关键词：水泥混凝土 裂缝 分析 预防 治理方法
一、概述
二十世纪初，由于汽车的出现，国外首先在道路上铺设了水泥混凝土路面。由于它具有强度高，耐久性好、整体性好、水稳性好、养护费用少、利于夜间行车、能适应重载、通行能力大等优点，五十年代以年，在我国大部分城市道路、工矿道路、停车场和机场跑道广泛采用，并且逐年以几千公里的速度增加。
水泥混凝土路面的使用性能在行车和自然因素的不断作用下，可能出现各种类型的损坏，大体上可分为接缝破坏和面板损坏两个方面。由于水泥混凝土路面的强度高，损坏后修复比较困难，而且影响交通。因此对预防产生水泥混凝土路面裂缝就显得尤为重要。
二、裂缝种类、原因和预防措施
（一）龟裂
1、现象：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5-10mm。
2、原因分析：
（1）混凝土浇注后，表面没有及时覆盖，在炎热或大风天气，表面游离水份蒸发过快，体积急剧的收缩，导致开裂；
（2）混凝土在拌制时水灰比过大；模板与垫层过于干燥，吸水大；
（3）混凝土配合比不合理，水泥用量砂率过大；
（4）混凝土表面过度震荡或抹平，使水泥和细骨料过多上浮至表面，导致缩裂。
3、预防措施
（1）混凝土路面浇注后，及时用潮湿材料覆盖，认真浇水养护，防止强风和爆晒。在炎热季节，必要时应搭棚施工；
（2）配制混凝土时，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；
（3）在浇注混凝土路面时，将基层和模板浇水湿透，避免吸收混凝土中的水份。
（4）干硬性混凝土采用平板震捣器时，防止过度震荡，使砂浆集聚表面。砂浆层厚度应控制在2-5mm范围内，抹平时不必过度抹平。
4、治理方法
（1）如混凝土在初凝前出现龟裂，可采用镘刀反复压抹或重新振捣的方法来消除，再加强湿润覆盖养护。
（2）一般对结构强度无甚影响，可不于处理。
（3）必要时应用注浆进行表面涂层处理，封闭裂缝。
（二）横向裂缝
1、现象：沿着与道路中线大致相垂直的方向产生裂缝，这类裂缝，往往在行车与温度的作用下，逐渐扩展，最终贯穿板厚；
2、原因分析：
（1）混凝土路面锯缝不及时，由于温缩和干缩产生断裂。混凝土连续浇注长度越长，浇注时气温越高，基层表面越粗糙越易断裂。
（2）切缝深度过浅，由于横断面没有明显削弱，应力没有释放，因而在临近缩缝处产生新的收缩缝。
（3）混凝土路面基础发生不均匀沉陷，导致板底脱空而断裂。
（4）混凝土路面厚度与强度不足，在荷载和温度应力作用下产生强度裂缝。
3、预防措施
（1）严格掌握混凝土路面的切割时间，一般在抗压强度达到10MPa左右即可切割，以边口切割整齐，无碎裂为度，尽可能及早进行。尤其夏天，昼夜温差大，更需注意。
（2）当连续浇捣长度很长，锯缝设备不足时，可在二分之一长度处先锯，之后再分段锯；
（3）保证基础稳定、无沉陷。
（4）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。
4、治理方法
（1）当板块裂缝较大，咬合能力严重削弱，则应局部反挖修补。先沿裂缝两侧一定范围划出标线，最小宽度不宜小于1m，标线应与中线垂直，然后沿缝锯齐，凿去标线间的混凝土，浇捣新混凝土。
（2）整个板块翻挖后重新铺筑新的混凝土板块。
（3）用聚合物灌浆法封缝或沿裂缝开槽嵌入弹性或刚性粘合修补材料，起封缝防水的作用。
（三）角隅断裂
1、现象：混凝土路面板角处，沿与角隅等分线大致相垂直方向产生断裂，在胀缝处特别容易发生。块角到裂缝二端距离小于横边长的一半。
2、原因分析：
（1）角隅处于纵横缝交叉处容易产生唧泥，形成脱空，导致角隅应力增大，产生断裂。
（2）基础在行车荷载与水的综合作用下，逐步产生塑性变形累计，使角隅应力逐渐递增，导致断裂。
（3）胀缝往往是位于端模板处，拆模时容易损伤；而在下一相邻板浇捣时，由于已浇板块强度有限，造成隐患，故此处角隅较易断裂。
3、预防措施
（1）选用合适的填料，减少或防止接缝渗水；重视经常性的接缝养护，使接缝处于良好防水状态。
（2）采用抗冲刷，水稳性好的材料，如水泥稳定材料作为基层，以减少冲刷与塑性变形。
（3）混凝土路面拆模与浇捣时防止角隅损伤并注意充分捣实。
（4）胀缝处角隅应采用角隅钢筋补强。
4、治理方法
若裂缝较小，可采用灌浆法封闭裂缝，继续使用。若板角松动，则可以沿裂缝锯齐凿去板块后，采用具有良好粘结性能的混凝土进行修补。
（四）化学反应引起裂缝
1、现象：化学反应引起的裂缝分为碱-骨料反应引起的裂缝、由钢筋锈蚀引起的裂缝，主要表现为呈杂乱的“地图”状裂缝和顺筋开裂，在裂缝处有白色沉淀的胶体和锈迹斑出现。
2、原因分析：
（1）碱-骨料反应产生的裂缝由于混凝土内部的碱和碱活性骨料经若干年化学反应，生成物积累到一定数量后，吸水膨胀，导致裂缝。
（2）钢筋锈蚀产生的裂缝由于混凝土钢筋保护层太薄或混凝土抗渗性差，导致外界有害离子侵入混凝土内部，使钢筋锈蚀、膨胀、导致混凝土开裂；
（3）混凝土中铝酸三钙受硫酸盐的侵蚀，产生难溶而体积增大的反应物，使混凝土体积膨胀而出现裂缝。
（4）水泥中游离CaO过多，在混凝土硬化后，继续水化，发生固相体积增大，使混凝土崩裂。
3、防止措施
（1）加强骨料的碱活性检验，禁止使用会产生碱-骨料反应的骨料；使用低碱水泥，控制外加剂的含碱量，应用活性掺合料，以抑制碱骨料反应。
（2）增加混凝土钢筋保护层厚度；对钢筋涂刷防腐蚀涂料；混凝土采用级配良好的粗骨料，低水灰比，以增加混凝土密实度，提高抗渗透性，减少水份的渗入。
（3）加强水泥检验，防止用游离CaO过多的水泥。
（4）对钢筋锈蚀引起的裂缝，可把钢筋周围混凝土凿除，彻底清除修迹，然后用各类修补混凝土进行修补。
（五）纵向裂缝
1、现象：顺道路中心方向出现的裂缝。这种裂缝一旦出现，经过一段营运时间后，往往会变成贯穿裂缝。
2、原因分析：
（1）路基发生不均匀沉陷，如纵向沟槽下沉，路基拓宽部分沉陷、路堤一侧降水、排管等导致路面基础下沉，板块脱空而产生裂缝。
（2）由于基础不稳定，在行车荷载与水温的作用下，产生塑性变形或者由于基层材料安定性不好（如钢渣结构层），产生膨胀，导致各种形式的开裂。纵逢亦是一种可能的形式。
（3）混凝土板厚度与基础强度不足产生的荷载型裂缝。
3、预防措施
（1）对于填方路基，应分层填筑、碾压，保证均匀、密实。
（2）在新旧路基界面处应设置台阶或格栅，防止相对滑移。
（3）河浜地段，游泥务必彻底清除；沟槽地段，应采取措施保证回填材料有良好的水稳性和压实度，以减少沉降。
（4）在上述地段应采用半刚性基层，并适当增加基层厚度。在拓宽路段应加强土基，使其具有略高于旧路的结构强度，并尽可能保证有一定厚度的基层能全幅铺筑；在容易发生沉陷地段混凝土路面板应铺设钢筋网或改用沥青路面。
（5）混凝土厚度与基层结构应按现行规范设计，以保证应有的强度和使用寿命。基层必须稳定。宜优先采用水泥，石灰稳定类基层。
4、处理方法
（1）出现裂缝后，必须查明原因，采取对策。
（2）如属于土基沉陷等原因引起的，则宜先从稳定土基着手或者等待自然稳定后，再着手修复。在过度期可采取一些临时措施，如封缝防水；严重影响交通的板块，挖除后可用沥青混合料修复等；
（3）裂缝的修复，采用一般性的扩缝嵌填或浇注专用修补剂有一定效果，但耐久性不易保证。
（4）翻挖重铺是一个常用的有效措施，但基层必须稳定可靠；否则必须从加强、稳定基层着手。
（六）检查井周围裂缝
1、现象：在检查井或收水井周边转角处呈现放射线裂缝，或在检查井周边呈现纵横向裂缝。
2、原因分析：
（1）水泥混凝土路面板中设置检查井或收水井，使混凝土板纵横截面积减小，同时，板中穴的存在，造成应力集中，大大增加了井周边特别是转角处的温度和荷载应力；
（2）井体在使用过程中，由于基础和回填土的沉降使板体产生附加应力。
（3）在井周边的混凝土板所受的综合疲劳应力大于混凝土路面设计抗折强度而产生裂纹；
3、预防措施
（1）合理布置检查井的位置，如将其骑在横缝上；当检查井离板纵、横小于1m时，将窨井上的板块放大至板边。
（2）井基础和结构要加固，回填上要密实稳定，使井及周边不易沉降，减少附加应力；
（3）井周围的混凝土板块用钢筋加固或用抗裂性优良的钢纤维混凝土替代，以抑制混凝土裂缝发生或控制裂缝的宽度。
4、治理方法
（1）如裂缝缝宽小，仍能传递荷载，可不维修。
（2）如裂缝缝宽大，咬合力削弱较大，则可采用粘结法，即沿裂缝全深度扩缝，选择使用灌浆材料进行填充缝修补，使板块恢复整体功能。
（3）如属严重裂缝，则可用翻修法，即将部分或整块检查井周围混凝土板全部凿除，必要时对基层进行处理后，重新浇筑新的混凝土。
三、结束语
裂缝做为水泥混凝土路面的一种病害，有些是可以预防和减少，但总是会发生的，只是多少的问题，一旦出现，就应对其进行处理。一般来讲，对于0.5毫米以下的非扩展性裂缝可以用低粘性沥青（渣油、胶乳）、或环氧树脂等材料灌注。对于扩展性裂缝补新（一般为矩形），或补强，就要根据现场情况而定。
