水泥混凝土路面裂缝的原因及防治对策分析

1水泥混凝土路面裂缝的原因分析要找到水泥混凝土路面裂缝的真正防治方法，我们首先要对造成混凝土裂缝的原因进行全面细致的分析。1.1原材料原因水泥质量不过关，其物理性质、力学性质、成分含量等技术指标达不到规范要求；粗细骨料含泥量高、杂质多，造成胶体与骨料不能有效黏结成整体，抗拉强度降低，诱导裂缝产生；粗细骨料级配不合理，针片状颗粒超标，不仅影响骨架受力结构，造成强度裂缝，而且骨料偏细，混凝土单方用水量、用灰量增多，坍落度过大，易产生收缩裂缝；水泥等级过高，单位使用量过大，混凝土开裂的可能越大。1.2温度原因水泥混凝土路面由于纵向长度很长，又直接暴露在自然环境中，受光照、雨雪、气温的影响，冷热交替，如果路面施工缝、胀缝、缩缝施工质量存在缺陷或后期养护不到位，混凝土缩胀变形受到约束，必然导致路面隆起胀裂或收缩拉裂。同时，水泥混凝土路面在凝结过程中释放大量的热量，在内部热量无法顺畅导出，外部接触大气温度迅速降低的情况下，很容易形成外拉内压的温度应力，而此时混凝土强度还在初期形成阶段，自然导致裂缝的形成。1.3沉降原因由于基层地面沉降、水流侵蚀掏空、模板支架下沉等导致路面失去了支撑，加上路面自身重量和车辆荷载作用，很容易造成水泥混凝土路面的下沉开裂，这种病害常出现在桥梁、涵洞、检查井等构造物周边回填区域、路基填挖交界区域及新旧路基加宽区域。1.4收缩原因在凝结硬化过程中，水泥混凝土的水化反应一直在连续进行，由此引起的化学收缩和物理收缩也在持续发生。混凝土水化过程中，一部分的水参与了水化反应，形成新的胶体结构，从而导致自身体积减小，引起不可避免的收缩，即化学收缩；同时水泥混凝土初凝过程中，水泥水化反应激烈释放大量热量，出现泌水和水份急剧蒸发，引起失水收缩，即物理收缩。当以上两种收缩应力大于此时混凝土的极限抗拉应力时便产生了裂缝。1.5荷载原因在水泥混凝土路面养护龄期内，强度还未完全形成。过早开放交通或正式通车运营期间严重超速超载，使得实际荷载大大超过了混凝土本身的极限应力应变，造成其内部结构严重损伤并很快发展成贯穿裂缝，甚至路面断板。水泥混凝土路面从原材料到成品，从施工再到竣工后的运营，经历的环境错综复杂，裂缝的产生也往往是以上多个原因综合作用的结果，而每个原因都应引起我们的重视。2水泥混凝土路面裂缝的防治对策分析2.1施工人员为提高水泥混凝土路面质量，必须将工程发包给有资质的施工企业，选择专业的路面施工队伍。但目前却有不少企业管理薄弱，以包代管；多数工人来自农村，文化素质偏低，缺乏专业的培训、教育，难以掌握施工的技术要领，工程质量意识、责任意识不高。这就要求我们必须以人为本、加强管理，配备合格的专业管理人员；在开工前,应对施工、试验、机械、管理等岗位技术人员和作业工人加强技术交底、培训和技能考核，提高质量意识，制订激励机制，奖优罚劣。2.2机械设备为保证水泥混凝土路面施工质量，应选择符合工程施工特点、性能先进稳定、操作安全方便的施工机具和设备。水泥混凝土的生产应选择自动化强制式拌合设备，既保证了严格按配合比设计准确计量配料，又保证了水泥混凝土的拌合质量；在混凝土运输环节，应采用混凝土搅拌车，避免混凝土泌水、离析、硬化、漏浆等问题，保证混凝土的浇筑质量；水泥混凝土摊铺设备采用三辊轴机组（排振式振捣）或摊铺机，不仅能提高施工效率，还能提高混凝土铺筑质量，保证了路面强度，减少了裂缝的发生。2.3材料选择①水泥作为混凝土路面的“粘结剂”，在投入使用前必须对其成分、物理、力学性质进行检测，根据施工环境和路面使用环境选择合格、适宜的水泥品种和标号；通过配合比设计确定最佳水泥剂量和最大水灰比，水泥的标号不应高于42.5级，最大单位水泥用量不宜大于400Kg/m3，否则将因水化反应过于剧烈而产生裂缝；②拌合用水应采用不含有害物质、pH值＜4的洁净水源；③应选择坚硬、耐久、洁净的粗、细集料，并根据工程特点和设计要求进行配合比设计，从而确定最佳级配组成；为提高水泥混凝土的抗弯拉强度，粗集料一般选择最大粒径不大于31.5mm、针片状含量＜15%、压碎值＜14%的反击式破碎石；④水灰比作为混凝土设计最重要的一个指标，在施工中必须予以严格控制；⑤常用的减水剂、早强剂、缓凝剂具有改善混凝土工作性和抗塑性收缩、开裂的作用。2.4施工工艺①确保路基及路面基层施工质量,对其平整度、标高、厚度、路床弯沉都应严格验收；同时必须控制路床的填料，尽量采用水稳性好、强度高的砂性土，禁止填筑大粒径石料，以保证路面荷载应力均匀、稳定地释放，避免路面裂缝的发生；②加强混凝土振捣控制，不得过振或漏振，对模板缝隙用砂浆加以堵塞，防止因漏浆而形成空洞；③水泥混凝土施工中，抹面工艺是道重要的工序，它对修正路面的平整度、提高路面密实度、密封泌水通道、消除混凝土早期塑性收缩裂缝、提高路面耐久性等起着非常重要的作用，施工实践证明:抹面4～5次可以明显减少水泥混凝土路面早期裂缝的产生；④严格按设计及规范要求进行胀缝、缩缝、施工缝的施工，及时切割缩缝、灌填填缝料，保证路面胀、缩应力应变得到及时有效释放，避免裂缝的产生；⑤对路基填挖交接处、桥梁涵洞台背、检查井周边、旧路加宽处等薄弱环节加强碾压，保证填筑质量，必要时增加土工格栅、钢筋网片等措施防止路基和路面基层的沉降或反射裂缝；⑥混凝土的养生对其强度的形成和防止早期裂缝至关重要，路面混凝土终凝后即可开始覆盖洒水保湿养生；低温条件下一般采用喷洒养生剂覆盖保温保湿养生，养生时间不短于混凝土形成设计强度80%的时间，一般为14～21d，养生期间应进行交通管制，防止混凝土路面过早被破坏。2.5环境影响雨季、风天、夏季高温、冬季低温施工对混凝土路面的质量和裂缝的产生有着很大影响，必须防范、避开和克服不利自然条件。①雨季施工必须特别注意控制好施工配合比（水灰比），对集料的含水量勤加检测，及时调整配合比；②风天施工应防止水分丧失过快，造成塑性收缩开裂；③夏季高温时严禁采用高标号早强型水泥；拌合物中宜掺加粉煤灰或磨细矿粉，亦可掺加足量的缓凝剂、保塑剂等，以降低水化速度；浇筑前对基层模板充分洒水湿润；尽量避免高温时段施工，选择相对低温的早晨、傍晚或夜间施工，及时采取遮荫、覆盖、抽用地下冷水或冰屑水拌合等措施降低拌合物入仓温度；掌控好面板切缝时间；④冬季低温施工宜选择水化热量大的R型早强水泥，可适当掺加早强剂或促凝剂；在拌合温度低于10℃、摊铺和养生温度低于5℃的条件下，必须采用热水拌合或加热砂石材料；另外应加强冬季混凝土保温保湿养生，在抗弯拉强度低于1.0MPa、抗压强度达到5.0MPa之前，应特别严防混凝土受冻；⑤完善排水系统，为路面提供良好的工作环境；避免积水下渗导致路基局部软化、侵蚀掏空，进而出现断板病害；⑥交通运管部门、交警部门应当加强执法，杜绝超载超速对路面