路与桥梁 的勘测设计工作 。
・
ｌ ０・ ６
wenku.baidu.com 第７ 期
张
炜： 浅析如何减少水混路面裂缝
总第 ２９ ０ 期
设计标 准也要相应提 高。有条件 的地 方尽量选 用连续 配筋 混凝土路面增强混凝土 的强度 。以解决 大交通量 、 重载车多 的问题 。也可 以推广高抗 拉强度 混凝 土路面 和钢纤维 混凝 土路面等新技术 、 新工 艺 ， 解决混 凝土路 面 的裂缝 问题 。② 从设计上要求路基足够长 的沉降时 间后才能进行路面施 工 ， 减少路基不均匀沉降造成 的裂缝 、 断板 ； 增加路面基层 强度 ， 可 以采用诸如碾压混凝土等新工艺 ， 减少 因路面基 层因素造 成 的路面裂缝。 （） ２ 施工方面 ： ①水泥应采用 不低 于 ４５硅酸性水 泥或 ２ 普 通水 泥。尽量使用 同一厂家生产 的同一品牌、 同一标号 的 水泥， 加大对水 泥 的实验 和检 测。施 工 时严格 控 制水 的用 量， 适当延长搅拌时间 ， 加强养 护工作 。施工 工艺 的选用必 须着眼于保证混凝 土 的早期 强度 和减少 收缩。②严 格控制 水灰 比 ： 混凝土路 面施 工 ， 灰 比应小 于 ０ ５ 水 ． 。施 工 时 的用 水量应按砂石料情况 、 施工温度等经实验确定 。施工 中经常 要测定混凝土混合物 的坍落度 。为改善和易性 ， 可掺用适量 外加剂 。控制水灰 比是保 证混凝 土强度 的重 要措施 。③ 采 用合格砂石料和正确掌握配合 比： 采用 的碎石应质地坚硬符 合规定级配 ， 各材料 的施工配料要 准确 过磅 ， 如发生含水率 、 水泥变换等改变 ， 及时调整 施工 配合 比。④ 及 时切缝 ， 应 保 证质量 ： 当的切缝 时机是减少 断板 产生 的重要 手段 ， 缝 适 切 的时机和质量要求如前所 述 ， 里需 补充 的是 ， 缝机 械也 这 切 需保证质量 ， 且要加强 维修 。⑤高度 重视 配合 比设计 ， 择 选 合 适的配合 比。施工过 程 中除严格计 量外 ， 据施工 环境 、 根 及 时调整含水量 ， 保持施工塌落度基本稳定 ， 温度 裂缝 。 防止 ⑥使用合格 、 性能稳定的缓凝 引气减水剂 ， 减少用水量 、 加 增 施 工和易性 以保证工 作时 间。⑦ 用滑模 式摊铺 机进 行机 械 化施工 ， 以保证混凝 土路 面平整度 、 强度和 均匀性 。⑧ 混凝 土做完面后尽快喷洒一层 养护 剂 ， 防止早期 收缩 裂缝 ； 在施 工过程 中当天气异常 时 ， 用运输 车加盖 篷布 、 应采 施工 现场 洒水降温 、 间加盖 草袋等保 温措施 ； 根据混凝 土强 度增 夜 并 加速度 ， 尽量早 开始锯缝 工作 。 （） ３ 养护方面 工期 的养护 ： 面浇 筑待终凝 后要 立 即覆盖 ， 路 并确保 洒 水养护 ， 而保证混凝 土强度 正常增长 ， 从 防止 因缺水 干缩 而 产生裂缝 ， 养护时间视具体情 况而 定 ， 般使用 ４５ 以上 普 一 ２ 通水泥养护时间不 得少 于 １ 。 ４ｄ ３ ３ 使用阶段 裂缝 的防治方法 ． 路面使用 后 的养 护措 施 主要 有 ： １ 保 持 排 水系 统 完 （） 好， 防止路基强度 降低。 （ ） 视 混凝 土面养 护 ， 时清理 ２重 及 或更换缩胀缝材料 。（ ） 强早 期维修 ， ３加 防止 病害 加大 、 扩 散 。（ ） ４ 加强运输治理 ， 避免超 载车辆上 路。 混凝土路面产生裂缝 的原 因还有很多 ， 防止的方 法也不 止这几点 。但只要采取有效措施 ， 就能 防止 或减少路 面裂缝 现象 的发生 ， 混凝土路 面的裂缝是 可以消除和避免的。 ４ 综 合防治混凝土路面裂缝措施 ４ Ｉ 根据 交通量进行道路结构设计 ． （ 上接第 １９页 ） ５ （） １ 根据地 质条 件 ， 选用恰 当的成孔设备及方法 ； （） ２ 根据不 同水 流、 土质条件 ， 合理 地埋置护筒 ； （） ３ 钻孔过 程跟 踪检查 ， 注意 地质 变化 ， 与原 勘探结 若 果不符 ， 及时进行设计变更 ； （） ４ 合理调制护壁泥浆 ， 持孔内水头稳定 ； 且保 （） ５ 清孔后使用 仪器 对孔 深 、 泥浆 相 对密度 ， 孔底 沉淀 厚度等进行检验 ， 足规 范要求 后方 可灌注混凝土 ； 满 （） ６ 计算首批混凝土方量 ， 确保导 管首次 填入混凝 土 中 深度不小于 １ 且首批混 凝土 的初凝时 间不 得早于该灌注 ｍ， 桩全部混凝土灌注完成 时间 ； （） ７ 预埋声 测管 ， 以便于桩基质量检测 。 ６ 预应 力张拉 预应力张拉是 桥梁 主梁 预制的重要工序 ， 同样是质 量控 制待检点 ， 其控制要点如下 。 （） １ 张拉机具应 与锚具配 套使用 ， 用前 同时配套检 验 使
基承载力下降而破坏路面； 、 胀 缩缝长期不清理更换， 限制了 混凝土路面的纵 向变形功能 ， 致路面板挤压变形破 坏。
３２ 混凝土路 面早期 裂缝 的防治方法 ．
（） １ 设计方面： ①提高设计标准： 随着我 国国民经济的 发展 ， 速公路 的车流量 正以每年 两位数 的速度高 速增长 ， 高
２４ 超 载 裂缝 ．
由于交通运输业 的迅 速发展 ， 载车 辆越来 越多 ， 超 造成 水泥混凝土路 面损 坏 ， 致使 路 面开 裂 断板 。据有 关 资料记 载， 汽车超载情 况相 当普 遍 ， 载率 达到 了 １０ 以上 ， 载 超 ０％ 车 重量达到 了百吨 以上 ， 汽车超 载严重损害 了公路 。
１ 水 泥混凝土路面裂缝 的三个 阶段 般情况下 ， 水泥 混凝 土路面 在它建造 之初就形 成微裂 缝， 公路投入使用后 ， 由于荷载作用 ， 微裂缝变成宏观裂缝 ； 宏观 裂缝继续发展 ， 最后造成公路断板 。这 个过程大致可 以分三个 阶段： 第一阶段是在浇筑和凝结过程 中产生的初期损伤和开裂 ， 形成微裂缝 ； 第二阶段是使用期间荷载造成 的损伤加剧和裂缝 扩展， 形成宏观裂缝； 第三阶段是断裂破坏阶段。 ２ 水泥混凝土路面裂缝的几种类型 ２ １ 沉 降 裂缝 ． 可分 为二种情况 ： 一是混 凝土浇 筑后 ， 泥 和骨料下 沉 水 产生泌水 ， 在沉降过程中发生裂缝 ； 二是 混凝 土浇筑后 ， 泥 水 和骨料在下沉 阶段 ， 如受到钢筋和其它预埋 件的局部 阻碍及 模板移 动 ， 使该处混凝土 产生拉 应力 和剪应力 时 ， 该处 就会 产生沉 降裂缝 。裂缝一般均在浇筑后 随即发生 ， 属硬 化前裂
摘
要： 就如何 提高水泥混凝土路面 的使用性 能 ， 有效 的控制路 面的缺 陷， 结合 自己的实践体 会与具 体做法
提 出一些探讨意见 。
关键词 ： 凝土路面 ； 混 设计 ； 裂缝 ； 防治 ； 措施
中 图分 类 号 ：４ ６２ ６ Ｕ １ ． １ 文 献 标 识 码 ： Ｃ 文 章 编 号 ：０ ８— ３ ３ ２ １ ）７—０ ６ ０ １０ ３ ８ （０ １ ０ １０— ２
２１ 年 第 ７ ０１ 期 （ 总第 ２９ ０ 期）
黑龙江交通科技
ＨＥＩＯＮＧＪＡＮＧ Ｉ Ｌ ｌ ＪＡＯＴＯＮＧ Ｊ ＫＥ Ｉ
Ｎｏ ７， ０ １ ． ２ １
（ ｕ ｏ２９ Ｓ ｍＮ ． ） ０
浅 析如 何 减 少水 泥 混凝 土 路面 裂 缝
张 炜
（ 衡水市公路勘测设计所 ）
３ 出 现 裂 缝原 因 分 析 ３ １ 路 面 早期 裂缝 的原 因 ．
内部 因素 ： １ 温 度应 力 ： 泥混凝 土 具有 热胀 冷缩 性 （） 水 质， 路面板白天表面温度 高 ， 晚上底 面温 度高 ， 面温 差导 上下 致热胀冷缩不一致， 形成拉应力 ， 长期作用下形成 裂缝。 （） ２ 化学 作用 ： 通过 水化 作用形 成 强度 ， 硬化 过程 中 水泥 在 释放 大 量 热能 。在 通 常 温 度 范 围 内 ， 凝 土 温 度 每 上 升 混 １０ 路面板 每米膨胀 ００ ｍ ０ ．１ 。据 有关试 验证 明 ， 泥水 ｍ 水 化过程 中的热能释放是变化 的 ， 初始较缓慢 ， ｉ后增 温 ， ２ ｍｎ ５ 大约在水泥终凝后 １ ｈ ２ 的水化热温度可达 ８０℃， ０ 使混凝 土 内部产生显著的体 积膨 胀 ， 生很 大 的拉 应力 ， 产 当外 部混