混凝土道路开裂的预防与控制.docx

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混凝土道路开裂的预防与控制

混凝土道路开裂的预防与控制

[摘要]现阶段变电站的建设，更加看重的是工程的质量与工业化效果，追求着简单、质朴、不加任何装饰或二次装修，这样混凝土的清水效果应用也越来越广，而站内的混凝土道路可称作为整个变电站的“门面”，混凝土路面仍存在的具有抗拉能力差、容易开裂等缺点，导致路面出现龟裂、纵向、横向、交叉裂缝等现象，影响了混凝土路面的美观、使用效果及寿命，因此对混凝土道路开裂现象的预防及控制具有重要的意义，这是推动变电站工业化建设的铺垫，更是清水砼应用的前提。

[关键词]混凝土路面、裂缝、龟裂、原因、预防

[正文]现阶段变电站的建设，更加看重的是工程的质量与工业化效果，追求着简单、质朴、不加任何装饰或二次装修，这样混凝土的清水效果应用也越来越广，而站内的混凝土道路可称作为整个变电站的“门面”，随着近几年混凝土道路的应用与发展，技术日益成熟,路面机械化施工程度提高,路面平整度等质量指标也大幅提高，甚至将道路做成倒圆角的外形来避免边角的崩裂，但混凝土路面仍存在的具有抗拉能力差、容易开裂等缺点，导致路面出现龟裂、纵向、横向、交叉裂缝等现象，影响了混凝土路面的美观、使用效果及寿命，因此对混凝土道路开裂现象的预防及控制具有重要的意义，这是推动变电站工业化建设的铺垫，更是清水砼应用的前提。

变电站一般道路设计结构层厚度为57cm，自下而上分别为：

垫

层15cm厚（天然砂砾）基层20cm厚（3.0MPa水泥稳定碎石，水泥掺量5%~6%）水泥混凝土面层22cm厚（标号为C35），如图1-1。

但这22cm的混凝土面层，在浇筑完成后，因为各

种原因，容易出现多种形式的裂纹（如图1-2），影响了

混凝土路面的美观，因此只有

认真地分析混凝土的裂缝成因，

图1-1常见变电站道路做法

才能避免和预防路面产生的裂缝，

保证工程的质量，打造变电站清水工业化的形象与亮点。

横向斜裂缝

龟裂

交叉裂缝

纵向裂缝

图1-2混凝土路面常见的几种形式的裂缝

经过研究和分析，变电站道路常见的几种裂缝主要产生原因如下：

1、产生龟裂的原因

混凝土路面龟裂亦称塑性收缩裂缝，是指混凝土浇注后仍处于塑性状态时，由于表面水分蒸发过快而产生的裂缝。

这类裂缝缝隙多在表面出现，形成不规则长短宽窄不一，呈龟裂状，肉眼可见，深度一般不超过50mm，这种裂缝对结构性能影响不大，但外观难看。

产生的原因主要是混凝土浇筑完毕后表面没有及时覆盖，特别是在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快，或者是被基础吸水过快等原因，造成混凝土产生急剧收缩，此时混凝土强度趋近于零，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。

龟裂指混凝土路面表面产生网状、浅而细的发丝裂缝，呈小的六角形花纹，深度为5—10mm。

其原因如下：

①混凝土浇筑后，表面没有及时覆盖，在炎热或大风天气，表面游离水分蒸发过快，混凝土体积急剧收缩，导致开裂。

②混凝土在拌制时水灰比过大，模板与基层过于干燥，吸水大。

③混凝土配合比不合理，水泥用量、砂率过大。

④混凝土表面过度振捣，使水泥和细骨料过多上浮至表面，导致缩裂。

2、产生横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝和交叉裂缝的原因

以上几种裂缝在外观和产生原因上具有相似性，严格区分原因有一定困难，故综合我个人的认识：

①重复荷载应力、翘曲应力及收缩应力等综合作用。

其具体情况有高温下浇筑混凝土，水泥水化速度快，水分蒸发快，使板面产生拉应力，温度降低后，板底产生拉应力，温度梯度作用使路面板翘曲变形；或严重失水，造成干缩缝；或养护不及时、中断，使顶面水分丧失快，收缩迅速，板底则水分丧失慢，收缩慢，导致翘曲产生裂缝等等。

②由施工间隙、延误等原因造成水泥混凝土路面板的搭接、衔接接缝。

③未按规范要求切缝，切缝时间太迟、切缝深度不够、切缝缝间距过长或浇筑延续时间长，导致混凝土收缩产生的实际拉应力大于混凝土的容许值，而在切缝附近开裂。

④施工中只按配合比设计值拌制混凝土，未结合实际找出正确的施工配合比，使混凝土标号失控，水灰比不能严格控制，而产生裂缝。

⑤使用质量不合格的原材料或混合料；不同性质的水泥或不同厂家的水泥混用；

3、此外，注意混凝土产生裂缝的六大影响因素。

基础影响：

支撑水泥混凝土路面的基础必须平整、稳定、坚固、密实均匀，如不能满足这些条件，基础会产生不均匀下沉，导致对面层的不均匀支承，使面层底部在荷载的作用下产生过大的应力而被破坏，造成路面产生裂缝；基础高程及平整度控制不好，导致面层厚度不均，造a成基层摩阻力过大，约束混凝土板在温度变化时的收缩与徐变，板块应力过渡集中导致裂缝；基层稳定性差、整体性不好，在车辆荷载及自然因素的影响下，会出现较大的、不均匀的形变，同样会引起路面板的破坏；施工中如遇软土地基并且处理不当时，极易造成基层强度不均匀，使得局部断面强度不匀，从而引起路面裂缝甚至断板；基层强度若低于设计要求或基层密实度不均匀，将难以承受由混凝土面板传来的荷载作用，宜产生破坏变形，导致基层与面层脱空，产生裂缝或断板等等。

混凝土配合比的影响：

混凝土配合比对面层的裂缝有很大的影响。

施工后的混凝土在多种因素作用下体积要收缩，混凝土的收缩分自由收缩和非自由收缩两种。

混凝土中引起收缩的主要是水泥石部分，因此过多的水泥用量必然会导致较大的收缩；同时施工中采用较高的水灰比是为了提高混凝土和易性，常用水泥完全水化所需要的最低水灰比约0.26-0.29，较大的水灰比，增大了水泥水化初期集料表面的水膜厚度，混凝土的收缩随水灰比的增大明显增大，从而影响了混凝土强度，容易造成裂缝及断板。

因此施工过程中在保证强度的前提下应尽量减少水泥用量和减小水灰比。

水泥、骨料影响：

水泥的化学成分及细度对混凝土质量有很大影响，如果水泥硅酸二钙等含量过高或含有较高的有害杂质，会使混凝土的稳定性降低，产生过大的收缩，从而导致水泥混凝土路面产生裂缝；再如水泥中铝酸三钙含量较大，水化时混凝土放热快，产生的热量多，常使内部温度上升到50℃以上，造成内外温差较大从而产生较大的应力，使混凝土产生裂缝；对水泥的细度而言，颗粒越细，其水化越快越完全，硬化收缩性也越大，而颗粒太粗也不利于水泥活性的发挥。

骨料是混凝土的主要构成部分，骨料质量的好坏将直接影响混凝土的性能。

④施工的影响：

混凝土搅拌过程中如果搅拌不足，会造成混凝土不均匀；浇筑过程中如遇停电、运输不畅、气候突变等情况，使浇筑作业中断，新旧混凝土容易造成由于结合不良、收缩不一致产生裂缝；振捣过程中如振捣不足会出现气孔、蜂窝；振捣时间过长会造成分层，粗颗粒沉入底层，细颗粒及水留在上层，使表面收缩裂缝增加，易导致路面出现裂缝。

⑤温度的影响：

混凝土具有热胀冷缩的性质，当外部或内部温度发生变化时，混凝土会产生形变。

在混凝土凝固期内，由于水泥的水化过程能够放出较多的热量，而混凝土是热的不良导体，所以会导致内部温度较高，产生膨胀，而外部热量散失而体积收缩，这种内胀外缩易导致混凝土出现裂缝，待水化反应减慢以后，混凝土体积收缩，同样引起应力变化而使混凝土出现裂纹；高温地区，尤其是在夏季高温季节，混凝土路面受日光辐射的作用致使表面温度迅速增高，而内部温度增高较慢，这种内外温差效应同样会使混凝土产生裂缝。

⑥养护的影响：

混凝土浇筑24小时以后应在表面洒水覆盖，目的是防止表面裂缝产生。

试验结果表明，混凝土浇筑后24小时内若洒水湿润则更容易造成路面龟裂现象；而延长初期潮湿养护时间仅能推迟干缩的开始，并不能减少短期的干缩。

因此当混凝土的抗拉强度大于干缩的应力时，就可以不必再进行潮湿养护，也不会产生裂缝现象，养护也就达到了目的。

因此严格控制对浇筑后的混凝土洒水养护时间对防止产生裂缝现象也十分重要。

造成道路裂缝的因素较多，引起裂缝的原因也是不尽相同的，必须针对工程的现场情况，提前加强预防的控制措施，才能较好的避免裂缝的出现，达到清水砼道路的示范效果。

1、龟裂防治措施

①预防措施：

预防的措施是在浇注混凝土后要及时覆盖养护，增加环境湿度，特别是夏季施工，应尽量选在下午施工或者夜间施工。

为防止混凝土路面产生龟裂，在配制混凝土时应严格控制水灰比和水泥用量，选择合适的粗集料级配和砂率。

在浇筑混凝土路面前，将基层和模板湿透，避免吸收混凝土中的水分。

振捣混凝土应严格按规范操作，防止过度振捣，使砂浆集聚表面，砂浆层厚度控制在2～5mm范围内。

②治理措施：

如混凝土在初凝前出现龟裂，可用铁抹子反复压抹的方法来消除，再加强湿润覆盖养护。

必要时可注浆进行表面涂层处理，封闭裂缝。

2、横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝和交叉裂缝防治措施

①预防措施：

混凝土路面的结构组合与厚度设计应满足交通需要，特别是重车、超重车的路段。

避免高温作业，温度宜控制在35℃以下，注意昼夜温差，并掺减水剂等外加剂以保持水分；当与原有混凝土路面相接时，应采用机械将原路面连接缝处切割整齐，并清除表面浮尘及松动石子，用水将连接缝处清洗干净后再按规范要求进行接缝。

严格控制混凝土的切缝时间和切缝深度。

碎石混凝土一般在抗压强度达到6.0～12.0Mpa左右即可切缝，以切割整齐、无碎裂为度，尽可能及早进行，尤其是夏季，昼夜温差大，更需注意；当连续浇筑长度较长，而切缝设备不足时，可在二分之一长度处先切，然后再分段切。

切缝深度应至板厚的1/4～1/3处甚至更多一点。

水泥混凝土路面为刚性路面，纵横向缝应及时填充材料，填料应与板的粘结力强，适应混凝土板的收缩，如氯丁橡胶、沥青玛蹄脂等。

加强养护管理，防止渗水，避免杂物进入缝内。

加强原材料及混合料的检验，通过实验严把质量关，不合格的材料严禁使用。

同时施工中必须使用同一厂家、同一标号的水泥拌制混凝土，使用的钢筋也必须性能同一，纵横向钢筋直径尽可能一致。

②治理措施：

当板块裂缝较大时，应先沿裂缝两侧一定范围划出标线，标线与中线垂直或平行，然后沿线切齐，凿去标线间混凝土，浇筑新混凝土。

3、避免混凝土开裂的六大影响因素的四项预控措施。

严格控制基础质量。

对基础的要求首先要保证有足够的稳定性和强度的均匀、平整、坚固、密实，同时要加强排水设计，采取必要的防水排水措施，使之远离路基，减少路基受水侵害的几率。

严格控制施工材料。

采用强度高，收缩性小，耐磨性强，抗冻性好的水泥；石料强度要达到混凝土强度的两倍以上，且粗骨料含泥量不超过1％，同时严禁使用强风化的石子；避免采用不清洁的含泥量大或杂质的砂；采用饮用水拌和，避免采用腐蚀性或酸、碱等有害杂质的水；混凝土试配强度宜按设计强度提高10％～15％，并要保证在混凝土搅拌过程中严格按照配合比施工。

严格控制施工质量。

混凝土面层厚度不大于22cm时，可一次摊铺，大于22cm时，可分二次摊铺，并且下部厚度宜为总厚的3/5；振捣应以拌和物停止下沉、不再冒气泡、表层有水泥浆泛出为准，严防振捣不到位或过振；浇捣过程中应密切注意模板变形及漏浆，有发生现象应立即纠正；混凝土捣实后24h之内，不得受到振动，不得进行洒水湿润。

④控制混凝土水化热。

混凝土温升的热源是水泥的水化热，施工中使用低热水泥及减少水泥用量可以降低混凝土温升。

水泥品种不同，水化热相差很大，所以要使用低热水泥或中热水泥；降低水泥用量，就能有效地降低水泥的水化热温升，减少水泥用量的主要措施是选择粗细骨料级配良好且最大粒径尽可能大的骨料；砂率小，比表面积小的骨料也能节省水泥。

采用粗砂比细砂省水泥，在满足混凝土和易性条件下尽可能降低塌落度，这样可以减少水和水泥用量等等。

为减少混凝土路面裂缝的产生，应从施工材料选择、基层强度控制、施工及养护等多方面控制，严把质量关，控制好每个环节每道工序．严格按照国家有关规范、技术标准进行施工．是保证工程质量避免病害的前提和基础，更是打造精品示范工程的必要条件。

另外，在施工过程中应采取“预防为主”的方针，并采用先进的施工工艺、对各施工工序进行良好的施工质量控制等措施，从根本上进行“综合治理”，才能达到标本兼治的目标，实现将变电站混凝土道路的清水化与工业化。

[参考文献]

[1]张敬波，刘延群，祝国林.水泥混凝土路面裂缝产生的原因及防治[J].黑龙江交通科技，2005，5.

[2]边玉成.水泥混凝土路面裂缝成因及预防措施[J].科技信息，2007，8.

[3]周凡.建筑工程施工中的裂缝处理[J].建材与装饰（下旬），2012（09）.

[4]徐海波，佟江.建筑工程施工中的裂缝处理分析[J].大观周刊，2012（51）.

[5]范立础．桥梁工程（上、下册）[M].北京：

人民交通出版社，1996.

[6]A.M.内维尔著（英），李国泮，马贞永译.混凝土的性能[M]北京：

中国建筑工业出版社，2001.