水泥混凝土路面裂缝施工预防措施探讨
刘伟
摘 要：随着国民经济的发展，道路运输在国民经济中发挥的作用越来越明显。水泥混凝土由于具有取材方便、施工简单、抗压强度高、养护费用低等优点而越来越多的被人们使用，同时混凝土具有抗拉能力差、容易开裂等缺点，导致路面出现龟裂、纵向、横向、交叉裂缝等现象，影响了水泥混凝土路面的美观、使用效果及寿命。为此，本文主要对水泥混凝土路面裂缝的类型及预防措施进行了分析与探究。
关键词：水泥混凝土；路面；裂缝；预防措施
1 水泥混凝土路面裂缝的类型
1、温度裂缝
对于体积较大、散热较差的大体积混凝土，经常会存在温度裂缝，水泥混凝土路面也是如此。所谓温度裂缝一般是指由于混凝土体存在温度差，再加上水泥混凝土的热胀冷缩特性导致结构各处变形不协调而产生的裂缝。比较常见的温度裂缝主要出现在混凝土浇筑期间，水泥水化过程中会释放出大量热能，由于混凝土体积较大，大量的热能散发不出去就会使得混凝土的内部温度急剧升高，导致内外温差快速拉大，在混凝土表面产生一定的应力，若应力大小超过了混凝土的约束能力，就会在混凝土中产生裂缝。还有一部分温度裂缝产生在水泥混凝土路面使用过程中，特别是在炎热的夏季，白天路面温度较高，而夜间温度急剧下降，昼夜温差较大也会产生较大的应力，使得混凝土出现裂缝。
温度裂缝一般只产生在混凝土表面，裂缝走向没有一定的规律，通常是纵横裂缝相互交错，裂缝宽度随季节变化，夏季相对较窄，冬季相对较宽。温度裂缝若不及时治理很有可能会引起水泥混凝土碳化，影响路面各项路用性能。
2、干缩裂缝
干缩裂缝主要是由于水泥混凝土内部水分蒸发程度不尽相同，变形不同，产生应力而引起的，因此干缩裂缝主要出现在水泥混凝土的养护阶段。在水泥混凝土浇筑后大约7到10天时间内，混凝土外部受光照、风吹等条件影响水分蒸发较快，变形相对较大，而混凝土内部的水分散发不出去，变形很小，表面的干缩变形所产生的应力若超过了混凝土的约束力，就会产生干缩裂缝。干缩裂缝宽度相对较窄，多出现在水泥混凝土表面，裂缝呈网状或平行线状。干缩裂缝若不及时处理，会增大路面的渗水性，对路面结构和路基的强度产生影响，同时也会产生水力劈裂进一步影响路面的承载力。
3、塑性收缩裂缝
水泥混凝土路面的塑形收缩裂缝一般是指混凝土在凝结前，因表面风干作用失水较快而产生收缩所引起的裂缝，裂缝多发生在比较干燥炎热或大风天气。塑形收缩裂缝多发生在混凝土凝结过程中，特别是混凝土在终凝之前强度相对较小，混凝土表面受高温或大风的作用失水过快，使得混凝土内产生了较大的负压导致混凝土体积收缩，当收缩应力大于混凝土强度时就会产生裂缝。塑形收缩裂缝长短不一，中间较宽两边较窄，一般互不连接，裂缝长度相对较长，有的能达到2m之长。水泥混泥土的塑形收缩裂缝受凝结时间、水灰比、温度、风速等因素的影响，在工程中应予以重视。
4、沉陷裂缝
水泥混凝土的沉陷裂缝主要是因为路面的路基承载力不足产生不均匀沉降而引起的，软土地基处理不当、填土不实、土基浸水都有可能引起水泥混凝土路面产生沉陷裂缝。沉陷裂缝裂缝宽度与路基的沉陷情况相关，多为贯穿性裂缝，裂缝走向也受路基沉陷情况影响，但是在地基变形稳定后，沉陷裂缝不会继续扩展，基本保持不变。对于宽度较大的沉陷裂缝必须引起足够重视，大的沉陷裂缝一般会伴有一定的路面错位，对路面的使用性能具有很大影响。
2 水泥混凝土路面裂缝的防护措施
1、加大开工前的检查力度。对每天要浇筑水泥混凝土板的施工路段的基层，对其进行全面检查，检查内容为基层的破损、碾坏、纵横向断裂、隆起以及基层洒水湿润情况。当基层被碾坏造成基层料松散、成坑或破损面积不大的部位，要挖除并采用素混凝土进行修复；当基层产生纵向扩展裂缝时，要在纵向裂缝所在的整个面板内，在距离混凝土板底1/3处的高度增设补强钢筋网，且补强钢筋网到裂缝端部不能小于5cm。
2、严格控制基础质量。对基础的要求首先要保证有足够的稳定性和强度的均匀、平整、坚固、密实，同时要加强排水设计，采取必要的防水排水措施，使之远离路基，减少路基受水侵害的几率。
3、尽早开始养护。选择适宜的养护方法及最佳的养护开始时间，尽早开始养护并保持混凝土表面湿润，可以防止蒸发，减少收缩，保障混凝土表面水化顺利进行。因此，一定要加强混凝土的早期养护，在表面收浆后及时予以覆盖和洒水养护。尤其是在炎热的天气或大风天气里，如果不及时覆盖，混凝土表面的游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土早期强度很低，其值不能抵抗这种收缩应力而导致开裂。同时必须保证养护的时间，实际养护天数根据混凝土强度增长情况而定，一般宜为14～21天。
4、优化混凝土配合比设计。配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度，是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，这几个因素是互相关联的。有关试验资料显示：用水量不变时，水泥用量每增加10%，混凝土收缩增加5%；水泥用量不变时，用水量每增加10%，混凝土强度降低20%。就混凝土本身的性质而言，在混凝土水灰比不变的情况下，水泥浆和砂浆含量较多时，其极限拉伸值也较大。因此，如果采用过大的石料粒径，也容易产生裂缝。通过优化混凝土配合比设计，选用级配良好的大粒径集料，减少水泥用量，减小水灰比或掺加能减小收缩、防止开裂的材料或外加剂等，可以有效地减少水泥混凝土塑性收缩和干缩，提高混凝土的抗裂性能。
5、减少温差效应。夏季高温季节施工时，要将暴晒于烈日下的砂石料洒水润湿，并尽量避开烈日高温施工，以防止早期裂缝的产生。冬季施工要备好挡风、保暖棚，并采取相应的冬季施工措施。混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或内部温度发生变化，混凝土将发生变形。若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时，即产生温度裂缝。温度裂缝区别其他裂缝最主要是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。
6、掌握合理的拆模时间。纵缝施工时，对已浇混凝土板的缝壁要均匀地涂刷二道60 # 沥青，以减小侧面的摩阻力，并把先浇与后浇的混凝土板隔开，防止断裂传递。在模板接头处，从模板内侧用油毛毡或水泥袋纸堵缝，防止浇筑完的板块侧面暴露，同时，达到拆模强度时及时拆模，消除模板造成的板块侧面受力不均。
3 结束语
综上所述，造成水泥混凝土路面裂缝的原因有很多，既包括内在原因，同时也包括外在因素。因此在施工中要认真分析可能造成混凝土路面早期裂缝的原因，采取积极有效的措施，加强施工质量安全监督管理，以达到科学施工目的。
参考文献
[1] 沈金安，李福普，陈景.公路沥青路面早期损坏分析与防治对策[M].北京：人民交通出版社，2012.
[2] 吴国雄，易志坚，何兆益.水泥混凝土路面开裂过程研究[J].公路，2011（10）.
[3]苏清林. 水泥砼路面裂缝成因及预防措施[A].沿海企业与科技， 2007（04）：137-140.
[4]李伟. 水泥混凝土路面裂缝的原因及维修措施[J]技术研发， 2011（10）
摘 要：随着国民经济的发展，道路运输在国民经济中发挥的作用越来越明显。水泥混凝土由于具有取材方便、施工简单、抗压强度高、养护费用低等优点而越来越多的被人们使用，同时混凝土具有抗拉能力差、容易开裂等缺点，导致路面出现龟裂、纵向、横向、交叉裂缝等现象，影响了水泥混凝土路面的美观、使用效果及寿命。为此，本文主要对水泥混凝土路面裂缝的类型及预防措施进行了分析与探究。
关键词：水泥混凝土；路面；裂缝；预防措施
1 水泥混凝土路面裂缝的类型
1、温度裂缝
对于体积较大、散热较差的大体积混凝土，经常会存在温度裂缝，水泥混凝土路面也是如此。所谓温度裂缝一般是指由于混凝土体存在温度差，再加上水泥混凝土的热胀冷缩特性导致结构各处变形不协调而产生的裂缝。比较常见的温度裂缝主要出现在混凝土浇筑期间，水泥水化过程中会释放出大量热能，由于混凝土体积较大，大量的热能散发不出去就会使得混凝土的内部温度急剧升高，导致内外温差快速拉大，在混凝土表面产生一定的应力，若应力大小超过了混凝土的约束能力，就会在混凝土中产生裂缝。还有一部分温度裂缝产生在水泥混凝土路面使用过程中，特别是在炎热的夏季，白天路面温度较高，而夜间温度急剧下降，昼夜温差较大也会产生较大的应力，使得混凝土出现裂缝。
温度裂缝一般只产生在混凝土表面，裂缝走向没有一定的规律，通常是纵横裂缝相互交错，裂缝宽度随季节变化，夏季相对较窄，冬季相对较宽。温度裂缝若不及时治理很有可能会引起水泥混凝土碳化，影响路面各项路用性能。
2、干缩裂缝
干缩裂缝主要是由于水泥混凝土内部水分蒸发程度不尽相同，变形不同，产生应力而引起的，因此干缩裂缝主要出现在水泥混凝土的养护阶段。在水泥混凝土浇筑后大约7到10天时间内，混凝土外部受光照、风吹等条件影响水分蒸发较快，变形相对较大，而混凝土内部的水分散发不出去，变形很小，表面的干缩变形所产生的应力若超过了混凝土的约束力，就会产生干缩裂缝。干缩裂缝宽度相对较窄，多出现在水泥混凝土表面，裂缝呈网状或平行线状。干缩裂缝若不及时处理，会增大路面的渗水性，对路面结构和路基的强度产生影响，同时也会产生水力劈裂进一步影响路面的承载力。
3、塑性收缩裂缝
水泥混凝土路面的塑形收缩裂缝一般是指混凝土在凝结前，因表面风干作用失水较快而产生收缩所引起的裂缝，裂缝多发生在比较干燥炎热或大风天气。塑形收缩裂缝多发生在混凝土凝结过程中，特别是混凝土在终凝之前强度相对较小，混凝土表面受高温或大风的作用失水过快，使得混凝土内产生了较大的负压导致混凝土体积收缩，当收缩应力大于混凝土强度时就会产生裂缝。塑形收缩裂缝长短不一，中间较宽两边较窄，一般互不连接，裂缝长度相对较长，有的能达到2m之长。水泥混泥土的塑形收缩裂缝受凝结时间、水灰比、温度、风速等因素的影响，在工程中应予以重视。
4、沉陷裂缝
水泥混凝土的沉陷裂缝主要是因为路面的路基承载力不足产生不均匀沉降而引起的，软土地基处理不当、填土不实、土基浸水都有可能引起水泥混凝土路面产生沉陷裂缝。沉陷裂缝裂缝宽度与路基的沉陷情况相关，多为贯穿性裂缝，裂缝走向也受路基沉陷情况影响，但是在地基变形稳定后，沉陷裂缝不会继续扩展，基本保持不变。对于宽度较大的沉陷裂缝必须引起足够重视，大的沉陷裂缝一般会伴有一定的路面错位，对路面的使用性能具有很大影响。
2 水泥混凝土路面裂缝的防护措施
1、加大开工前的检查力度。对每天要浇筑水泥混凝土板的施工路段的基层，对其进行全面检查，检查内容为基层的破损、碾坏、纵横向断裂、隆起以及基层洒水湿润情况。当基层被碾坏造成基层料松散、成坑或破损面积不大的部位，要挖除并采用素混凝土进行修复；当基层产生纵向扩展裂缝时，要在纵向裂缝所在的整个面板内，在距离混凝土板底1/3处的高度增设补强钢筋网，且补强钢筋网到裂缝端部不能小于5cm。
2、严格控制基础质量。对基础的要求首先要保证有足够的稳定性和强度的均匀、平整、坚固、密实，同时要加强排水设计，采取必要的防水排水措施，使之远离路基，减少路基受水侵害的几率。
3、尽早开始养护。选择适宜的养护方法及最佳的养护开始时间，尽早开始养护并保持混凝土表面湿润，可以防止蒸发，减少收缩，保障混凝土表面水化顺利进行。因此，一定要加强混凝土的早期养护，在表面收浆后及时予以覆盖和洒水养护。尤其是在炎热的天气或大风天气里，如果不及时覆盖，混凝土表面的游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土早期强度很低，其值不能抵抗这种收缩应力而导致开裂。同时必须保证养护的时间，实际养护天数根据混凝土强度增长情况而定，一般宜为14～21天。
4、优化混凝土配合比设计。配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度，是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，这几个因素是互相关联的。有关试验资料显示：用水量不变时，水泥用量每增加10%，混凝土收缩增加5%；水泥用量不变时，用水量每增加10%，混凝土强度降低20%。就混凝土本身的性质而言，在混凝土水灰比不变的情况下，水泥浆和砂浆含量较多时，其极限拉伸值也较大。因此，如果采用过大的石料粒径，也容易产生裂缝。通过优化混凝土配合比设计，选用级配良好的大粒径集料，减少水泥用量，减小水灰比或掺加能减小收缩、防止开裂的材料或外加剂等，可以有效地减少水泥混凝土塑性收缩和干缩，提高混凝土的抗裂性能。
5、减少温差效应。夏季高温季节施工时，要将暴晒于烈日下的砂石料洒水润湿，并尽量避开烈日高温施工，以防止早期裂缝的产生。冬季施工要备好挡风、保暖棚，并采取相应的冬季施工措施。混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或内部温度发生变化，混凝土将发生变形。若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时，即产生温度裂缝。温度裂缝区别其他裂缝最主要是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。
6、掌握合理的拆模时间。纵缝施工时，对已浇混凝土板的缝壁要均匀地涂刷二道60 # 沥青，以减小侧面的摩阻力，并把先浇与后浇的混凝土板隔开，防止断裂传递。在模板接头处，从模板内侧用油毛毡或水泥袋纸堵缝，防止浇筑完的板块侧面暴露，同时，达到拆模强度时及时拆模，消除模板造成的板块侧面受力不均。
3 结束语
综上所述，造成水泥混凝土路面裂缝的原因有很多，既包括内在原因，同时也包括外在因素。因此在施工中要认真分析可能造成混凝土路面早期裂缝的原因，采取积极有效的措施，加强施工质量安全监督管理，以达到科学施工目的。
参考文献
[1] 沈金安，李福普，陈景.公路沥青路面早期损坏分析与防治对策[M].北京：人民交通出版社，2012.
[2] 吴国雄，易志坚，何兆益.水泥混凝土路面开裂过程研究[J].公路，2011（10）.
[3]苏清林. 水泥砼路面裂缝成因及预防措施[A].沿海企业与科技， 2007（04）：137-140.
[4]李伟. 水泥混凝土路面裂缝的原因及维修措施[J]技术研发， 2011（10）
