浅谈混凝土路面裂缝成因及控制

[论文关键词]混凝土 路面 裂缝 成因

　　[论文摘要]从路基基础、配合比、材料、施工、温度、养护等方面分析混凝土路面裂缝产生的原因，并针对原因提出相应的控制措施。
　　
　　　　
　　一、引言
　　
　　随着国民经济的发展，公路运输在国民经济中发挥的作用越来越明显。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，影响了混凝土路面的美观、使用效果及寿命。对混凝土路面裂缝原因分析及控制措施，对提高其使用质量、延长使用寿命有重要的意义。
　　
　　二、裂缝产生原因
　　
　　（一）基础原因。支撑水泥混凝土路面的基础必须平整、稳定、坚固、密实均匀，如不能满足这些条件，基础会产生不均匀下沉，导致对面层的不均匀支承，使面层底部在荷载的作用下产生过大的应力而被破坏，造成路面产生裂缝；基础高程及平整度控制不好，导致面层厚度不均，造a成基层摩阻力过大，约束混凝土板在温度变化时的收缩与徐变，板块应力过渡集中导致裂缝；基层稳定性差、整体性不好，在车辆荷载及自然因素的影响下，会出现较大的、不均匀的形变，同样会引起路面板的破坏；施工中如遇软土地基并且处理不当时，极易造成基层强度不均匀，使得局部断面强度不匀，从而引起路面裂缝甚至断板；基层强度若低于设计要求或基层密实度不均匀，将难以承受由混凝土面板传来的荷载作用，宜产生破坏变形，导致基层与面层脱空，产生裂缝或断板等等。
　　（二）混凝土配合比的影响。混凝土配合比对面层的裂缝有很大的影响。施工后的混凝土在多种因素作用下体积要收缩，混凝土的收缩分自由收缩和非自由收缩两种。混凝土中引起收缩的主要是水泥石部分，因此过多的水泥用量必然会导致较大的收缩；同时施工中采用较高的水灰比是为了提高混凝土和易性，常用水泥完全水化所需要的最低水灰比约0.26-0.29，较大的水灰比，增大了水泥水化初期集料表面的水膜厚度，混凝土的收缩随水灰比的增大明显增大，从而影响了混凝土强度，容易造成裂缝及断板。因此施工过程中在保证强度的前提下应尽量减少水泥用量和减小水灰比。
　　（三）水泥、骨料原因。水泥的化学成分及细度对混凝土质量有很大影响，如果水泥硅酸二钙等含量过高或含有较高的有害杂质，会使混凝土的稳定性降低，产生过大的收缩，从而导致水泥混凝土路面产生裂缝；再如水泥中铝酸三钙含量较大，水化时混凝土放热快，产生的热量多，常使内部温度上升到50℃以上，造成内外温差较大从而产生较大的应力，使混凝土产生裂缝；对水泥的细度而言，颗粒越细，其水化越快越完全，硬化收缩性也越大，而颗粒太粗也不利于水泥活性的发挥。骨料是混凝土的主要构成部分，骨料质量的好坏将直接影响混凝土的性能。
　　（四）施工的影响。混凝土搅拌过程中如果搅拌不足，会造成混凝土不均匀；浇筑过程中如遇停电、运输不畅、气候突变等情况，使浇筑作业中断，新旧混凝土容易造成由于结合不良、收缩不一致产生裂缝；振捣过程中如振捣不足会出现气孔、蜂窝；振捣时间过长会造成分层，粗颗粒沉入底层，细颗粒及水留在上层，使表面收缩裂缝增加，易导致路面出现裂缝。
　　（五）温度的影响。混凝土具有热胀冷缩的性质，当外部或内部温度发生变化时，混凝土会产生形变。在混凝土凝固期内，由于水泥的水化过程能够放出较多的热量，而混凝土是热的不良导体，所以会导致内部温度较高，产生膨胀，而外部热量散失而体积收缩，这种内胀外缩易导致混凝土出现裂缝，待水化反应减慢以后，混凝土体积收缩，同样引起应力变化而使混凝土出现裂纹；高温地区，尤其是在夏季高温季节，混凝土路面受日光辐射的作用致使表面温度迅速增高，而内部温度增高较慢，这种内外温差效应同样会使混凝土产生裂缝。[