浅析水泥混凝土路面裂缝形成原因
摘要：水泥混凝土因取材广泛、价格低廉、抗压强度高、养护费用低、成型快等特点，被广泛应用于当前普通公路的施工建设中。但水泥混凝土也有些缺点：抗弯拉能力差、容易开裂。近几年公路建设发现水泥混凝土路面的裂缝主要有塑性裂缝、干燥裂缝、温度裂缝、外力和其他裂缝。本文就路面裂缝的形成原因作一些简单的分析。
关键词：水泥混凝土；路面裂缝；形成原因分析
一、基层的影响
目前，公路水泥混凝土的施工大多都是就老路简单处理后直接浇筑施工，有些老路路况本来就很差，基层的强度根本就达不到设计的要求，有些路段在老路宽度不足的情况下，两边拓宽部位只是经过简单的处理就浇筑水泥混凝土，这就造成基层标高失控，路面厚度不一致，过薄或厚薄交界处将成为薄弱断面，在混凝土收缩时，难以承受拉应力而开裂；基层不平整，混凝土里面的摩擦力也易在较薄弱处产生开裂；老路部位基层干燥会吸收混凝土拌和物中的水分，使底部混凝土失水，强度降低导致开裂；其他部位基层压实度不足，达不到设计及规范要求，由于水文条件的变化和行车荷载作用，产生不均匀沉降，从而导致开裂。
二、路面窨井及管线的影响
路面窨井四周往往是施工单位在施工过程中压路机压实不到位的地方，没有采取相应的措施就开始浇筑，这就形成了施工过程中的薄弱环节，通车后在行车荷载的作用下容易形成裂缝。另外，管线的埋设不实，在雨水的不断冲刷下形成空洞，天长日久，也会影响路面的质量，形成裂缝。通过近年来对农村公路的巡查发现，有许多通村道路水渠涵洞部位都有或大或小的裂缝，就是这个原因造成的。
三、水泥混凝土质量的影响
（一）材料质量的影响。砂、石子含泥量大，有机质含量超标，表面粉尘较多，集料颗粒级配不良或采取了不恰当的间断级配，必然会造成水泥与集料的界面粘结不良，形成开裂；水泥的用量不足，路面就会跑砂、露骨，水泥混凝土强度不够；水泥的用量过大也不行，过大会使水泥浆量增多，集料之间的嵌锁力减小，抗折强度提高不明显，而且水泥浆量增大会增大干缩变形，影响路面平整度，容易产生开裂；水灰比控制不严，砼混合料中含砂量过大，或砼石料含泥多，影响砼的和易性和强度，造成砼板的断裂；不同标号的水泥混杂使用，其硬化时间及收缩量不一样，也会产生影响，形成裂缝；另外，使用的水泥水化热较高，收缩性大宜导致塑性收缩裂缝；而水泥的细度过大，游离氧化钙含量超标，也会产生裂缝；使用安定性差的水泥，凝结硬化时的收缩量大，使砼板产生微小裂缝，在外部荷载及自然因素作用下，产生更严重的裂缝。
（二）搅拌质量的影响。搅拌时间过短，则拌和不均匀，造成面层强度相差过大，硬化时间及收缩量不同，从而导致裂缝产生；搅拌时间过长，则容易导致骨料破碎、离析，影响混凝土的强度。
（三）运输的影响。混凝土在运输时，由于运距较长或路面不平颠簸振动作用，使混凝土混合物产生漏浆失水以及分层离析，也会使浇捣后的路面产生裂缝。
（四）振捣质量的影响。振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。振捣不足，易使混凝土不密实，会出现蜂窝，麻面，空洞现象，在行车荷载及自然因素作用下产生应力集中而导致裂缝；振捣过量，则骨料下沉，容易造成分层，细骨料留在上面强度不均匀，上层易产生裂缝。因此，振捣时振捣棒要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握时间，避免过振或漏振，应提倡二次振捣，二次抹面技术，以排除泌水，混凝土内部的水分和气泡。
（五）养护的影响。混凝土的养护对其早期强度增长和防止收缩裂缝极为重要。尤其是初期要用草袋、草帘覆盖，不至于混凝土急剧干燥，使得混凝土与大气接触的表面出现不规则的收缩裂缝，因此要加强混凝土的早期养护，在表面收浆后尽快予以覆盖和洒水养生。另外必须保证养护的时间，实际养护天数根据混凝土强度增长情况而定，一般宜为14-21天，不得少于7天。
四、横向伸缩缝质量的影响
设置横向伸缩缝是为了减少收缩应力和翘曲应力。切缝施工是混凝土施工中的一个重要环节，如不加强控制极易引发裂缝。
（一）切缝时间。当混凝土达到设计强度的25%—30%时，应采用切缝机进行切割。切缝不及时，砼板长度过大，收缩时产生裂缝，切缝时间一般来说要遵循“能切就切，宁早勿晚”的原则。
（二）切缝深度。切缝深度应控制在板厚的1/4-1/3处甚至更多一点。切得太深，板间传递荷载的能力难以得到保证；切得太浅，混凝土截面的强度削弱得不够，面层上会产生不规则裂缝。
（三）切缝时板块留的长度。在农村公路施工中，板块的长度应控制在4米，如果太长，当温差过大时则容易产生不规则裂缝。
五、温度变化引起的裂缝。
高温下施工时浇筑混凝土，水泥水化速度快，水分蒸发快，使板面产生拉应力；温度降低，板底产生拉应力，温度梯度作用使路面板翘曲变形，产生裂缝；或严重失水，造成的干缩缝。大风天气，使混凝土中尤其混凝土面板表面当外部环境或内部温度发生变化，混凝土都将会发生变形。夏天温度升高时，混凝土则发生热膨胀使路面拱起而破裂；冬天温度降低时，混凝土则发生冷缩现象，在结构内部产生应力，达到一定程度后产生不规则裂缝。
六、过早开放交通
过早开放交通，混凝土还没有完全成型，混凝土的强度尚低，不能承受行车荷载，混凝土养护还没有到期，在荷载的作用下，混凝土路面很容易产生裂缝。
七、混凝土厚度问题
当前结公路的通车和施工要求，水泥混凝土厚度要求不低于15厘米，如果水泥混凝土厚度达不到要求，则在车辆荷载作用下，路面很容易产生裂缝。
八、结语
综上所述，水泥混凝土路面裂缝的形成原因是多方面的。因此，要消除水泥混凝土裂缝这一毛病，不仅要从设计、施工方面控制，还与以后的养护管理密切相关。只要按实际情况，各方面严格把关，认真履行各自职能，水泥混凝土路面一定会在公路建设中发挥更大的作用。
