混凝土道路裂缝成因及维护措施研究

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　　摘要：道路施工是一个周期较长的工程，在施工期间，由于混凝土强度刚开始没有达到设计预期标号的要求，同时又受各种作用的影响，例如施工荷载、不同环境温度等因素，从而导致钢筋混凝土结构在不同部位也会出现裂缝，甚至对建筑产品的质量验收、使用情况以及正常交付使用产生直接影响。施工单位一直将控制和预防施工期间的裂缝作为重点，并且预防和控制这类工程裂缝也是比较普遍的技术问题，因此，在建筑施工中必须采用有效的措施来控制这类裂缝。
　　
　　关键词：道路裂缝种类；形成原因；预防措施；裂缝处理
　　
　　一、混凝土道路裂缝的成因
　　混凝土裂缝可分为结构性裂缝及非结构性裂缝两类。本文主要对非结构性裂缝进行初步分析研究。
　　1、收缩裂缝
　　混凝土施工中，游离水蒸发后，混凝土会产生体积收缩，一般称为游离水蒸发收缩。另外水泥水化作用也会引起混凝土体积的收缩，称为混凝土自收缩（或称混凝土干缩）。混凝土本身存在肉眼看不见的微细裂缝是它固有的一种特性。混凝土收缩值的大小和水泥品种、用量、拌和水量、骨料规格、振捣密实性和养护好坏有关。施工中常见的混凝土收缩裂缝有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝3种。
　　2、温度裂缝
　　（1）内约束裂缝
　　由于混凝土内外温差过大引起内约束裂缝，裂缝深度一般只有30mm左右,表层以下仍保持结构完整性。
　　(2)外约束裂缝
　　由于混凝土体积过大，混凝土在后期均匀降温冷却时，受到基岩或老混凝土垫层约束，又会在混凝土内部出现拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土产生温度裂缝。裂缝为较深或贯穿性的，破坏结构的整体性。
　　3、混凝土施工中浇捣不当是导致道路产生裂缝的原因
　　因为混凝土施工中过分振捣，模板、垫层过于干燥，混凝土浇筑振捣后，粗骨料沉落挤出水分、空气，表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落，造成表面砂浆层，它比下层混凝土有较大的干缩性能，待水分蒸发后，易形成裂缝。总而言之，混凝土施工中浇捣不当会导致密实性和均匀性受到影响，从而促进裂缝的产生。预埋管线使得界面混凝土受到削弱，从而使得薄弱部位容易发生裂缝。当预埋线管的直径较小，不容易发生道路裂缝。反之容易使其道路裂缝现象产生。大面积混凝土浇注，不能准确的计算水化热以及没有做好现场混凝土保温工作，从而使得混凝土内部温度过高，进而容易产生裂缝。
　　4、目前工程施工中现浇钢筋混凝土普遍采用泵送，其水泥用量、水灰比、坍落度等都比较大，混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感，基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此，水、水泥、外掺混合材料、外加剂溶液的计量偏差，将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量较大的粉砂配制的混凝土收缩大，抗拉强度低，容易因塑性收缩而产生裂缝。现浇混凝土道路在浇筑混凝土之前给予足够的水分，使其过于干燥，混凝土的塑性由于模板吸水量较大收缩，从而产生裂缝。
　　
　　二、混凝土道路裂缝的维护措施
　　混凝土道路工程结构中有裂缝产生已经是很普遍的事情了，有关研究表明，结构物的裂缝是不可避免的，较小的裂缝是人们可以接受的材料特征。因此，只需将裂缝控制在允许范围内即可。我国《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）规定，在设计钢筋混凝土构件时，应根据其使用要求对控制裂缝的三个等级进行确定：（1）一级：严格要求构件不出现裂缝，按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力；（2）二级：一般要求不出现裂缝的构件，按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土轴心抗拉强度标准值；按荷载效应标准永久组合计算时构件受拉边缘混凝土不宜产生拉应力，当有可靠经验时可适当放松；（3）三级：允许出现裂缝的构件，按荷载效应标准永久组合并考虑长期作用影响计算时，构件的最大裂缝宽度不应超过规定的最大裂缝宽度。
　　1、控制好混凝土原材料的质量和混凝土配合比的选择水泥。
　　严格进行配合比设计，首先要根据设计图纸规定的混凝土设计强度，通过计算确定混凝土理论配合比。其次要根据计算得出的理论配合比进行试配，并根据实测的坍落度、和易性、工作性等情况，适当调整各项材料用量并再次试配，直到满足要求为止。最后对试拌的混凝土样品按规定制取试件，采用标准方法养护。
　　2、施工过程中的控制措施
　　混凝土施工中采取相应的措施，如降低混凝土的浇筑温度，无筋或少筋混凝土中埋放块石、混凝土早期升温阶段采取散热降温措施、混凝土降温阶段采取保温措施、合理设置施工缝、采取二次抹面、加强混凝土养护等措施；进行混凝土温度应力计算，对薄弱部位采取加强措施。
　　3、对混凝土裂缝的处理
　　混凝土裂缝常见的修补方法有：表面涂抹水泥砂浆法、表面涂抹环氧胶泥法、表面凿槽嵌补法、表面贴条法、压力注浆法、开槽填补法等。随着技术的发展，出现了许多的新的修补材料，如混凝土修补胶、注缝胶、混凝土快速修补剂等，使裂缝修补的效果更好，工艺更简单，费用更省。
　　
　　三、结语
　　近年来我国道路施工规模越来越大，并且结构形式越来越复杂，从而使得裂缝问题更加凸现出来。混凝土道路裂缝是一个极为复杂的问题，导致其产生的因素较多，因此，解决建筑施工中的道路裂缝问题需要综合控制，彻底解决道路裂缝问题时从设计和施工两个方面着手，两手都要抓并且两手都要硬， 只有这样才能全面、准确地防治道路裂缝问题。随着混凝土性能的不断研究，采用科学的方法来解决混凝土道路裂缝的问题是完全能够实现的。
　　
　　参考文献：
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　　[3] 过镇海，时旭东：钢筋混凝土原理和分析 [M].清华大学出版社，2003.
　　

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