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(jí)路面。它具有取材廣 泛、價(jià)格低廉、抗壓強(qiáng)度高、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等許多優(yōu)點(diǎn)。但也存有一些弱點(diǎn)，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(lái)從事技 術(shù)工作的經(jīng)驗(yàn)， 并經(jīng)長(zhǎng)時(shí)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(jiàn)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(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定的條件下，一般視為無(wú)害。 用實(shí)體顯微鏡觀察、X射線或超聲波探測(cè)儀等物理檢驗(yàn)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(lái)。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(wú) 害的，但是這里必須有個(gè)前提，即裂縫不再擴(kuò)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(jì)不當(dāng)。配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)直接影響砼的抗拉強(qiáng)度，是造成 砼開(kāi)裂不可忽視的原因。 配合比不當(dāng)指水泥用量過(guò)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(gè)因素是互相關(guān)聯(lián)的。 有關(guān)試驗(yàn)資料顯 示：用水量不變時(shí)，水泥用量每增加 10% ，混凝土收縮增加 5%：水泥用量不變 時(shí)，用水量每增加 10%，混凝土強(qiáng)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(shí)，其極限拉伸值也較大。 因此，如果采用過(guò)大的石料粒徑，也容易產(chǎn)生裂縫。(2) 養(yǎng)護(hù)不當(dāng)。混凝土的養(yǎng)護(hù)對(duì)其早期強(qiáng)度增長(zhǎng)和防止收縮裂縫極為重要。因 此，一定要加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)， 在表面收漿后及時(shí)予以覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)。 尤 其是在炎熱的天氣或大風(fēng)天氣里， 如果不及時(shí)覆蓋， 混凝土表面的游離水分蒸發(fā) 過(guò)快，產(chǎn)生急劇的體積收縮， 而此時(shí)混凝土早期強(qiáng)度很低， 其值不能抵抗這種收 縮應(yīng)力而導(dǎo)致開(kāi)裂。 同時(shí)必須保證養(yǎng)護(hù)的時(shí)間， 實(shí)際養(yǎng)護(hù)天數(shù)根據(jù)混凝土強(qiáng)度增 長(zhǎng)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(diǎn)：(1) 路面厚度設(shè)計(jì)問(wèn)題路面厚度設(shè)計(jì)的依據(jù)是設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次。筆者認(rèn)為，實(shí)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(shí)際軸載遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)軸載。 由此 得知，設(shè)計(jì)路面實(shí)際承受的當(dāng)量軸次遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于作為其設(shè)計(jì)依據(jù)的設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累 計(jì)當(dāng)量軸次。即現(xiàn)階段新建路面早期開(kāi)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(dá)到設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次。(2) 混凝土抗拉強(qiáng)度的影響混凝土抗拉強(qiáng)度很低，一般只有混凝土抗壓強(qiáng)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(guò)了混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)， 就發(fā)生裂縫。 也就是說(shuō)， 這些變形量超過(guò)了混 凝土的極限拉伸應(yīng)變值時(shí)，混凝土就產(chǎn)生裂縫，過(guò)大時(shí)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(qiáng)度及穩(wěn)定關(guān)系面層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。基層松鋪系數(shù) (或基層標(biāo)高 )控制不 嚴(yán)而導(dǎo)致的二次補(bǔ)加層， 因二次補(bǔ)加層與下層基層無(wú)法緊密連接， 自身厚度又小， 因而極易松散，進(jìn)而引起路面破壞。 地基強(qiáng)度不均勻，路基填料混雜或壓實(shí)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(guò)極限強(qiáng)度時(shí)，

7、 就會(huì)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(huì)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(gè)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(shí)間掌握不當(dāng)， 切割不及時(shí)； 切縫深度不符合要求， 切縫過(guò)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(hào)及品種的水泥混雜使用，硬化時(shí)間及收縮量不一樣，同樣會(huì)形成裂 縫。攪拌時(shí)間過(guò)短，則拌合不均勻，造成面層強(qiáng)度相差過(guò)大，硬化時(shí)

8、間及收縮量 不同，從而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生；攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則容易導(dǎo)致骨料破碎、離析，影響混 凝土的強(qiáng)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(guò)量，則粗骨料下沉，混凝土離析，影響 其強(qiáng)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(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)， 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(kuò)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(hù)或冬季施 工措施不當(dāng)?shù)取?7) 過(guò)早開(kāi)放交通 開(kāi)放交通過(guò)早

9、，混凝土的強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度的提高而有所提高，因此提高混凝土的抗 壓強(qiáng)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(hào)的混凝土。(2) 采用碎石配制混凝土。因?yàn)椴捎盟槭渲频幕炷恋臉O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(guò) 40mm ，在高等級(jí)公路中不超過(guò) 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(qiáng)度、較高密實(shí)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(jìn)行，做到分層填筑、分層碾壓、分層測(cè) 試。每層的壓實(shí)厚度、壓實(shí)度、平整度及路拱都要滿足設(shè)計(jì)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(qiáng)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(qiáng)度要求的原則下， 盡可能減少 水泥用量， 選擇合適的集料級(jí)配和砂率。 二要在混凝土路面澆注后及時(shí)用潮濕材 料覆蓋，防止強(qiáng)風(fēng)和烈日暴曬。 尤其在炎熱季節(jié)施工時(shí)， 應(yīng)澆完一段， 養(yǎng)護(hù)一段。(2) 及時(shí)切縫很重要。實(shí)踐證明，適當(dāng)?shù)那锌p時(shí)間對(duì)保證混凝土的整體質(zhì)量有很 大關(guān)系。當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 25%30%時(shí)，應(yīng)采用切縫機(jī)進(jìn)行切割。切 縫太早，粗骨料會(huì)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(huì)開(kāi)裂。 氣溫高， 混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)快， 切割時(shí)間要提早。 溫差大， 切割時(shí)間也要提早。切縫時(shí)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(qiáng)度削弱得不夠，面層上會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。(3) 加適當(dāng)?shù)耐饧觿Ｒ话銇?lái)說(shuō)，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(shí)，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(jiàn)修補(bǔ)方法(1) 壓力注漿法修補(bǔ)裂縫a. 機(jī)械動(dòng)力法：利用壓送設(shè)備(壓力0.20.

13、4mpa)將補(bǔ)縫漿液注入混凝土裂隙， 達(dá)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(bǔ)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(kāi)槽填補(bǔ)法修補(bǔ)裂縫沿混凝土裂縫開(kāi)鑿成槽， 用聚合物水泥砂漿將其填補(bǔ)封閉的方法稱為開(kāi)槽填補(bǔ)修 補(bǔ)法。適用于結(jié)構(gòu)允許開(kāi)槽而寬度較大但數(shù)量不多的裂縫。(3) 涂膜封閉法修補(bǔ)裂縫 在混凝土表面涂刷防水涂膜以封閉微細(xì)裂縫的修補(bǔ)方法稱涂膜封閉法， 適用于寬 度小于 0.2mm 的微細(xì)裂縫的修補(bǔ)。綜上所述，水泥混凝土路面裂縫成因，不僅與設(shè)計(jì)、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(hù)等聯(lián)系緊密。因此，要避免水泥混凝土

14、路面裂縫， 延長(zhǎng)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(shí)抓好基層強(qiáng)度、 混凝土的配和比設(shè)計(jì)、 施工 工藝、切縫時(shí)間和深度、 混凝土的養(yǎng)護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)， 通過(guò)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?？h健康路全長(zhǎng) 800 米，原來(lái)也是水泥混凝土路面， 但是由于修的 時(shí)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(guò)程中時(shí)， 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(duì)裂縫原因進(jìn)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(jī)進(jìn)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(shí)， 出現(xiàn)了一些裂縫， 裂縫出現(xiàn)的時(shí)間短的在澆筑后第二天就出現(xiàn)，時(shí)間長(zhǎng)的在澆筑后五、六天出現(xiàn)， 且裂縫有逐漸擴(kuò)大和發(fā)展的趨勢(shì)，有時(shí)，每天澆筑單面不足60 米長(zhǎng)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(jiàn)病害，但出現(xiàn)數(shù)量眾多的裂縫是非正?，F(xiàn)象，通過(guò)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(duì)原材料供應(yīng)忽視質(zhì)量把關(guān)，粗集料使用不分 級(jí)的統(tǒng)料，其碎石級(jí)配差且粒徑有的過(guò)大，風(fēng)化、片狀石數(shù)量多；細(xì)集料的質(zhì)地 不大堅(jiān)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(duì)的一些人員質(zhì)量意識(shí)薄 弱，存在著偷工減料的觀念， 沒(méi)有嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比控制水泥混凝土混合料， 在 攪拌混凝土過(guò)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(shí)間短，拌和、攤鋪不均勻；水灰比時(shí)大時(shí)小，造 成混凝土板水灰比不同的片塊， 由于凝固時(shí)收縮時(shí)間的長(zhǎng)短， 因此增大了收縮率 的收縮應(yīng)變， 這種現(xiàn)狀在當(dāng)時(shí)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(gè)原因。2. 攤鋪前灑水的問(wèn)題攤鋪前灑水的問(wèn)題是一個(gè)看似簡(jiǎn)單的工序， 往往不被施工人員重視， 但如果 灑水處理不好會(huì)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(lái)確定灑水量，即保證攤鋪混凝土前基層濕潤(rùn)，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(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)來(lái)看， 大多數(shù)情況下是 灑水量不足，因?yàn)榛鶎虞^干， 鋪筑后混凝土路面底部產(chǎn)生大量細(xì)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(gè)混凝土路面出現(xiàn)的裂縫增 多。另外振搗過(guò)程不密實(shí)，造成水泥混凝土面板出現(xiàn)過(guò)多裂縫。3. 溫度應(yīng)力引起的問(wèn)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(kāi)裂。 水泥水化是一個(gè)放熱過(guò)程， 在混凝土硬化過(guò)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(qiáng)度較下部強(qiáng)度形 成快；而溫度突然降低時(shí)，面部收縮，下部強(qiáng)度以較上部強(qiáng)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(qiáng)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(shí)， 板塊就會(huì)出現(xiàn)裂縫， 溫度從高溫突然下降 時(shí)會(huì)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(duì)基層表面破損、松散，高低不平的地

19、方，采用碎石修補(bǔ)、調(diào)整高差。對(duì)這些修 補(bǔ)、調(diào)整高差后的基層，有的用振動(dòng)板進(jìn)行簡(jiǎn)單碾壓，有的則無(wú)，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(qiáng)度低的情況， 加上 澆注成型后，沒(méi)有及時(shí)加以切縫， 或切縫深度不大， 造成混凝土板凝固時(shí)的拉應(yīng) 力很難被引導(dǎo)到切縫處釋放， 而會(huì)在相對(duì)薄弱部位釋放， 從而造成混凝土板開(kāi)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?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)召開(kāi)會(huì)議， 認(rèn)真檢查、檢討，研究對(duì)策，認(rèn)為出現(xiàn)這種情況主要是由于我們現(xiàn)場(chǎng)管理不嚴(yán)， 質(zhì)量意識(shí)淡薄，原材料把關(guān)，以及施工過(guò)程中的溫度變化、混凝土振實(shí)、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(qiáng)質(zhì)量宣傳教育， 提高質(zhì)量 意識(shí)思想， 切不可掉以輕心， 麻痹大意， 把路面施工過(guò)程中出現(xiàn)的裂縫降低到最 低限度。因此， 我們對(duì)后期施工著重采取以下一些嚴(yán)格措施加以補(bǔ)救和防范， 提 高水泥混凝土路面的施工質(zhì)量：1. 加大開(kāi)工前的檢查力度：對(duì)每天要澆筑水泥混凝土板的施工路段的基層， 對(duì)其進(jìn)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(rùn)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(jìn)行修復(fù)。 (2)當(dāng)基層產(chǎn)生縱向擴(kuò)展裂縫時(shí)， 要在縱向裂 縫所在的整個(gè)面板內(nèi)，在距離混凝土板底 1/3 處的高度增設(shè)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋網(wǎng)，且補(bǔ)強(qiáng) 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(shí)要進(jìn)行鏟除，若鏟除后 基層料松散時(shí)，也應(yīng)同時(shí)挖