农村混凝土路面早期裂缝的原因及预防措施经验浅析

王国林

宁夏赛马水泥有限公司

引言：

全国各乡村硬化混凝土路面越来越多，这种乡村硬化混凝土路面的特点是强度大，刚度硬，整体性也好。是乡村混凝土路面的优越性，但是，农村混凝土路面也有它缺陷性的地方，因为混凝土属于脆性材料，其抗拉强度太小，远远不如抗压强度好，在实际工程的施工和使用过程中，极易产生相应裂缝，直接影响混凝土路面的使用性和耐久性。所以在混凝土路面工程建设实施期间，就要做好防护管理工作，加强混凝土路面早期裂缝的预防控制和管理措施，从源头上就减少混凝土路面早期裂缝的危害。

一、混凝土路面裂缝产生的形成过程

混凝土裂缝产生的因素有很多种，比如水泥水化体积澎涨、凝结体积收缩、化学作用、外载作用、温度变化以及不均匀沉降等，在这些相应因素的单方作用以及综合影响下，混凝土产生了相应不同的变形，在混凝土这些相应变形和约束的共同作用下，使混凝土表面产生一定的拉应力。当这种拉应力不断发展，不断增大，超过混凝土的抗裂极限强度值时，就会在混凝土表面产生细微裂缝，这种混凝土表面细微裂缝布设无规律、错纵交措。当这种表面裂缝和内部裂缝位置重叠连通时，也就形成了贯穿裂缝，并随之变形的发展，形成更为明显的肉眼可见的裂缝。这种裂缝的通缝长度和深度大小不一，对路面的安全性、耐久性和正常使用性都有很大的影响。

二、混凝土早期裂缝的内在原因

1.混凝土切缝不及时。

为了防止混凝土在凝结、硬化过程中的收缩变形造成混凝土路面板块出现不均匀开张裂缝，而路面板垂直轴线方向按要求进行切缝。如果切缝时间把握不好，切缝过早会造成混凝土路面板的掉边掉角，切缝过迟会造成混凝土路面板的体积收缩裂缝的形成。

2.混凝土浇筑间歇时间过长

在混凝土浇筑过程中，混凝土要尽量连续浇筑，避免混凝土间歇时间过长，使新旧混凝土拌合物之间的结合超过水泥的初凝时间，造成混凝土结合不好，形成了混凝土薄弱断面，从而出现了混凝土早期裂缝。

3.基层表面平整度控制不到位

混凝土路面浇筑基层表面平整度控制不到位，就会出现混凝土路面板的厚度不均匀，薄厚不均匀，体积收缩也不统一，承受收缩拉应力也不统一，就会在混凝土路面板较薄部位形成裂缝。

4.混凝土拌合物质量不好

(1)混凝土拌合物中的粗、细骨料含泥量大，使得拌合骨料和水泥浆不能充分粘结而降低强度；或粗骨料粒径太大，导致混凝土中粗骨料含量过少，强度太低而产生裂缝。(2)混凝土坍落度太小，致使浇筑部位混凝土振捣、做面等工作困难。振动棒拔出后，周围的混凝土不能自然流动，使得混凝土插棒部位留有孔洞，形成裂缝产生的隐患。(3)混凝土拌合物运输距离过长，途中造成混凝土骨料离析严重，影响混凝土粘结性能，导致混凝土强度下降，不足以抗衡内部应力而容易产生裂缝。

5.混凝土路面板的变形

混凝土路面板的变形受到侧向和底面的约束，以及先浇筑的板对后浇筑的阻力，均可诱发裂缝的发生。裂缝也与纵横向拉杆的设置有关，因为拉杆的一半锚固于先浇板带内，而另一半又与后浇板带相结合，在后浇板带混凝土产生凝结收缩变形时，它起了约束力作用，混凝土在约束力和约束反力的共同作用，可诱发裂缝的产生出现。

三、混凝土早期裂缝的外在原因

1.混凝土路面板在浇筑过程中的外分层

混凝土路面板的浇筑形成过程中，就是混凝土中的空气、水和一部分砂浆上升，大部分粗、细骨料下落的堆聚状态；形成了上部砂浆多，下部骨料多，也就是上弱下强的不均匀强度外分层，而产生裂缝。

2.混凝土路面板在浇筑过程中的内分层

混凝土路面板的浇筑过程中，粗骨料与粗骨料之间的砂浆体在一起过于集中聚集。在粗骨料下方的空气、水化额外超标的水来不及上升外排，形成混凝土内空隙过于集中，而导致混凝土路面板形成薄弱部位内分层，从而产生裂缝。

3.水泥的水化反应

混凝土路面板中的水泥在水化过程中产生的膨胀和收缩等变形，如果混凝土不受任何约束，这种变形就能自行发展；但实际上混凝土在凝结过程中，要同时受到内部骨料和外部模板等条件的约束，使混凝土路面板胀、缩变形相应受阻，同时内部必然产生相应不均匀应力，从而产生相应裂缝。

4.混凝土的干燥收缩原因

在混凝土路面板浇筑完成后，里面原有的水只有少部分参与了水泥的水化作用，大部分水份都受太阳爆晒和风吹作用而挥发掉了；使混凝土路面板产生干缩变形。同时因为混凝土的拉应力强度很弱，当混凝土路面板干缩变形应力产生后，远大于混凝土路面板的抵抗最大应力，就会使混凝土内外均形成裂缝。所以，混凝土水份挥发是导致混凝土路面板干燥收缩的主要原因之一。

5.混凝土路面放车通行过早

在混凝土路面板浇筑完成后，要按照要求养护一段时间，待混凝土路面实际强度完全达到设计要求标准，检查验收合格后才能放车通行。因为混凝土中的胶凝材料水泥强度是半个侧向抛物线型，即在刚开始强度上升最快，越到后期强度增长越是缓慢。在混凝土完成养护过程中，给人感觉是混凝土强度已经很高，但后期增长缓慢，并非满足设计通行混凝土路面强度要求。所以在混凝土路面工程完成施工后，部分单位为了追赶施工进度以及受施工通行条件的约束，就提前放车通行，这就增加了混凝土路面裂缝的产生。

四、混凝土路面裂缝预防与处理措施

混凝土路面裂缝预防除了从上面产生原因的角度进行相应措施预防和处理外，还应同时加强以下措施，来加大对裂缝的预防与修补控制。

1.温度控制措施：混凝土路面板内不同深度处的温度随气温变化，这种变化使混凝土路面板出现伸缩变形造成裂缝，在结构的外露面覆盖保温层。在混凝土表面覆盖一层薄膜，再加铺两层干草垫或麻袋片等热的不良导体物质。应用此方法不但预防阳光爆晒高温而且还可以防止砼内部温度徒降等造成的急剧温差裂缝。

2.提高混凝土路面板本身强度。混凝土在浇筑前必须搅拌均匀，并充分震捣密实，严格控制混凝土骨料中的含泥量及水灰比，以提高同标号混凝土的密实性和抗拉强度，来充分减免裂缝的产生。

3.对已经有轻微裂缝的路面板，如若裂缝较宽且有轻微剥落的断板，将缝两侧各20cm范围砌割并开凿，形成深至板厚一半的凹槽，在凹槽底部裂缝的两侧沿与中线平行方向，间距20～40cm，打眼植筋，并绑扎安装拉结Ⅱ级钢筋网片，并用同标号细石混凝土浇筑补充填塞密实，压实收平。

4.对于严重断裂，并且裂缝处有严重剥落的路面板，或路面板有错台或裂块已开始活动的断板等严重情况，可采取换板方法。先行处理好路基和基层，然后用同标号同强度细石混凝土重新浇筑砼板。对于路基稳定性差，沉降没有完全结束的路段，可以采用预制块换填修补，同时要求对基层采用水泥稳定层加固基层稳定性，修补预制块的缝隙宜用水泥砂浆或沥青混凝土填塞，预防渗水造成加速破坏。

结束语：

在国家对农村道路建设迅猛发展的今天，全国各乡村硬化混凝土路面越来越多，这种硬化混凝土路面特点是强度大，刚度硬，整体性也好。同时国家领导习近平也对农村公路建设高度重视，多次作出重要指示，要求建好、管好、护好、运营好农村公路。交通运输部等部门和各级党委政府认真贯彻落实习近平总书记的重要指示精神，扎实推进“四好农村路”建设并取得明显成效。相信，经过我们全员参与，共同努力，我们的混凝土路面早期裂缝会得到有效控制和预防，我国领导要求的四好公路目标能得到早日实现。

[1]李立权.混凝土施工手册[S].北京：中国建筑出版社，1990：31-38

[2]中国交通部。SDJ207-82 水工混凝土施工规范[S].北京：中国建筑出版社，1082