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摘要: 水泥砼路面因素具有独特的优势在公路建设中受到充分重视，但它也有自己的一大缺点，就是在其受到损坏以后，维修难度相当大。本文在分析水泥砼路面裂缝产生原因的基础上，提出水泥砼路面裂缝修补材料的选择原则，并对各类修补材料进行评述，并提出修补方法。
关键词:水泥砼路面裂缝;产生原因 ; 修补方法; 修补材料
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
前言:水泥混凝土路面有强度高、稳定性好、耐久性好、有利于当地建材业的发展、缓 和沥青供应不足、经济效益高等优点。近年来，我国许多省、市修建了大量的水泥砼路面，但随着里程的增长，加上早期修建的水泥砼路面已接近使用年限。特别是近几年，汽车业迅速发展交通量逐年增大，交通荷载重型化，行车速度的提高，加速了结构层和路面层的损坏。其中裂缝的产生是最常见的病害，会直接损坏面层和结构层，因而影响行车速度，舒适性和安全性，因此对裂缝的修补尤其重要。由于水泥砼路面裂缝修补是一项技术强，难度大的工作。同时为了使交通更快得到开放，也就必须选择合理的材料配合，使修复工程更迅速达到一定的强度和耐久性，使交通得以正常运行。
一、裂缝产生原因分析
裂缝产生原因主要在基层质量、材料、环境、施工工艺等方面： 1. 基层施工质量。（1）基层平整度差，将导致混凝土面层厚度不匀，离散性大，在行车荷载及温度翘曲应力作用下，使得路面应力集中。当应力超过极限强度时，就会在厚度薄弱处产生裂缝。（2）地基强度不均匀，路基填料混杂或压实不好，产生不均匀沉降，导致混凝土板产生裂缝。（3）路基软弱，未压实或路面基层强度不足、沉降量过大，混凝土板受弯产生裂缝。（4）半填半挖路段，填挖交接处未按要求进行处理或处理不当，或填方部分未压实，导致填方部分沉降或滑移而造成裂缝。
2. 原材料的质量。水泥规格的选择直接影响工程质量。水泥的化学成分及细度对混凝土质量有很大影响，如果水泥硅酸二钙等含量过高或含有较高的有害杂质，会使混凝土的稳定性降低，产生过大的收缩，从而导致水泥混凝土路面产生裂缝；再如水泥中铝酸三钙含量较大，水化时混凝土放热快，产生的热量多，常使内部温度上升到50℃造成内外温差较大从而产生较大的应力，使混凝土产生裂缝。
3.混凝土养生不当。养护不及时，就会造成顶面失水快，收缩迅速；板底失水慢，收缩缓慢,翘曲后则产生裂缝。
4.振捣的影响。在混凝土浇筑过程中振捣不足，易使混凝土中出现气孔、蜂窝，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，则粗骨料下沉，混凝土离析，影响其强度。
5.施工温度的影响。混凝土具有热胀冷缩的性质，当外部或内部温度发生变化时，混凝土会产生变形。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。6. 施工组织不正常。在混凝土浇筑过程中，因停电、机械故障、就餐停拌等因素，使已浇筑的混凝土的接荐面出现初凝，再浇筑时，先浇筑的混凝土与后浇筑的混凝土间就会出现人为的薄弱面，形成不规则的接缝。另外，不及时拆除边模，使两侧模板约束板体的自由收缩，也可能产生早期裂缝。
二、水泥混凝土路面裂缝修补技术
1． 裂缝修补材料的选择原则
裂缝修补材料必须满足以下性能要求：
①与基质混凝土具有较好的相容性。②快速凝结性。③防水抗渗性；④有足够的弯拉强度。⑤优良的抗嵌入性；⑥使用方便、施工快捷；⑦对环境无污染；
2． 水泥砼裂缝修补材料
裂缝修补材料根据其功能可分为高模量补强材料和低模量密封材料。前者固化后具有较高的强度和刚度，后者则具有较大的柔性。当水泥砼路面由于裂缝造成强度不足时，宜选用高模量补强材料。因为修补材料太低，将降低应力传递效果，起不到补强材料。当水泥砼路面仅出现贯穿裂缝，而板面强度仍能满足通车时，为防止雨水和空气的侵蚀，裂缝扩大而削弱路基，可选用低模量密封修补材料，将裂缝封闭。
典型的高模量補强材料有环氧树脂类，酚醛和改性酚醛树脂类胶粘剂，低模量密封材料有聚氨脂类、烯类、橡胶类、沥青类胶粘剂。
3．水泥砼裂缝修补方法
砼路面裂缝产生的原因比较复杂。修补时要根据实际情况采用合理的修补方法。具体的修补方法有表面封闭法、灌缝胶注射法、压力注浆法、填充密封法四种。
（1）、表面封闭法
本方法适用于裂缝宽度w＜0.15mm的裂缝。 利用混凝土表层微细独立裂缝或网状裂纹的毛细作用吸收低粘度且具有良好渗透性的裂缝封闭修补胶液封闭裂缝通道，提高结构的耐久性。对有防渗要求的结构部位，还应在裂缝表面粘贴玻璃纤维布（GF布）或碳纤维布（CF布）以增强封护作用。
（2）、灌缝胶注射法
本方法适用于裂缝宽度0.1mm≤ w ≤1.5mm的静止型独立裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状混凝土局部缺陷的补强和封闭。以一定的压力将低粘度、高强度的高分子聚合物裂缝灌缝胶注射入裂缝内，胶液固化后将开裂两侧的混凝土连接成结构整体；胶液还能进一步渗透到裂缝周围的混凝土毛细缝隙中，形成较宽的加固带，并能沿着钢筋走向渗透，保护钢筋和增加钢筋与混凝土的粘合力，起到对裂缝修复并对结构局部增强并提高耐久性的作用
（3）、压力注浆法
本方法适用于裂缝宽度w ≥0.15mm的静止型裂缝、大型结构的贯穿性裂缝、大体积混凝土的蜂窝状严重缺陷以及深而蜿蜒的裂缝。在一定的时间内，以较高的压力将修补裂缝的超细无收缩水泥注浆料、改性聚合物水泥注浆料及不回缩微膨胀水泥注浆料压入裂缝腔内，填实混凝土结构裂缝空间形成结构整体
（4）、填充密封法
本方法适用于裂缝宽度w ≥0.5mm的活动裂缝和静止裂缝。在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出或切出槽深和槽宽分别≮20mm和15mm的U型构槽，然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料充填，并粘贴GF布或CF布封闭其表面；
实际修补过程中根据工程需要，四种裂缝修补方法可组合使用，以求达到最好的修补效果。
三、结束语
总之，水泥混凝土路面产生裂缝的原因很多，既有单一因素，也有综合因素。因此我们对某一种裂缝的产生，不应孤立看待，应综合进行分析研究，以确保水泥混凝土路面的施工质量，争取避免或减少混凝土路面裂缝的出现。在裂缝修补中，选择合理的修补方法尤为重要，但修补材料的配制和选择也不能轻视，从目前各类裂缝修补材料来看，环氧树脂类材料是具有广泛价值的修补材料。
参 考 文 献
方福森，路面工程，人民交通出版社，2000。
严家伋，道路建筑材料。人民交通出版社，1995。
李华，廖昌文，金志强等，水泥混凝土路面修补技术。人民交通出版社，1995。
买淑芳，混凝土聚合物复合材料及其应用。科学科技文献出版社，1996。
俆培华，宋哲玉，聂紹社，水泥混凝土路面接缝养护技术研究，公路，1998（1）
袁润章，胶凝材料学，武汉工业大学出版社，1989。
交通部水泥混凝土路面推广组，水泥混凝土路面研究。人民交通出版社，1995。
交通部标准。公路水泥混凝土路面设计规范（JTJ012-94）。人民交通出版社，1994。
关键词:水泥砼路面裂缝;产生原因 ; 修补方法; 修补材料
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
前言:水泥混凝土路面有强度高、稳定性好、耐久性好、有利于当地建材业的发展、缓 和沥青供应不足、经济效益高等优点。近年来，我国许多省、市修建了大量的水泥砼路面，但随着里程的增长，加上早期修建的水泥砼路面已接近使用年限。特别是近几年，汽车业迅速发展交通量逐年增大，交通荷载重型化，行车速度的提高，加速了结构层和路面层的损坏。其中裂缝的产生是最常见的病害，会直接损坏面层和结构层，因而影响行车速度，舒适性和安全性，因此对裂缝的修补尤其重要。由于水泥砼路面裂缝修补是一项技术强，难度大的工作。同时为了使交通更快得到开放，也就必须选择合理的材料配合，使修复工程更迅速达到一定的强度和耐久性，使交通得以正常运行。
一、裂缝产生原因分析
裂缝产生原因主要在基层质量、材料、环境、施工工艺等方面： 1. 基层施工质量。（1）基层平整度差，将导致混凝土面层厚度不匀，离散性大，在行车荷载及温度翘曲应力作用下，使得路面应力集中。当应力超过极限强度时，就会在厚度薄弱处产生裂缝。（2）地基强度不均匀，路基填料混杂或压实不好，产生不均匀沉降，导致混凝土板产生裂缝。（3）路基软弱，未压实或路面基层强度不足、沉降量过大，混凝土板受弯产生裂缝。（4）半填半挖路段，填挖交接处未按要求进行处理或处理不当，或填方部分未压实，导致填方部分沉降或滑移而造成裂缝。
2. 原材料的质量。水泥规格的选择直接影响工程质量。水泥的化学成分及细度对混凝土质量有很大影响，如果水泥硅酸二钙等含量过高或含有较高的有害杂质，会使混凝土的稳定性降低，产生过大的收缩，从而导致水泥混凝土路面产生裂缝；再如水泥中铝酸三钙含量较大，水化时混凝土放热快，产生的热量多，常使内部温度上升到50℃造成内外温差较大从而产生较大的应力，使混凝土产生裂缝。
3.混凝土养生不当。养护不及时，就会造成顶面失水快，收缩迅速；板底失水慢，收缩缓慢,翘曲后则产生裂缝。
4.振捣的影响。在混凝土浇筑过程中振捣不足，易使混凝土中出现气孔、蜂窝，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，则粗骨料下沉，混凝土离析，影响其强度。
5.施工温度的影响。混凝土具有热胀冷缩的性质，当外部或内部温度发生变化时，混凝土会产生变形。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。6. 施工组织不正常。在混凝土浇筑过程中，因停电、机械故障、就餐停拌等因素，使已浇筑的混凝土的接荐面出现初凝，再浇筑时，先浇筑的混凝土与后浇筑的混凝土间就会出现人为的薄弱面，形成不规则的接缝。另外，不及时拆除边模，使两侧模板约束板体的自由收缩，也可能产生早期裂缝。
二、水泥混凝土路面裂缝修补技术
1． 裂缝修补材料的选择原则
裂缝修补材料必须满足以下性能要求：
①与基质混凝土具有较好的相容性。②快速凝结性。③防水抗渗性；④有足够的弯拉强度。⑤优良的抗嵌入性；⑥使用方便、施工快捷；⑦对环境无污染；
2． 水泥砼裂缝修补材料
裂缝修补材料根据其功能可分为高模量补强材料和低模量密封材料。前者固化后具有较高的强度和刚度，后者则具有较大的柔性。当水泥砼路面由于裂缝造成强度不足时，宜选用高模量补强材料。因为修补材料太低，将降低应力传递效果，起不到补强材料。当水泥砼路面仅出现贯穿裂缝，而板面强度仍能满足通车时，为防止雨水和空气的侵蚀，裂缝扩大而削弱路基，可选用低模量密封修补材料，将裂缝封闭。
典型的高模量補强材料有环氧树脂类，酚醛和改性酚醛树脂类胶粘剂，低模量密封材料有聚氨脂类、烯类、橡胶类、沥青类胶粘剂。
3．水泥砼裂缝修补方法
砼路面裂缝产生的原因比较复杂。修补时要根据实际情况采用合理的修补方法。具体的修补方法有表面封闭法、灌缝胶注射法、压力注浆法、填充密封法四种。
（1）、表面封闭法
本方法适用于裂缝宽度w＜0.15mm的裂缝。 利用混凝土表层微细独立裂缝或网状裂纹的毛细作用吸收低粘度且具有良好渗透性的裂缝封闭修补胶液封闭裂缝通道，提高结构的耐久性。对有防渗要求的结构部位，还应在裂缝表面粘贴玻璃纤维布（GF布）或碳纤维布（CF布）以增强封护作用。
（2）、灌缝胶注射法
本方法适用于裂缝宽度0.1mm≤ w ≤1.5mm的静止型独立裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状混凝土局部缺陷的补强和封闭。以一定的压力将低粘度、高强度的高分子聚合物裂缝灌缝胶注射入裂缝内，胶液固化后将开裂两侧的混凝土连接成结构整体；胶液还能进一步渗透到裂缝周围的混凝土毛细缝隙中，形成较宽的加固带，并能沿着钢筋走向渗透，保护钢筋和增加钢筋与混凝土的粘合力，起到对裂缝修复并对结构局部增强并提高耐久性的作用
（3）、压力注浆法
本方法适用于裂缝宽度w ≥0.15mm的静止型裂缝、大型结构的贯穿性裂缝、大体积混凝土的蜂窝状严重缺陷以及深而蜿蜒的裂缝。在一定的时间内，以较高的压力将修补裂缝的超细无收缩水泥注浆料、改性聚合物水泥注浆料及不回缩微膨胀水泥注浆料压入裂缝腔内，填实混凝土结构裂缝空间形成结构整体
（4）、填充密封法
本方法适用于裂缝宽度w ≥0.5mm的活动裂缝和静止裂缝。在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出或切出槽深和槽宽分别≮20mm和15mm的U型构槽，然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料充填，并粘贴GF布或CF布封闭其表面；
实际修补过程中根据工程需要，四种裂缝修补方法可组合使用，以求达到最好的修补效果。
三、结束语
总之，水泥混凝土路面产生裂缝的原因很多，既有单一因素，也有综合因素。因此我们对某一种裂缝的产生，不应孤立看待，应综合进行分析研究，以确保水泥混凝土路面的施工质量，争取避免或减少混凝土路面裂缝的出现。在裂缝修补中，选择合理的修补方法尤为重要，但修补材料的配制和选择也不能轻视，从目前各类裂缝修补材料来看，环氧树脂类材料是具有广泛价值的修补材料。
参 考 文 献
方福森，路面工程，人民交通出版社，2000。
严家伋，道路建筑材料。人民交通出版社，1995。
李华，廖昌文，金志强等，水泥混凝土路面修补技术。人民交通出版社，1995。
买淑芳，混凝土聚合物复合材料及其应用。科学科技文献出版社，1996。
俆培华，宋哲玉，聂紹社，水泥混凝土路面接缝养护技术研究，公路，1998（1）
袁润章，胶凝材料学，武汉工业大学出版社，1989。
交通部水泥混凝土路面推广组，水泥混凝土路面研究。人民交通出版社，1995。
交通部标准。公路水泥混凝土路面设计规范（JTJ012-94）。人民交通出版社，1994。