1．引言

　　近年来随着我国公路里程大幅度增长，混凝土路面日益在道路建设中成为各种公路型与城市型道路优先采用的主流路面结构形式，由于其在施工的操作方便性、结构强度稳定性、施工程序性及可控性等方面的优点而迅速发展起来。但与此同时，道路的病害问题也日益增多起来，尤其是道路裂缝起砂等病害情况时有发生，从而导致直接及间接的经济损失巨大，成为业内人士关注的重点所在。现就我校的几条道路发生的一些裂缝、起砂病害情况的成因、危害以及防治情况做以下探讨研究。

　　2．裂缝、起砂病害产生的原因

　　我校曾经在夏季利用暑假期间修筑了几条混凝土，混凝土的标号为C25，混凝土的配合比为水：水泥：砂：石=0.46：1.00：1.57：3.09，塌落度为20。40mm，砂率为35％，气温为22℃一36℃，拌合方法为机械搅拌，捣固方法为机械振捣，养护情况为标养，执行标准为JGJ55-2000。其中某条长830米的主要道路产生了6条早期裂缝，后期在检查井附近还产生了不少不规则的裂缝，另外的几条路面也有不同程度的裂缝和起砂病害发生。路面的裂缝主要是以塑裂和缩裂两种裂缝形式为主。

　　2.1 塑裂

　　产生于混凝土塑性状态，其缝短而细、细而浅。产生这种裂缝的主要原因是：混凝土在硬化初期内部温度高于表面温度，在混凝土整体内外膨胀不均匀的情况下，表面必将产生很大的应力，当外部混凝土所受拉力一旦超过混凝土当时的极限抗拉强度，就将产生裂缝。这种裂缝一般在混凝土硬结后终止，危害较小，遇荷载作用时就会继续发展。

　　2.2 缩裂

　　在混凝土硬结以后、全面通车之前形成。由于施工现场温度、湿度的变化，混凝土内外部产生的不均匀变形的拉应力超过混凝土极限抗拉强度后，混凝土路面收缩开裂。这种裂缝可导致混凝土板的断裂，成为不合格的混凝土板块，对水泥混凝土路面质量影响极大。

　　3．裂缝形成后对道路的危害

　　水泥混凝土路面出现裂缝要及时治理，否则灌进雨雪水融化后，对道路的破坏将非常严重。进水后道路病害破坏的发展一般可分为三个阶段：第一阶段，初期表现为裂缝部位鼓胀，沿裂缝逐渐形成微量冻融松石与沥青路面的结合层之间，由于行车碾压推挤磨擦作用，将水泥和微粒材料同雨雪水在行车的压力作用挤出；第三阶段，形成病害后由于一年四季在雨雪水作用下长期出现挤浆，路面出现坑凹，甚至出现搓板路，随着时间的推移，将导致龟裂病害的发生，严重时路面粒料被行车推挤带走，路表面将出现开裂性坑槽。

　　这些病害如得不到及时治理，对社会车辆会形成一种潜在的危害，也极大地缩短道路服务的寿命。设计使用寿命15年的道路，可能使用几年就将需要大修，这样会给单位造成极大的不便和经济损失。

　　4．裂缝及起砂产生的原因

　　4.1 裂缝产生的原因

　　4.1.1 基层施工质量的影响

　　基层能够给水泥混凝土板提供均匀稳定的支承且能防治冻胀，保证整体强度和良好的平整度，延长混凝土板的使用寿命。如果基层强度不均匀，平整度不好，会造成混凝土板底承载力不均匀以及板厚不一致，混凝土板块受荷载作用后在强弱分界部位就会发生断裂。

　　4.1.2 水泥品质的影响

　　水泥的品质不符合要求，安定性差，引起混凝土的裂缝，水泥熟料的锻烧不充分会产生较多的游离氧化钙，因它的水化过程很慢，导致水泥已凝结硬化后继续水化而产生体积膨胀，体积变化不均匀，使路面出现龟裂、断板，还有氧化镁及石膏的后果，与氧化钙类似。为防治水泥安定性不良引起的裂缝，应加强检验，选用低碱性水泥。

　　4.1.3 骨料质量的影响

　　骨料是混凝土的主要组成部分，起骨架作用，所以骨料质量的好坏将影响混凝土的性能。骨料级配良好时，空隙率小，砂浆含量减少，收缩值相对减少。使用偏细砂时，会使混凝土收缩值增大，容易产生裂缝，骨料中针片状石子含量过高，针片状石子在混凝土中易出现架空现象，空隙率较大，受压易折断，从而碱性氧化物发生反应，生成碱一硅酸凝胶，这种凝胶体吸水后产生膨胀。导致混凝土的开裂和破坏，这种现象称为碱-集料反应。因此选择骨料时应选用连续级配、干净、含活性氧化硅少的材料。

　　4.1.4 水泥混凝土配合比的影响

　　（1）水灰比问题

　　混凝土中的拌和水分自由水和化合水两部分。化合水的作用是使水泥水解和水化，剩余的皆为自由水，它是为了满足操作的要求。自由水在混凝土硬化过程中逐渐蒸发，使混凝土内部形成空隙。如水灰比偏大，使混凝土密实度降低，强度也就降低，但水灰比偏小时，和易性差，影响施工操作，也难也振捣密实，使混凝土强度降低。因此要严格控制水灰比。

　　（2）计量不准确

　　混凝土配合比是根据混凝土的强度、耐久性、耐磨性、和易性来确定。根据规定计量误差：水泥1％，粗骨料3％，水l％，外加剂2％。如果计量不准确会影响石材料的级配，没有一个好的级配，混凝土的密度就难以保证。因此，混凝土施工的工程应采用拌和站并必须配置一定数量的自动计量设备，禁止用体积法计量。

　　4.1.5 外部环境的影响

　　（1）温度的影响

　　混凝土因温度升降而产生的变形称为温度变形，它对大体积和大面积混凝土极为不利。在混凝土硬化初期，水泥水化放出较多的水化热，而混凝土是热的不良导体，散热较慢。于是内部温度升高，产生膨胀，而外部则因热量散失而收缩，内胀外缩的结果必将产生温度应力，严重时会使混凝土出现裂缝。因此可见温度的影响是至关重要的，温差应力是不可避免的，因此对大体积混凝土工程施工中应控制混凝土的温度。

　　（2）养护条件的影响

　　混凝土浇筑初期，一般要在表面洒水覆盖，目的是防治表面裂缝。但试验结果表明，延长初期潮湿养护时间仅能推迟干缩的开始，不能减少短期的干缩。但当混凝的抗拉强度大于干缩的应力时，就可以停止潮湿养护了，混凝土也不会开裂。

　　4.2 水泥地面起砂和起皮的原因

　　使用低标号水泥或过期结块水泥，砂过细或含泥量大，砂浆无配合比，搅拌砂浆不计量，加不量过多，使用已超过3h以上的砂浆，压实抹光的时机不当，在已完工后的地面上拌砂浆或转运砂浆和混凝土，造成地面很多灰疙瘩，铲除后脱皮。水泥砂浆地面刚完工，就在地坪上操作和堆放重物，很少浇水养护等都是导致地面起砂的重要原因。

　　5．道路裂缝及起砂的预防和治理

　　5.1 裂缝的防治

　　早期的塑裂由于产生在混凝土的塑性状态，如果能在施工中安排专人对新浇筑的混凝土面板进行看护，及时观察、及时进行抹面处理即可解决。

　　而缩裂，应该做为控制水泥混凝土路面的主要质量通病进行治理，主要应采取以下技术措施：

　　5.1.1 小施工现场温度差、湿度差，抑制收缩。

　　（1）合理地安排作业时间，尽量避免在中午气温高峰时间进行施工，尽可能地把施工时间安排在早上或傍晚。周围环境的气温变化相对较小。

　　（2）保证施工用水的温度。必要时还要对碎石适当洒水降温，以降低拌和物与周围环境的温度差。尽量避免在裂日下作业，无法避免时可设置遮阳棚。

　　（3）因为大风对拌和物的水分蒸发量比高气温还要大，所以大风天气应停止水泥混凝土路面的施工。如不可避免，则要采取必要的防风措施。

　　（4）注意养护环节。应在混凝土筑完成，收浆后即开始进行养护，同时覆盖并及时洒水保持湿润状态。

　　5.1.2 严格按照规范施工，确保正确的配合比。

　　（1）对砂子中夹杂的泥团要筛出，包裹有粘土的碎石要清洗或剔除。

　　（2）保证水泥的质量，特别是必须保证水泥的安定性。水泥中的游离氧化钙在凝结过程中水化很慢，水泥凝结硬化后还在继续起水化作用，当超过一定限量时，就会破坏已经硬化的水泥石或使抗拉强度下降。

　　（3）控制好施工水灰比，严格按配合比投料。水泥混凝土的强度主要取决于其内部起胶结作用的水泥石的质量，水泥石的质量取决于水泥的特性和水灰比。水灰比对强度的影响是很大的。

　　5.1.3 及时进行切缝，引导裂缝在切缝位置开裂。

　　（1）及时、尽早锯切横缩缝，缝深必须严格达到设计要求深度，在缩裂发生前及早形成弱断面，使裂缝在薄弱环节展开。

　　（2）路面有各种检查井处，为了避免井框部位形成不规则早期收缩裂缝，要沿井框周围规则地切开横向缩缝。

　　5.2 起砂的防治

　　地面是人们活动的场地，因此地面要求具有耐磨性。水泥要选用高C25的普通硅酸盐水泥，不得使用测试不合格的劣质水泥和储存期超过三个月有结块的水泥。砂应选择含泥量小于3％的中砂。拌制砂浆要按配合比认真计量，搅拌均匀，随拌随用，拌好的砂浆要在3h内用完。在初凝前拍实抹平，终凝前抹光。尚未硬化的地面上，不准进行其它工程操作，更不准在上面拌砂浆。地面必须湿养护7d。

　　6．结束语

　　本文通过对本校施工的道路路面开裂、起砂病害的个别案例，对混凝土路面普遍存在的开裂、起砂现象进行了详细的原因分析及防治机理剖析，从客观上发现了问题结症所在并从根本上解决问题，具有普遍适用性和推广性。

　　依据标准及参考文献：

　　[1]郑刚《关于混凝土道路裂缝防治技术的几点探讨 [J]》安徽建筑工业学院学报（自然科学版）2006~6。

　　[2]张可文《施工技术[M]》北京：石油工业出版社，2004。

　　[3]国家标准《水泥混凝土路面施工及验收规范[S]》GBJ97-87。

　　[4]国家标准《混凝土质量控制标准[s]》GB50164-92。