水泥混凝土路面裂缝

水泥混凝土路面开裂

1、裂缝分类及处治措施

1．1温度裂缝

温差裂缝区别于其它裂缝的最主要特征是将随温度变化而扩大，张或合拢。温度变化相当复杂，主要包括以下摩节温差、日照温差、藤变温差。

种因素

昼夜温差

混凝土板体由于受温度的变化产生体积膨胀和收缩。比如白天的高温，使板体顶面温度高于底面温度，这种温差会造成板体中部的隆起；夜晚温度降低，使板顶面温度低于底面温度，使得板体的边缘翘起。而这些变形会受到板底与基层表面之间的摩擦阻力和粘结作用以及板的自重和车轮荷载等的约束，使板体产生过大的拉应力，混凝土温度应力和收缩应力大于混凝土抗拉强度而产生的裂缝板体就被拉裂，产生裂缝。

内外温差

此外，特别是大体积和大面积混凝土，在硬化期间，由于水泥释放出大量的水化热，混凝土构件内部温度不断升高，而结构表面的温度又相对较低，当温差超过25℃时，内外收缩变形不一致，致使表面出现冷缩裂缝(常称为冷缝)。此类裂缝分布在构件较浅的范围内，一般通过封闭或压灌处理即可。温度变化产生的裂缝走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错。板产生的温度应力可按下式计算：

混凝土面板在温度梯度作用下产生伸缩和冻胀，并在板边缘中点产生温度疲劳应力，使板有可能发生翘起，从而使面板在伸缩冻胀和翘起情况下而断裂。温度裂缝区别其他裂缝最主要的特征是其宽度会随温度变化而扩张或合拢。

突变温差、突降大雨、冷空气侵袭或气温突然变化、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当导致混凝土骤冷骤热等均可导致结构外表面温度突然变化，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度，从而导致混凝土开裂。日照和骤变温差是导致结构温度裂缝的最常见原因。温度裂缝的结果是：横向裂缝多于纵向裂缝，板中裂缝多于板边裂缝，缝宽大小不一，受温度影响大。另外，在某些路段，因切缝不及时，而在靠近伸缩缝处，发生了走向较规则的温度裂缝，这种情况在不少工程施工时都有出现。

解决措施

（1）降低骨料的温度：粗细骨料要用搭棚遮阳。

（2)降低拌和水的温度，可用部分冰块代替水。

（3）恰当安排浇筑时间：在日温差较大的季节和地区，混凝土表面修整过程中，要避免阳光直射，整修后要及时覆盖养生，防止混凝土白天过多的升温，造成夜间降温时收缩过大。混凝土浇注的温度一般应低于300，夏季施工时不宜超过350，浇注前同时保持基层顶面在浇注前充分湿润，采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇注混凝土的温

度。所以浇筑时间最好安排在低温季节或夜间。在低温季节浇筑混凝土，不仅能降低入仓温度，也可以降低水化热温升。因此，防裂要求高且宜裂的结构物最好在低温季节施工。气温骤降时应进行混凝土表面保温，在冬季施工应对混凝土面层采取保温措施。

（4）降低水泥水化热温升

使用低热水泥及减少水泥用量也可以降低混凝土的温升。要尽量采用早期水化热低、凝结时间长的水泥低热矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或其它低标号水泥等：水泥水化热对混凝土的绝热升温影响很大，水泥品种不同,水化热相差很大,所以要使用低热或中热水泥来降低水化热温升。

（5）掺加适量粉煤灰等外加剂可减小水泥用量来降低水化热并提高和易性，。但应注意的是：由于粉煤灰的比重较水泥小混凝土振捣时比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面而易产生塑性收缩裂缝。

（6）掺入适量的减水剂可改善混凝土的和易性，降低水灰比提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量；掺加适量的缓凝剂，可以延缓混凝土放热峰值出现的时间由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大．所以当放热峰值出现时，混凝土强度也增大了，从而减小了裂缝出现的几率。

（7）尽量采用早期水化热低、凝结时间长的水泥低热矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或其它低标号水泥等。

（8）掺加适量粉煤灰等外加剂可减小水泥用量来降低水化热并提高和易性。

（9）通过延长养护龄期，进一步保证水泥混凝土的强度。

1．2 收缩裂缝

形成原理

在实际工程中．混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中塑性收缩和干缩是发生混凝土体积变形的主要原因。浇筑凝结后停止发展。收缩变形裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规。

干缩裂缝

1）现象：

裂缝为表面性，宽度较细。其走向纵横交错，没有规律。较薄的梁、板类构件（或桁架杆件），多沿短向分布；整体性结构多发生在结构变截面处；平面裂缝多延伸到变截面部位或块体边缘，大体积混凝土在平面部位较为多见，但侧面也常出现，并随湿度和温度变化而逐渐发展

2）原因分析：

a、混凝土成型后，养护不当，受到风吹日晒，表面水分散失快，体积收缩大，而内部湿度变化很小，收缩也小，因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束，出现拉应力，引起混凝土表面开裂，或者构件水分蒸发，产生体积收缩受到地基或垫层的约束，而出现干缩裂缝。

b、混凝土构件长期露天堆放，表面湿度经常发生剧烈变化。

c、采用含泥量大的粉砂配制混凝土。

d、混凝土经过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层。

e、后张法预应力构件露天生产后长久为张拉等。

表面温度裂缝，多由于温度较大。混凝土结构，特别是大体积混凝土基础浇筑后，在硬化期间放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差很大。当温度产生非均

匀的降温时（如施工中注意不够，过早拆除模板；冬季施工，过早除掉保温层，或受到寒潮袭击），将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，此时表面胺到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力（内部降温慢，受自约束而产生压应力），而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低，因而出现裂缝（这种裂缝又称为内约束裂缝）。但这种温差仅在表面处较大，离开表面就很快减弱。因此，裂缝只在接近表面较浅的范围出现，表面层以下结构仍保持完整。

3）预防措施：

a、混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能过大；严格控制砂石含泥量，避免使用过量粉砂；混凝土应振捣密实，并注意对板面进行抹压，可在混凝土初凝后、终凝前进行二次抹压，以提高混凝土抗拉强度，减少收缩量。

b、加强混凝土早期养护，并适当延长养护时间。长期露天堆放的预制构件，可覆盖草帘、草袋，避免曝晒，并定期适当洒水，保持湿润。薄壁构件则应在阴凉地方堆放并覆盖，避免发生过大湿度变化。

1．2·4 控制混凝土配合比

干燥收缩的主要原因是水分在混凝土硬化后较长时间产生的水分蒸发引起的水泥混凝土板面的表面裂缝主要是由混凝土混合料的早期过快失水干缩引起的厚度方向未完全断裂的裂缝。混凝土刚浇筑后仍处于塑性状态，表面没有及时覆盖，特别是在炎热或大风天气，使得表面水分蒸发过快或者被基础吸水过快，这种干缩变形又受到内部混凝土的约束，造成混凝土急剧收缩而产生的裂缝。相关资料显示，水泥混凝土水化热反应所需水量为水泥用量的25％左右，所以多余的水都是以游离状态存在。当水灰比过大，水分蒸发后，会降低混凝土的密实度，同时形成干缩裂缝。这类裂缝往往长20-30cm不等，较长的达到2-3m，宽度1-5mm，形成初期深度较浅，深度一般不超过50mm，但受降温影响裂缝会逐渐向下延伸。

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕一周左右。混凝土硬化后，在干燥的外部环境下混凝土内部的水分不断向外散失，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化及变形较小，引起混凝土由外向内的干缩变形且这种收缩变形是不可逆的。较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。干缩裂缝多为表面性的平行线桩或网状浅细裂缝，较为细小。

1、水灰比越大，干缩越大。因此在混凝土配合比设计中应尽量选择合理的水灰比，同时掺加适量的减水剂。

2、加强混凝土的早期养护．并适当延长混凝土的养护时间。

3、选用中低热水泥和粉煤灰水泥．降低水泥的用量。

塑性裂缝

产生原因

a、混凝土浇筑后，表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土早期强度很低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。

b、使用收缩率较大的水泥，水泥用量过多，或使用过量的粉砂。

c、混凝土水灰比过大，模板过于干燥。

预防措施

a、配制混凝土时，应严格控制水灰比和水泥用量，选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率；同时，要振捣密实，以减少收缩量，提高混凝土抗裂度。

b、浇筑混凝土前，将基层和模板浇水湿润。

c、混凝土浇筑后，对裸露表面应及时用潮湿材料覆盖，认真养护。

d、在气温高、湿度低或风速大的天气施工，混凝土浇筑后，应及早进行喷水养护，使其保持湿润；大面积混凝土宜浇完一段，养护一段。此外，要加强表面的抹压和养护工作。