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摘要：本文通過筆者在道路工程中遇到的水泥混凝土路面早期裂縫的技術(shù)問題，從分析其產(chǎn)生的原因入手，根據(jù)工程中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合理論對(duì)在道路工程施工過程中如何預(yù)防控制好水泥混凝土路面早期裂縫進(jìn)行了一些探討。

關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面；早期裂縫；成因；預(yù)防措施

因水泥混凝土路面具有剛性大，強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，經(jīng)久耐用，抗侵蝕能力強(qiáng)，以及養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)，在我國的公路建設(shè)中被廣泛應(yīng)用，但是由于水泥混凝土特殊的結(jié)構(gòu)組成成份致使它經(jīng)常在未投入使用，就形成早期裂縫，為以后的正常運(yùn)營埋下了隱患。本文就根據(jù)工程實(shí)踐對(duì)水泥混凝土路面施工質(zhì)量控制的經(jīng)驗(yàn)以及有關(guān)原材料試驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證和理論分析，對(duì)水泥混凝土路面早期裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，并提出了預(yù)防控制措施。

一裂縫產(chǎn)生的原因

1水化熱量不能及時(shí)排出而引起裂縫

由于水泥混凝土具有毛細(xì)管___一空隙結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在混凝土硬化初期水泥水化熱釋放出較多的熱量，而混凝土又是熱的不良導(dǎo)體，因此導(dǎo)熱性能不好，散熱慢，而此時(shí)混凝土內(nèi)部的溫度比外部溫度要高的多，甚而可達(dá)50℃左右，這將使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生顯著的體積膨脹，而外部由于受大氣環(huán)境影響顯著，氣溫下降，濕度變小，其影響收縮更大。此時(shí)在內(nèi)外膨脹不均勻的情況下，混凝土的表面將產(chǎn)生很大的應(yīng)力，當(dāng)外部混凝土所承受的拉應(yīng)力超過混凝土的當(dāng)時(shí)的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生裂縫，俗稱“芝麻縫”。這種裂縫一般在混凝土硬化后終止，而在遇到荷載時(shí)則會(huì)繼續(xù)發(fā)展。

2混凝土干縮導(dǎo)致裂縫

干縮是指混凝土處于干燥環(huán)境中，混凝土內(nèi)部吸附在膠體顆粒上的水分蒸發(fā)引起膠體失水，另外在混凝土毛細(xì)管內(nèi)游離水分的蒸發(fā)，使毛細(xì)管負(fù)壓增大，由此造成混凝土的干縮現(xiàn)象。由此使混凝土逐漸干縮，而這種干縮往往是表面較大，內(nèi)部較小，導(dǎo)致混凝土表面受到拉力作用，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，在混凝土表面將產(chǎn)生裂縫，對(duì)混凝土強(qiáng)度及耐久性產(chǎn)生不利影響。

3混凝土中膠凝材料水泥水化引起的收縮

由于水泥水化生成物的體積比反應(yīng)前物質(zhì)總體積小，從而引起混凝土的收縮稱為自身收縮，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生裂縫其成型40d內(nèi)收縮增加較快，以后逐漸減少并趨于穩(wěn)定，這種收縮不可恢復(fù)，對(duì)結(jié)構(gòu)物沒有破壞作用。

4混凝土配合比不當(dāng)

水灰比偏大，施工中為了滿足和易性需要常采用較高的配合比，而水泥完全水化最低水灰比為0.26——0.29。偏大的水灰比增大了水化初期骨料表面的水膜厚度，影響了混凝土的強(qiáng)度。

5施工工藝不當(dāng)引起的裂縫

攪拌不足或過分，振搗不密實(shí)形成混凝土的強(qiáng)度不足或不均勻易導(dǎo)致早期開裂形成斷板。振搗時(shí)間不易過長，否則會(huì)造成分層粗骨料沉入底層，細(xì)骨科留在上層造成強(qiáng)度不均勻，致使表面收縮裂縫增加。

混凝土澆筑間斷，因停電、機(jī)械故障、運(yùn)輸不暢、氣候突變、停料等原因使混凝土的澆筑作業(yè)中斷，再澆筑時(shí)未按施工縫處理，導(dǎo)致新舊混凝土結(jié)合不良和收縮不一致形成一條不規(guī)則的裂縫。

養(yǎng)生不及時(shí)或養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)。尤其是氣溫高、濕度小、風(fēng)速大的不利條件下，就會(huì)使混凝土表面水分蒸發(fā)過快，從而形成干縮裂縫。

切縫不及時(shí)，由于機(jī)具故障或操作人員切縫時(shí)間掌握的不準(zhǔn)確或切縫深度不足，造成混凝土內(nèi)應(yīng)力集中在混凝土板的薄弱處形成不規(guī)則的貫穿裂縫。

傳力桿安裝不當(dāng)，上下翹曲則在混凝土伸縮和傳力過程中混凝土就會(huì)被破壞，形成裂縫損壞。-

6基層標(biāo)高失控和不平整

基層標(biāo)高失控造成混凝土路面厚度不一致，過薄或厚薄交界處將成為薄弱斷面，在混凝土收縮時(shí)難以承受拉應(yīng)力而開裂。

基層的不平整會(huì)大大增加其與混凝土接觸界面的摩阻力，容易在薄弱路面處形成開裂。

基層沒有及時(shí)灑水，致使其吸收混凝土拌合物中的水分。使混凝土底部失水，造成強(qiáng)度低，導(dǎo)致開裂。

二、預(yù)防和控制水泥混凝土路面早期裂縫的措施

1正確選用各種原材料

合理選用水化熱低，干縮性小的水泥，可有效的防止早期裂縫。施工中，不得使用高溫水泥，特別是剛出爐的溫度超過70℃應(yīng)禁止使用。水泥膠砂漿試件28d齡期的干縮率不得大于0.09％，水泥熟料中鋁酸三鈣(C3A)含量不宜超過5％。宜選用硅酸三鈣(C3S)含量低，硅酸二鈣(C2S)含量高的低熱水泥，水泥其他技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合規(guī)范要求。一般應(yīng)選用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，冬季不宜使用礦渣水泥。

2嚴(yán)格控制混凝土配合比

材料級(jí)配、集料、水灰比和用水量對(duì)防止水泥混凝土早期裂縫起重要作用。首先要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工配合比施工。其配合比設(shè)計(jì)要通過試驗(yàn)擬定設(shè)計(jì)配合比，試拌調(diào)整配合比后，還應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)澆筑條件，集料供應(yīng)情況(干濕程度)，攤鋪機(jī)具和氣候條件隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，按照調(diào)整好的配合比施工，集料稱量誤差控制在3％以內(nèi)。其次是盡量減少單位用水量和單位水泥用量，也可通過摻加減水劑和加氣劑以及良好的集料級(jí)配來實(shí)現(xiàn)，此外盡可能的采用碎石和粗砂，使用雜質(zhì)含量低的集料，碎石最大粒徑不超過40mm。

3施工工藝的控制措施

(1)嚴(yán)格控制縮縫間距，采用合適的縮縫構(gòu)造形式，誘導(dǎo)裂縫在接縫位置展開

工程設(shè)計(jì)中，通常采用混凝土的線收縮為1.5×10-4……2.0×10-4，很明顯，混凝土收縮應(yīng)力隨著板長的增加而增大，因此，我們盡可能采用短板，其長度一般為4—5m為宜。

及時(shí)及早鋸切橫縮縫，切縫深度一般為混凝土板厚的1/3——1/4，在縮縫發(fā)生前及早形成弱斷面，需要時(shí)還可以考慮在橫縮縫位置的混凝土板底部設(shè)誘導(dǎo)裂縫的木塊，使弱斷面效應(yīng)更加顯著。

鋸縫設(shè)備配置不足時(shí)，宜先隔3—4塊板，鋸一條橫縫，最后補(bǔ)齊，不得已時(shí)還可以考慮以壓縫代替鋸縫。

(2)注意控制混凝土的澆筑過程

混凝土在澆筑過程中，用人工攤鋪時(shí)，要特別注意不要拋擲或耙耬，應(yīng)該用鐵鍬反扣，以防止拌合物離析。同時(shí)還要注意要攤鋪均勻，不要使工作面參差不齊，影響振搗。振搗是使混凝土密實(shí)的重要手段，必須均勻有序進(jìn)行，不能雜亂無章的隨意振搗，出現(xiàn)過振或漏振，都會(huì)造成混凝土強(qiáng)度不均勻。一般情況下混凝土的振搗應(yīng)該從靠邊角的地方用插入式振搗器有序的插搗。尤其要注意充分插搗密實(shí)，然后再用平板振搗器縱橫交錯(cuò)地全面振搗，最后用振動(dòng)梁振搗拖平。

(3)注意控制施工溫度

混凝土澆筑的溫度一般應(yīng)低于30℃，夏季施工時(shí)不宜超過35℃。并采用人工降溫措施，一般選在早晚施工效果較好。同時(shí)注意保持基層頂面在澆筑前充分濕潤，對(duì)干燥的骨料充分灑水或在料場(chǎng)搭棚遮陽以降低溫度或采用冰水進(jìn)行攪拌。在施工中還要經(jīng)常注意天氣變化情況，如遇溫度急劇變化和大風(fēng)突然來臨應(yīng)提前養(yǎng)生。高溫修整抹面后應(yīng)早覆蓋，避免日照，保持表面濕度，減少水分蒸發(fā)。

4基層施工必須按照規(guī)范施工

嚴(yán)格控制好基層標(biāo)高以及平整度，對(duì)于路基其壓實(shí)質(zhì)量的要求應(yīng)達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度值和彎沉值，并充分考慮地下水對(duì)路基穩(wěn)定性的影響，做好完善的排水設(shè)施。對(duì)于基層水泥混凝土路面對(duì)其不要求有很高的強(qiáng)度，但要求應(yīng)有良好的均勻性和穩(wěn)定性，這要求基層盡可能采用水泥穩(wěn)定基層，并嚴(yán)格控制細(xì)料，以加強(qiáng)基層的穩(wěn)定性。

結(jié)束語

在實(shí)際中每個(gè)工程都有各自的特點(diǎn)，施工條件千差萬別，還有原材料供應(yīng)質(zhì)量的地區(qū)差別，施工季節(jié)氣候不同等因素的影響，所以在工程實(shí)踐中靈活掌握，加以區(qū)別，采取有針對(duì)性的措施。只要我們廣大工程技術(shù)人員在思想上重視，技術(shù)上加強(qiáng)防范，水泥混凝土路面早期裂縫的問題是可以處理好的。