淺談水泥混凝土路面裂紋產生的原因及預防措施等

摘要：隨著公路的迅速發展，公路中的水泥混凝土路面不同程度的出現裂紋，這些裂紋的出現加劇了水泥混凝土承載力、耐久力和防水性能降低。原因是多方面的，本文就其產生的原因及預防措施進行簡要的探討。

關鍵詞：水泥混凝土 路面裂縫 原因 預防

1 外力荷載的作用

行車速度高、載重量大、車流量大，因此，作為公路直接承載層的路面鋪裝的設計必須適應這一運輸的特點，路面水泥混凝土的厚度必須具有較高的強度和足夠的厚度，以防止水泥混凝土產生裂紋，從而保證了在外力荷載的作用下，不會降低水泥混凝土的承載力。

2 施工中的溫差致使水泥混凝土強度不夠

在施工方面，應嚴格按照施工技術規范進行施工，必須注意在溫差較大的季節和炎熱天氣時，要避開中午高溫時施工，安排下午開始至夜間施工為宜，這樣可避免溫差拉應力而引起裂紋。

3 施工中方法不當

3.1模板的使用：首先要選擇符合施工規范要求的模板，如果模板變形、漏水、漏漿，在這種情況下，澆注好的混凝土拌合物水分和漿會受到損失，所余水分不能滿足混凝土的水化作用，從而導致強度降低，易產生裂紋。其次，不能拆模過早，如果為了趕工期，趕進度，不按施工規范施工，水泥混凝土的強度未達到拆模強度就拆模，就會造成混凝土自重下沉、坍塌出現裂紋。再就是支撐模板的固定架要牢固，如果產生下沉也會導致水混混凝土澆注后開裂。

3.2水泥混凝土材料的拌合、運送、振搗、養護施工工序要按規范要求。如果拌合時間過長或攪拌不均勻、運送不當、澆注速度快、振搗不密實或漏振及養護不及時都會影響到水泥混凝土的強度，也是導致水泥混凝土產生裂紋的原因之一。

4 材料的控制

要選擇質量好的材料，嚴把質量關，根據水泥混凝土的材料要求，嚴格按照規范要求選材，控制骨料、砂的各項指標，混合料的運送要符合外運的要求。

4.2在材料的使用過程中，嚴格控制材料的配比，如果水泥用量多了，會造成水泥非正常凝結，安定性不穩，如果骨料中含泥量大了，水泥中過到一定數量的可溶性堿性氧化物與某些含堿活性礦物的骨料；在有水分的條件下發生化學反應，生成凝膠體體積膨脹，引起硬化的混凝土開裂。

5 塑性收縮

混凝土坍落度控制在3～5CM，由于塑性混凝土拌合物在硬化過程中收縮，水灰比越大，收縮越大，水泥混凝土收縮產生拉應力越大，路面就越容易產生收縮裂紋。

6 采用外加劑應慎重

我們在混凝土施工過程中，有時需要摻加外加劑，如粉煤灰、礦渣粉來降低混凝土的溫升，但是有些外加劑會增加混凝土收縮，有些會降低混凝土后期強度。因此在需要使用外加劑時，必須查明有何副作用，嚴格控制用量，保證水泥混凝土的強度質量。

水泥混凝土裂紋的病害是多方面的，引起的原因也是多方面的，應針對其成因，采用預防為主的原則，加強設計施工等方面的管理，確保質量安全和避免不必要的損失。

鋼纖維混凝土的性能及其應用

劉 斌

摘要：鋼纖維混凝土作為新興的建筑復合材料，是科學技術和建筑業發展的必然產物。本文對鋼纖維混凝土的增強機理進行了闡述，對鋼纖維混凝土的應用作了簡單的介紹。

關鍵詞：混凝土 鋼纖維 應用

0 引言

混凝土是一種優良的建筑材料，但是由于其抗彎、抗拉、抗沖擊韌性差，嚴重影響混凝土的性能。于是便考慮是否可以在混凝土中加入抗拉強度高、韌性好、短而細的纖維來改善混凝土的性能。

纖維混凝土真正進入實用化研究是在六十年代初。研究人員發表了鋼纖維約束混凝土裂縫發展機理的研究報告，才使這項研究真正進入一個新的發展時期。

1 鋼纖維混凝土的增強機理

鋼纖維混凝土增強機理的研究主要有兩種理論：復合力學理論和纖維間距理論。這兩種理論從不同角度，解釋鋼纖維對混凝土的增強作用，其結果是一致的。

1.1復合力學理論復合力學理論將鋼纖維增強混凝土看作是一種纖維強化體系，應用混合原理推導鋼纖維混凝土的應力、彈性模量和強度等，并引入纖維方向系數，考慮在拉伸應力方向上有效纖維體積率的比例和非連續性短纖維應力沿纖維長度的非均勻分布。

1.2纖維間距理論纖維間距理論根據線彈性斷裂力學原理解釋鋼纖維對裂縫發生和發展的約束作用。該理論認為，要想增強混凝土這種本身帶有內部缺陷的脆性材料的抗拉強度，必須盡可能地減小內部缺陷的尺寸，降低裂縫尖端的應力場強度因子。對于混凝土這樣的脆性材料，由于其內部的水泥漿一細骨料界面區，砂漿一粗骨料界面區薄弱環節的存在，盡管各組分材料都有較高的抗拉強度，但混凝土一般均發生斷裂破壞，宏觀抗拉強度很低。鋼纖維的加入能跨越裂縫的兩邊，使鋼纖維與裂縫兩邊混凝土之間的粘結應力起著約束裂縫開展的作用。

2 鋼纖維混凝土的應用

鋼纖維混凝土目前已經應用于水利水電工程、路橋、房建等領域。在結構節點受力分析時，節點是框架梁柱的傳力樞紐，也是框架的薄弱環節。根據統計分析，不少鋼筋混凝土框架節點在地震作用下發生了不同程度的破壞，節點的抗震問題引起了工程界的重視。按照傳統的方法，為提高鋼筋混凝土節點的抗震強度和延性，需要在節點配置多而密的箍筋，而節點箍筋施工比較困難。節點中鋼筋過于擁擠也影響了混凝土的澆筑質量。在框架節點部分用鋼纖維配筋取代部分箍筋，能有效地解決這個問題。結果認為：鋼纖維混凝土不僅造價低，而且受力較好，有良好的抗震性能。

某工程施工地點的年溫差和晝夜溫差都較大。為使防水層脫離找平層以便減少收縮和溫度應力的影響，在鋼纖維混凝土中摻有一定數量的膨脹劑，取得了良好的效果。每m³鋼纖維混凝土的材料用量是水泥:砂:碎石:鋼纖維:水:減水劑:膨脹劑=450:720:720:72198:4.5:63。減水劑采用上海產高效減水劑，減水率15％。膨脹劑采用合肥產品，自由膨脹值小于0.1％。剛性防水屋頂采用分倉設計，每個分倉均為3×6m。各分倉之間以及與四周墻壁之間均設置分倉縫。分倉縫用PVC防水油膏充填。分倉木條尺寸為20×30mm，施工24小時后取出。防水層厚度為40mm。

綜上所述，鋼纖維混凝土由于一系列突出的優點和巨大的技術發展潛力，可以預見在未來21世紀必將取得更大的技術進步和廣闊的應用前景。