关键词：水泥混凝土路面、裂缝产生原因、处理方法
一、路基沉降对路面裂缝影响
1、 路基密实度不能满足要求
路基发生沉降有两种情况：（1）是地基软弱,加固处理未做充分,其承载能力低于覆盖在它上面的填土重力的压缩变形；（2）是填土层压实不好，密实度小于设计要求，在自重和外 力作用下就会发生变形，密实度越小其变形愈大。所以为了减少因地基沉降而造成的路基变 形，在填筑路基施工前，应人工配合机械将地表上的农作物、树木杂草、腐殖土以及垃圾等杂物清理干净，然后用重型压路机来回碾压,使地基压实度不小于93%。为使路基有良好的密实度和提高其强度，减少路基的塑性变形和渗透系数，从而增加稳定性，使填土层的沉降量减小到最低限度，结合施工单位的现有碾压设备，在填筑路基时采取“分层填筑”的做法， 根据不同区域不同的压实度要求严格控制。碾压的压实度（在路基施工过程中一般用灌砂法 进行压实度控制技术规范填前处理的要求，方可往上填土。
2、基层强度的均匀性不够混凝土路面的基层必须具有刚度大、整体性强和水稳性好的性能。公路路面常用的基层 与底基层材料可分成三类：柔性基层、半刚性基层、刚性基层。
石灰粉煤灰稳定材料宜用于 高速公路、一级公路的下基层或底基层。石灰稳定材料宜用于各级公路的底基层或三、四级 公路的基层。石灰土的初期强度和水稳定性较低，同时干缩、冷缩易产生裂缝。从面层缝隙 渗入的水会使石灰土基层表面水化，降低强度，同时也易使面层滑动。基层强度的均匀性及 平整度对混凝土面板质量影响较大，为此，在施工过程中还应增加检验基层弯沉值、拌和均 匀度、强度、含水量等有关项目的检测，使基层能给凝土面板提供均匀而稳定的支撑，于 达到延长混凝土路面的使用寿命。二、施工温度对路面裂缝的影响
1、温度裂缝产生原因水泥与水拌和就要发生水化作用，在较高的温度下水化作用发生得很快。混凝土硬化期 间水泥释放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。在后期降温过程中，由于受到基础或原有混凝土的影响，又会在混凝土内部出现拉应力，气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝 土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生激烈变化，如养护不规 范，时干时湿，表面干缩变形受到内部混凝土的影响，也往往导致裂缝的发生。
但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相 当大的拉应力。有时温度应力可能超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化 规律进行合理的结构设计和施工极为重要。
2、温度应力产生的过程
根据温度应力的过程可分为以下三个阶段：
(1)早期：自浇筑混凝土开始至水泥释放热基本结束，一般约30d这个阶段有两个特征， 一是水泥释放出大量的水化热，二是混凝土弹性模量的变化，这一时期可在混凝土内形成残 余应力。
(2）中期：自水泥放释热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止。这个时期 中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余 应力相叠加，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。
(3)晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起， 这些应力与前两种的残余应力相叠加。
3、温度应力产生的原因
(1)自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构、如果内部温度是非线性分布的， 由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时 表面温度低，内部温度高,在表面出现拉应力，在中间出现压应力。
(2)约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力，如 箱梁顶板混凝土和护栏混凝这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要根据己知的温度准确分 析出温度应力的分布和大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或 数值计算。
4、温度的控制和防止裂缝的措施
为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
(1)控制温度的措施：①采用改善骨料级配，用干硬性混凝土掺混合料加引气剂或塑化剂 等措施以减少混凝土中水泥用量；②拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的 浇筑温度；③热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；④在混凝土中埋没水管， 通入冷水降温；⑤规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急 剧的温度梯度变化；⑥施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节要对其 采取保温措施。
（2）改善约束条件的措施：①合理的分缝分块；②避免基础过大起伏；③合理的安排施 工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。
三、混凝土的配合比对裂缝的影响
混凝土的配合比和水灰比对强度起至关重要的作用。一般都能做到依据水灰比与强度关 系曲线进行计算和选配合理的配合比，但关键是在实际施工中要按选用的配合比严格执行。
砂石料若泥土杂物含量大于5%不易吹净时，应加水冲洗,使杂质含量大于1%。在两条胀缝间尽量 选用同一厂家生产的同一品种水泥，特别是胀缝处最好使用同一批号的水泥。
四、混凝土路面接缝施工的影响
接缝随其性能不同构造各异。接缝的质量直接关系到混凝土路面的使用效果。
1、胀缝
温度升高出现混凝土的热胀，易使胀缝出现破损现象。据有关资料介绍,若胀缝板和传力 杆施工时位置不正确，或传力杆活动端不自由，以及胀缝面不才垂直、缝内掉入石子等硬粒、 缝两侧强度不均匀会造成面板的破损、错台现象。
胀缝施工工艺复杂，要求高，不合格的胀缝会加剧对面板的破坏，因此涨缝施工时必须认 真操作。涨缝应与路面中心线垂直，当遇到斜交桥涵处，应设置小于3块板长(约15m)的渐变段， 以逐渐调整缝的方向，并在渐变段内配置钢筋网和传力钢筋。缝壁必须上下垂直，缝际宽度一 致。
2、纵缝
简单的是做成平竖直缝，两幅面板处的纵缝，用螺纹钢筋制成的拉杆位置在1/2板厚处。 纵缝侧面用石油沏青均匀涂刷2至3遍,但应避免将热沥青涂刷在螺纹钢筋的拉杆上。
3、缩缝
为抵抗混凝土的冷缩应力而设置的缩缝,均匀使用去切缝法。有时也使用压缝法，即在每 各25m先压一道缝,以防混凝土面板过早开裂。
4、施工缝
其位置应与胀、缩缝的设计位置相吻合，其设置方法和要求与胀缝相同。施工缝应尽可 能减少，但目前缺少机械化施工的条件下，大多是以人工作业居多，每个工作面一般日进度为 150〜200m，因而这种施工缝实际上都形成了胀缝形式。
5、填缝
填缝是一道仔细的工序，它的质量好坏直接影响到路面的使用和行车的效果。近年来随 着修建的混凝土的路面的增多,其重要性逐渐被人认识，填缝要及时,在混凝土养护期后立即 进行。填缝时应将缝隙吹干净,缝隙内要干燥，以促进缝料与缝壁面结合紧密不渗水。
五、混凝土的早期养护
混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝，其主要是温度梯度急剧变化造成。寒 冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此,混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要；（1） 防止混凝土内外温度差,防止表面出现裂缝；^防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的 施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度；〈3〉防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土 间的约束。
混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温度和湿度，从理论上分析，新浇混凝土中 所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。由于水分损失推迟或防碍水泥的水化，表面
混凝土最直接受到这种不利影响，因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期。
六、结束语
在施工过程中严格控制好路基的压实质量，加强基层强度均匀性的控制，避免混凝土施 工温度变化引起路面裂缝，严格控制路面接缝处施工质量,作好早期混凝土的养护，能够很好 的控制水泥混凝土路面裂缝的产生，延长路面的使用寿命。
论文作者:李学勤
论文发表刊物:《科技中国》2018年6期
论文发表时间:2018/8/10
标签：混凝土论文; 应力论文; 温度论文; 裂缝论文; 路面论文; 水泥论文; 基层论文; 《科技中国》2018年6期论文;