Word版本，下載可自由編輯小議混凝土路基頂面裂縫因素及預防一、引言

混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質脆性材料。因為混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題，硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，正是因為這些初始缺陷的存在才使混凝土展現出一些非均質的特性。微裂縫通常是一種無害裂縫，對混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產生危害。但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后，微裂縫就會不斷的擴展和連通，終于形成我們肉眼可見的宏觀裂縫，也就是混凝土工程中常說的裂縫。

混凝土建造和構件通常都是帶縫工作的，混凝土裂縫產生的緣由無數，有變形引起的裂縫：如溫度變化、收縮、膨脹、不勻稱沉陷等緣由引起的裂縫；有外載作用引起的裂縫；有養(yǎng)護環(huán)境不當和化學作用引起的裂縫等等。在實際工程中要區(qū)分對待，按照實際狀況解決問題?；炷谅访孢m應日益進展的交通運送所必須的載分量大、速度高、車流量大等要求，同時具有強度高、穩(wěn)定性好、使用壽命長、修理養(yǎng)護費用少等許多優(yōu)點。但混凝土是一種非勻質脆性材料，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狀況下，混凝土硬化并產生體積變形，因為組成混凝土的材料其變形不全都，相互約束產生初始應力，造成在骨料與水泥石粘結面之偶爾水泥石本身之間產生微細裂縫，這些裂縫既不規(guī)章，也不連貫，在外界因素影響下，還可能進展成宏觀裂縫。

二、混凝土工程中常見裂縫

1.干縮裂縫

干縮裂縫多浮現在混凝土養(yǎng)護結束后的一段時光或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發(fā)會產生干縮，且這種收縮是不行逆的。干縮裂縫的產生主要是因為混凝土內外水分蒸發(fā)程度不同而導致變形不同的結果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內部約束，產生較大拉應力而產生裂縫。相對濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫，寬度多在0.05~0.2mm之間，大體積混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布。

2.塑性收縮裂縫

塑性收縮是指混凝土在凝聚之前，表面因失水較快而產生的收縮。塑性收縮裂縫普通在干熱或大風天氣浮現，裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一，互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫普通長20~30cm，較長的裂縫可達2~3ｍ，寬1~5mm。其產生的主要緣由為：混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者混凝土剛剛終凝而強度很小時，受高溫或較大風力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法反抗其本身收縮，因此產生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝聚時光、環(huán)境溫度、風速、相對濕度等等。

3.沉陷裂縫

沉陷裂縫的產生是因為結構地基土質不勻、柔軟，或回填土不實或浸水而造成不勻稱沉降所致；或者由于模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致，特殊是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不勻稱沉降，致使混凝土結構產生裂縫。此類裂縫多為深進或貫通性裂縫，其走向與沉陷狀況有關，普通沿與地面垂直或呈30°~45°角方向進展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。

4.溫度裂縫

溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結構中?；炷翝仓?在硬化過程中,水泥水化產生大量的水化熱，。因為混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內部而不易散發(fā)，導致內部溫度急劇升高，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內外的較大溫差，較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產生一定的拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面就會產生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的攻擊等，會導致混凝土表面溫度急劇下降，而產生收縮，表面收縮的混凝土受內部混凝土的約束，將產生很大的拉應力而產生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內產生。

5.化學反應引起的裂縫

堿骨料反應裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結構中最常見的因為化學反應而引起的裂縫。

混凝土拌和后會產生一些堿性離子，這些離子與某些活性骨料產生化學反應并汲取周圍環(huán)境中的水而體積增大，造成混凝土酥軟、膨脹開裂。這種裂縫普通浮現中混凝土結構使用期間，一旦浮現很難補救，因此應在施工中實行有效措施舉行預防。

三、裂縫處理

混凝土裂縫的修補措施主要有以下一些辦法：表面修補法，灌漿、嵌逢封堵法，結構加固法，混凝土置換法，電化學防護法等。

1.表面修補法

表面修補法是一種容易、常見的修補辦法，它主要適用于穩(wěn)定和對結構承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通?？梢圆杉{在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。

2.灌漿、嵌逢封堵法

灌漿法主要適用于對結構整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補，它是通過壓力設備將膠結材料壓入混凝土的裂縫中，膠結材料硬化后與混凝土形成一個整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。

嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種辦法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。

3.結構加固法

當裂縫影響到混凝土結構的性能時，就要考慮實行加固法對混凝土結構舉行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種辦法：加大混凝土結構的截面面積，在構件的角部外包型鋼、采納預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。

4.混凝土置換法

混凝土置換法是處理嚴峻損壞混凝土的一種有效辦法，此辦法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：一般混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

5.電化學防護法

電化學防腐是通過施加電場在介質中的電化學作用，轉變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達到防腐的目的。陰極防護法是化學防護法中常用而有效的一種辦法。

四、混凝土路面裂縫成因分析

混凝土路面裂縫主要表現為表層裂縫和貫穿板厚裂縫(貫通裂縫)，其產生的緣由是不同的。

1.表層裂縫成因

在混凝土路面上，表層裂縫的主要表現形式為龜裂。即混凝土路面表面上展現碎小的六角形花紋狀裂縫，裂縫很淺。其產生的緣由既有設計上的緣由，也有施工方面的緣由。

設計方面的緣由主要是指混凝土協(xié)作比設計不當。如水泥用量過大或砂率過大；外加劑使用不當或者摻量過大，混凝土在重力作用下產生離析而導致這類裂縫產生。就混凝土本身的性質而言，在混凝土水灰比不變的狀況下，水泥漿和砂漿含量較多時，其極限拉伸值也較大，因此，假如采納過大的石料粒徑，也簡單產生裂縫。

2.貫通裂縫成因

貫通裂縫是指混凝土路面板產生縱向(順行車方向)、橫向(垂直于行車方向)貫通板厚的裂縫，也即斷板現象。

(1)縱向貫通裂縫成因

縱向貫通裂縫是指混凝土路面發(fā)生平行于道路縱軸線方向的貫通板厚的裂縫。其產生的緣由是在路面施工后，因為地基沉降不勻稱而導致浮現不勻稱裂縫，產生斷板現象。如基層碾壓不實，未達到密實標準；產生斷板現象?；鶎硬牧蠑嚢璨痪瑢е禄鶎硬粍蚍Q沉降，也即因為路基發(fā)生局部的不勻稱沉陷，如溝槽下沉、路基拓寬部分沉陷、路基未充分壓實等緣由導致路面板脫空，產生裂縫。

(2)橫向貫通裂縫成因

橫向貫通裂縫是指混凝土路面發(fā)生垂直于道路縱軸線方向的貫通板厚的裂縫。其產生的緣由一是由混凝土本身的性質——混凝土抗拉強度太低造成的，二是因為施工不當——切縫不符合要求所造成。

混凝土抗拉強度很低，普通惟獨混凝土抗壓強度的1/17~1/18?；炷恋目沽研跃褪侵富炷练纯垢煽s變形和溫度變形的能力，這些變形所引起的拉應力，如超過了混凝土的極限抗拉強度時，就發(fā)生裂縫。也就是說，這些變形量超過了混凝土的極限拉伸應變值時，混凝土就產生裂縫，過大時則引起貫通裂縫。

因為溫度和濕度的變化，混凝土會產生體積膨脹和收縮現象，這種變形如受到限制，將會使混凝土內部產生內應力，就有可能產生裂縫。因而混凝土路面上每隔一段距離要設置脹縫或縮縫，而切縫質量的好壞直接影響著混凝土路面的質量。如切縫時光把握不當，切割不準時；切縫深度不符合要求，切縫過淺；切縫未切到頭等因素均可引起混凝土路面發(fā)生橫向貫通裂縫。

五、混凝土路面裂縫的預防措施

1.提升混凝土本身的性能

混凝土路面產生裂縫的根本緣由在于混凝土的極限拉伸應變值太小，不足以反抗干縮變形和溫度變形。為了提升混凝土的極限拉伸應變值或抗拉強度值，改善路面的抗拉能力，可實行以下措施：

(1)混凝土的極限拉伸值隨著抗壓強度的提升而有所提升，因此提升混凝土的抗壓強度可提升其抗裂性能。目前混凝土路面多采納m2C30、C35較高標號的混凝土。

(2)采納碎石配制混凝土。由于采納碎石配制的混凝土的極限拉伸值比用普通卵石配制的混凝土提升30%左右。

(3)控制混凝土骨料的最大粒徑。采納最大粒徑較小的骨料配制混凝土時，可以提升混凝土的極限拉伸值。因此《規(guī)范》中限制骨料最大粒徑在普通馬路中不超過40mm，在高等級馬路中不超過35mm，甚至限制在25mm以下。

2.提升基層施工質量

混凝土路面基層應具有較高的強度、較高密實度和較好的水穩(wěn)性。因此，在路基施工中，應嚴格按施工操作規(guī)程舉行，做到分層填筑、分層碾壓、分層測試。每層的壓實厚度、壓實度、平整度及路拱都要滿足設計要求和規(guī)范要求。

3.提升混凝土施工質量

(1)為了防止混凝土路面產生表層裂縫，一是在配制混凝土時嚴格控制水灰比和水泥用量，挑選合適的集料級配和砂率；二要在混凝土路面澆注后準時用濕潤材料籠罩，防止強風和烈日暴曬。尤其在炎熱時節(jié)施工時，應澆完一段，養(yǎng)護一段。

(2)準時切縫很重要。實踐證實，適當的切縫時光對保證混凝土的整體質量有很大關系，切縫遲了，因為大面積混凝土約束會浮現裂縫，擴展后形成斷板。普通混凝土的切縫時光是在拆模后12h左右(可以按照氣溫的凹凸適當調節(jié)切縫時光)。

(3)加適當的外加劑。普通來說，加減水劑可以削減混凝土的用水量，改善混凝土的和易性，降低水分蒸發(fā)速度，削減混凝土的收縮值。

(4)模板