混凝土道路收光后半天就开裂是什么原因造成的？

2025年03月23日 20:22

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1、混凝土裂缝的分类
从裂缝外观可分成微观裂缝和宏观裂缝两大类。
微观裂缝是指肉眼看不到的、砼内部固有的一种裂缝，它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下，但是要比肉眼可见的即宏观裂缝多得多。这种砼本身固有的微观裂缝，在荷载不超过设计规定的条件下，一般视为无害。用实体显微镜观察、X射线或超声波探测仪等物理检验手段都可鉴定出这种裂缝。另外一种最直接的方法就是用渗水观察，一定压力的水可以从砼内部的裂缝中渗透出来。
宏观裂缝宽度在0.05mm以上，并且认为宽度小于0.2~0.3mm的裂缝是无害的，但是这里必须有个前提，即裂缝不再扩展，为最终宽度。宏观裂缝可分为以下几种：沉降裂缝、超载裂缝、收缩裂缝、龟裂裂缝、疏松裂缝。
2．水泥混凝土裂缝的成因
2.1内因
2.1.1温度裂缝
水泥砼因具有热胀冷缩性质，加上水化作用，伴随化学反应，因而产生膨胀，而板因气温板内有“差度”，造成水文养护前冷却收缩，板面就会产生裂缝。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，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剧烈变化，如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。
2.1.2化学裂缝
由化学作用而产生的裂缝，包括水化反应和碱骨料反应，它们会使砼表面出现有序的网状裂缝和内部裂缝。
2.1.3沉降裂缝
沉降裂缝：因地基差异沉降或构件接合不良、剪应力超过设计强度而产生的一种砼裂缝，多见于填土地基、桩基沉降不均匀的各种基础与墙体。这种裂缝一般与地面垂直，或成30°~40°角方向发展，宽度因荷载大小而异，与成降值成比例。沉降裂缝危害极大，并且极难处理。因此必须在设计上采取有效措施，施工、使用中也要加强观测、监视。
2.1.4收缩裂缝
收缩裂缝：在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起砼收缩而产生的裂缝。多为规则的条状，很少交叉。常发生在结构变截面处，往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积砼中，梁、板、柱等小块体构件，特别是预应力构件极少产生收缩裂缝。砼收缩裂缝危害较大，尤其是暴露在大气中的构筑物，影响更大。如不加以防止，可能会造成严重后果。
2.2外因　　
2.2.1面层施工工艺不当
水泥混凝土的搅拌不足或过分搅拌，振捣不密实，形成的混凝土强度不足或不均匀，易导致早期开裂断板。振捣时间不宜过长，否则会造成分层，粗颗粒沉入底层，细颗粒及水留在上层，造成混凝土强度不均匀，表面收缩裂缝增加。混凝土拌和时，如果水泥和集料温度过高，再加上水泥的水化热，会使混凝土拌和物的温度很高，在冷却、硬化过程中会使温差收缩加大，导致开裂。混凝土浇筑间断。因停电、机械故障、运输不畅、气候突变停料等原因使混凝土浇筑作业中断，再浇筑时未按施工缝处理，新旧混凝土由于结合不良和收缩不一致，会形成一条不规则的接缝。养生不及时或养护方法不当。切缝不足时。由于机具故障或操作人员切缝时间掌握不准确或切缝深度不足，造成混凝土内应力集中，在混凝土板的薄弱处形成不规则的贯穿裂缝。施工车辆过早通行。某些施工作业面，由于受到地理条件的限制或因混凝土养护作业需要在混凝土强度不足条件下过早地通车，产生荷载应力，这是产生裂缝的又一个原因。采用真空吸水工艺时，如果因两吸垫之间未重叠而导致漏吸，则漏吸处水会比较两侧大，混凝土强度较低，收缩也大，会形成薄弱环节而开裂。如果真空吸水参数控制不好，两吸垫交界处也会因两边的拉力过大而开裂。传力杆安装不当，上下翘曲，则在混凝土伸缩和传力过程中混凝土就会被破坏，形成裂缝破坏。在日温差较大的季节和地区，混凝土表面修整过程中要避免阳光直射，整修后要及时覆盖养生，防止混凝土白天过多的升温，造成夜间降温时收缩过大。
2.1.2基层施工工艺不当
基层标高失控，造成路面厚度不一致，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。基层不平整会大大地增加其与混凝土界面的摩阻力，易在较薄弱面开裂。用松散材料处理基层标高失控或不平整时，上层混凝土拌和物的水分或砂浆会下渗或被基层吸收，使下部混凝土变得疏松，强度下降。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。路基发生不均匀沉降，导致混凝土路面开裂。一般路基不均匀沉降主要发生在：填挖相交断面处，半填半挖结合处，新老路基交接处，土基密度不同部位等；软弱地基，湿陷性黄土及采空区、陷穴等特殊路段；桥涵、构造物附近压实机械难以施工的部位；路基不同填料的界面或层面；压实度不足。压实不均匀路段，在路面长期使用过程中，由于水温条件的变化和行车荷载作用，路基产生不均匀沉降，致使沉降量不同的结合面产生错台，面板由于荷载作用导致断裂。
2.1.3材料原因引起施工中断板
原材料不合格，如水泥安定性差，强度不足。水泥中游离氧化钙（f-ca0）在凝结硬化后还在继续起水化作用，当f-ca0超过一定限量时，就会破坏已经硬化的水泥石或使抗拉强度下降。水泥强度不足也会影响混凝土的初期强度，使开裂断板的机率大大增加。水泥的水化热高、收缩大，也易导致开裂。集料（砂、碎石等）含泥量及有机质超标。水泥混凝土中水泥石与集料的界面粘结不良，往往是产生初期开裂的薄弱部位。集料的含泥量和有机质含量超过规范要求，必然会造成界面缺陷容易开裂。另外，有资料表明，在同样的水灰比条件下，石灰岩、石英岩等亲水性集料与水泥石界面粘结力大，花岗岩等亲水性差的集料则反之。
混凝土配合比不当，原因一：单位水泥用量偏大。混凝土中引起收缩的主要是水泥石部分，过多的水泥用量，必然会导致较大的收缩。原因二：水灰比偏大。水泥完全水化所需的结合水最低水会比约0.26~0.29，施工中采用较高的水灰比是为了满足和易性需要。但偏大的水灰比，增大了水泥水化初期集料表面的水膜厚度，影响了混凝土强度。原因三：施工中计量不准，尤其是未根据集料中的含水量及时调整用水量，会影响混凝土的配合比的准确性，从而影响其初期强度。一般情况下，混凝土配合比按“饱和面干”状态设计，如使用长期在日光嚗晒下的过干集料，会大量吸收拌和用水而影响水灰比的准确性，影响混凝土强度。
2.1.4边界原因引起混凝土产生裂缝
在双幅路面施工中，已浇筑一边的缩缝在另一边未开始浇筑前已经裂通，气温下降一定幅度时，断裂的缩缝两边混凝土板收缩，这样后浇筑还未切割的混凝土板受到较大的拉应力，而这时其混凝土强度还较低，当拉应力大于混凝土初期抗拉强度时，就会在先浇筑板缩缝对应位置发生不规则裂缝。
有中央分隔路缘石等高速公路和街道施工中，路缘石常设有混凝土平基背座，由于路缘带先于路面施工，当温度下降时，路缘带本身会收缩，路缘带下部具有粗糙面会带动初期强度很低的混凝土面板在路缘带裂缝处产生边界裂缝。
同样原因，如果基层稳定层已经发生裂缝，裂缝两边基层在气温下降时收缩，由于摩擦力作用，同样也会带动上面初期混凝土面板开裂。
2.1.5初期微裂缝的扩展
初期混凝土收缩形成未反映到表面的微小裂缝，使用一段时间后，受行车荷载及温度应力的双重作用，部分裂缝将逐渐增长，变深，以致造成面板断裂。
2.1.6排水不良
路基及基层排水不良，长期受水浸泡，引起路基失稳或强度不足，使路面产生不规则断裂。裂隙水或边沟水等渗入路基、基层和底基层，冬季冻胀时使路面产生纵向开裂。
2.1.7挤（涵）面铺装破坏
钢筋混凝土明盖板挤涵上的水泥混凝土路面铺装层，由于厚度不足或与盖板、涵台结合部处理不当，在行车作用和盖板胀缩下，产生层间搓动和面板断裂。
某些产生初期断板的原因也会在使用期继续强化，导致路面开裂、断板或使病害程度更趋恶化。
2.1.8超重车的影响
由于交通运输业的迅速发展，大吨位的车辆逐年增加，单轴轴载比原设计计算轴载增加几倍，由于轴载等效换算系数f=（Pi/P0）16，即超载（Pi）与标准轴载（Po）换算成16次方关系，所以，超重车的增加是水泥混凝土路面使用期开裂断板的重要原因。
总之，与水泥混凝土路面裂缝有关的因素很多，而强度、气温、材料施工方法等是比较主要的因素。因此，在施工中要多加注意，最大限度地避免和预防裂缝。
3、水泥混凝土裂缝的处理方法
3.1施工工艺控制
3.1.1基层施工质量控制
基层标高、平整度的控制,因严格控制基层顶面标高，确保混凝土厚度的均匀一致。按水泥混凝土路面平整度要求控制基层平整度，采取加铺塑料薄膜等方法减少水泥混凝土路面板与基层的摩阻力。对于标高不足的基层应坚决返工重做，禁止采用抛撒松散基层材料填补标高的方法。加强基层养护工作，保持基层湿润状态，直至浇筑水泥混凝土路面板。
路基质量的控制，路基压实质量要求达到规定的压实度值和弯沉值，特别是桥涵、构造物附近（死角部位）更应加强压实工作，保证路基有足够的，均匀的强度；排水设施应完善，并要充分考虑地下水对路基稳定的影响；路基填筑中，不同种类的土壤应分层填筑，避免土壤类型在路基上突变造成沉降不一致，影响路面板结构性能；对于填挖交界，半填半挖结合处应按路面板的要求进行特殊设计，施工中要对路槽以下部分进行处理；对于路基不稳定，特殊软弱土基、湿陷性黄土、采空区、陷穴滑坡等路段，应避免采用水泥混凝土路面，其他特殊路基应经过特殊处理后方可进行水泥混凝土路面施工。
3.1.2路面基层质量控制
水泥混凝土路面不要求基层有很高的强度，最重要的是基层强度的均匀性、稳定性要好。基层应尽量采用水泥稳定基层，严格控制细料，以增加基层的水稳性，防止唧泥；建立验槽制度，确保基层厚度均匀一致，保证强度均匀；采用厂拌法基层料，确保拌和均匀和配料准确；按照设计要求，保证基层密实度。
3.1.3面层施工工艺控制
混凝土的拌和时间要根据机械性能准确掌握，最长拌和时间不应超过最短拌和时间的3倍；振捣应均匀密实，避免漏振或超振现象产生。混凝土拌和时，若集料温度过高，应采用降温措施后再配料拌和。若采用撒水降温方法，应及时测定含水量，调整拌和用水量，保证水灰比值不变。混凝土路面施工开盘前，要仔细检查发电机、振动梁、运输车辆等机具设备，确保其完好。现场中要有备用机具，严禁故障机具施工，并检查施工运料道路是否通畅，确保施工的连续性。配料、拌和、运输摊铺作业面要有序配合，对于气候突变、停电、停料等情况，应提前做好准备工作，调整工序，暂停面板工作。重新铺装时应按施工缝处理接缝。重视混凝土面板养生，采用优质养护剂，或湿法养护，不要采用没有覆盖物仅洒水的养生方法。及时切缝，根据施工现场气温及水泥品种试验确定最早切缝时间，一般应采用多台切缝机同时作业，以保证切缝及时。切缝深度为混凝土面板厚的1/3-1/4，不宜切缝太浅（少于1/4），剩余断面部分能吸收由于高温产生的内应力。有资料表明，软切缝工艺可提前切缝时间，预防水泥混凝土路面断板。控制交通车辆，避免在混凝土强度不足的条件下，过早开放交通，养护车辆也应尽量避免直接在面板上通行。采用真空吸水工艺时，一定要注意两吸垫之间重叠足够尺寸，避免漏吸。正确安装传力杆，防止上下翘动，可采用双模板控制。浇筑下一混凝土板时要按设计要求安设塑料套管和涂沥隔层。在昼夜温差较大的季节或地区，混凝土表面修整过程中，要设遮阳棚，避免阳光直射，修整完成后要覆盖养生，以保持温度变化不大。

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