混凝土路面裂缝成因分析与预防措施

王 文 山

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

混凝土路面具有造价较低、强度较高、使用寿命较长等优点，但在混凝土道路的实际运行过程中，地点、环境、交通情况及气候条件等多种因素会使其出现许多病害问题，如断裂、表面损坏、变形与裂缝等等，其中裂缝问题最为常见，具有十分多样的裂缝类型与极其复杂的形成原因。相关调查资料表明，当前我国已建设完成并投入使用的混凝土路面常常在未到达设计使用年限时就已经无法正常运营，早期破坏现象往往出现于部分混凝土路面建成并投入使用的6年～8年，混凝土路面实际使用寿命常常不足道路设计使用年限的20%～30%，混凝土路面的早期破坏现象在很大程度上制约了混凝土道路的未来发展。如何使混凝土路面裂缝问题得到有效控制，将混凝土路面的具体优势充分发挥出来已成为相关人士与广大人民群众所重点关注的问题，因此，充分明确混凝土路面裂缝的形成原因，并总结出一套有效的混凝土路面裂缝预防措施具有相当的必要性。

1 当前我国混凝土裂缝的基本情况

在混凝土路面当中发生率最高的一种病害即为裂缝问题，以贯穿程度来区分混凝土路面裂缝可将其主要分为贯穿全板厚的裂缝与表面裂缝，其中表面裂缝可具体分为耐久性裂缝、网裂以及接缝碎裂；以发展方向来区分混凝土路面贯穿全板厚的裂缝可将其主要分为纵向裂缝(见图1)、横向裂缝、斜向裂缝、龟裂等等。不仅混凝土路面的使用质量会因裂缝问题的出现而遭受严重影响，裂缝问题还会致使混凝土路面出现其他病害。若在混凝土路面出现微小裂缝时不对其予以充分的重视，该裂缝则会在外部环境与荷载作用的影响下向大裂缝方向发展，使混凝土路面所遭受的破坏变得更加严重。

2 混凝土裂缝的具体形成原因

2.1 施工材料对混凝土路面裂缝现象的影响

2.1.1水泥细度

因为水泥越细则其早期强度越高，所以当前市面上的许多水泥均细度较高。而较高的水泥细度十分容易导致混凝土路面出现开裂问题，水泥中细小颗粒具有非常高的水化速度，会对混凝土中的大量水分进行迅速吸收，使混凝土路面因干缩而出现开裂问题，相关文献指出，水泥细度越高则混凝土的开裂时间越短，混凝土的开裂面积也较大。

2.1.2矿物掺料

在混凝土中添加矿物掺料可有效提升混凝土的各方面性能，但需合理控制矿物掺料于混凝土中的添加比例，并注意添加于混凝土中的矿物掺料类型。相关研究显示，将粉煤灰加入混凝土中可有效改善混凝土的早期开裂性能，而在混凝土中添加矿渣与硅灰则会使混凝土提早开裂，令混凝土产生面积、长度较大的开裂与裂缝，这是因为矿渣与硅灰具有较高细度，吸附能力较高，会导致混凝土出现塑性裂缝[1]。

2.1.3水灰比

混凝土的和易性、强度与混凝土水灰比之间的关系十分密切，若混凝土水灰比过大，混凝土体内部会于水化之后残留部分游离水，此部分游离水易在混凝土骨料表面附着，缩减骨料与胶凝体的粘附面积，降低混凝土强度，导致混凝土路面骨料与粘结料界面处极易因混凝土路面荷载较大而开裂。若混凝土水灰比过小，混凝土内部的水泥颗粒则会得不到充分水化，降低混凝土的和易性，并提升振捣密实的困难程度。

2.2 道路结构对混凝土路面裂缝现象的影响

2.2.1基层、垫层与面层

虽然混凝土路面的刚度较强，但混凝土道路的基层与垫层对其建成后使用情况及结构稳定性来说十分关键，其不仅需要具备足够的厚度与刚度，还需具备良好的抗冲刷能力。在混凝土道路基层的具体施工过程中常会因质量控制方面的疏忽而导致混凝土体密实度欠佳，往往致使后续面层的铺设质量受到松散基层的影响。与此同时，基层材料良好的抗冲刷性能也极为重要，具有良好冲刷性能的基层材料可使混凝土道路基层的结构更具耐久性与坚实性，且若工程所在地为潮湿地带需在其中设置防水垫层，避免混凝土路面因基层内水分在寒冷季节冻胀而出现裂缝。除此之外，不均匀的混凝土面层厚度也会导致其中较薄部位出现开裂现象。

2.2.2其他因素对混凝土路面裂缝现象的影响

混凝土内部应力是导致其路面存在裂缝的根本原因，会使混凝土路面出现塑性收缩、化学收缩、干燥收缩、碳化收缩、温度收缩等一系列问题，其中对混凝土路面影响程度最高的为温度收缩与干燥收缩。

3 混凝土路面裂缝预防相关措施

3.1 预防性养护

混凝土道路与沥青道路相比一旦路面发生破损则修复难度很高，所以，在混凝土路面未出现破损或仅存在轻微破损时对其采取积极、有效的预防性养护具有相当的必要性。通常意义上来说，自混凝土道路建设完成并投入使用的第一天起便需开始对其进行养护。应在恰当的路段与时间，以路况检测结果与相关养护标准为依据，利用合适的路面保全措施来养护混凝土道路，以有效提升混凝土道路的使用性能，使其获得更长的使用寿命。需充分明确并结合工程所在地的交通情况选取最为合适的养护方案，于最佳养护时机对混凝土道路进行预防性养护。

3.2 经常性养护

为有效规避混凝土路面裂缝问题，还需在预防性养护基础上增加经常性养护，有效控制大型货车的超载，以避免混凝土道路长期处于超负荷承载状态，及时处理道路当中已存在的轻微病害，避免轻微病害发展为严重病害，对路面予以定期检查，及时更换已老化部位的填缝料，做到有缝必封，避免水及污物进入混凝土路面破损处，将混凝土路面与边沟排水工作做好，有效规避水损害。

3.3 对已存在裂缝问题的混凝土路面采取及时有效的修补措施

灌注处理是目前我国应用率最高的混凝土路面裂缝修补措施，其中压注灌浆法(如图2所示)较为适用于混凝土表面的非扩展性裂缝；扩缝灌浆法较为适用于混凝土路面封口较宽的局部性裂缝；条带罩面法较为适用于贯穿混凝土路面全厚的裂缝。与此同时，可利用斜向植筋补强措施修补混凝土路面上的唯一无显著沉降裂缝；利用压浆法处置混凝土路面的底板脱空问题。除上述方法以外，还有一种最为有效的混凝土路面修补措施，即在混凝土路面上方加铺沥青层，可使混凝土路面的抗滑性能与平整度获得有效提升[2]。

4 结语

只有对混凝土路面的整个施工过程予以严格控制，充分掌握并结合工程所在地的交通情况，合理设计道路结构并予以混凝土路面良好的养护才能使混凝土路面裂缝问题得到有效控制，将混凝土路面的施工质量提升上去，延长其使用寿命。

参考文献：

[1] 潘 勇.水泥混凝土路面裂缝成因及预防措施[J].建筑工程技术与设计,2017,16(30):1511.

[2] 黄明昊.水泥混凝土路面裂缝的成因及预防措施分析[J].交通世界(下旬刊),2017,20(4):98-99.