水泥砼路面施工縮裂縫的成因分析與防治

（廣東冠粵路橋有限公司第三分公司，廣東，廣州，511400）

【摘要】目前，在我國(guó)各類道路工程的施工建設(shè)中，其多數(shù)采用的是水泥砼路面，雖然有著較為成熟的施工技術(shù)與工藝，但具體的生產(chǎn)操作往往受多種因素影響，進(jìn)而形成早期病害、施工裂縫。本文就水泥砼路面施工縮縫的成因與防治作簡(jiǎn)要的分析、探討。

【關(guān)鍵詞】水泥砼；路面施工；裂縫成因；防治措施

在具體實(shí)施水泥砼路面的生產(chǎn)操作中，倘若某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤、施工組織不力、作業(yè)行為不規(guī)范，道路路面將直接形成早起裂縫。從理論上來講，水泥砼路面施工縮裂縫的形成，主要取決于實(shí)際施工的方法、質(zhì)量管理以及路面養(yǎng)護(hù)，倘若沒能及時(shí)加以糾正、治理，將直接損害到該路段的使用安全及壽命。對(duì)此，有關(guān)人員應(yīng)給予足夠的重視，深入分析、研究施工縮裂縫的形成原因、性質(zhì)以及影響，由此才能制定相應(yīng)的技術(shù)防治、處理措施，逐步提高施工水平與質(zhì)量。以下，本文就水泥砼路面施工縮縫的形成原因進(jìn)行分析、探討，同時(shí)提出相應(yīng)具體的技術(shù)防治措施。

1 水泥砼路面施工縮裂縫的成因分析

1.1 水泥砼堆聚結(jié)構(gòu)出現(xiàn)分層：

水泥砼路面的施工，在具體的澆搗過程中，水泥混凝土材料均會(huì)出現(xiàn)不同程度的分層現(xiàn)象，使得混凝土堆聚結(jié)構(gòu)的質(zhì)量強(qiáng)度由外到內(nèi)逐步遞增，由于混凝土外表面的抗拉能力較弱，在外部因素的作用下逐漸形成裂縫。

1.2 水泥材料的水化反應(yīng)：

水泥砼材料在拌和、振搗以及澆筑使用、凝結(jié)固化的過程中，其內(nèi)部的水泥、水持續(xù)生成水化反應(yīng)，而在這期間混凝土材料將出現(xiàn)兩次降溫、升溫，進(jìn)而出現(xiàn)膨脹、收縮，由于這種脹縮變形現(xiàn)象受外部結(jié)構(gòu)、內(nèi)部集料的約束，在內(nèi)、外阻力的影響下，混凝土內(nèi)部將出現(xiàn)拉力、應(yīng)力、壓力，并具有一定的反復(fù)性，同時(shí)由于混凝土材料的導(dǎo)熱性較差，以至于內(nèi)、外脹縮變形不同步，使得堆聚結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

1.3 水泥砼的干縮作用：

在施工混凝土的拌合物中，水所占有的比重為水泥重量的15%到20%左右，其多半水分在混凝土固化的過程中被蒸發(fā)，從而產(chǎn)生干縮變形。然而，施工混凝土在固化的過程中，其內(nèi)部的抗拉強(qiáng)度相對(duì)較小，在收縮、冷收縮的作用下，混凝土中的拉應(yīng)力將超出抗拉強(qiáng)度，從而在外表面或內(nèi)部形成裂縫。

1.4 混凝土配合比不均、拌和時(shí)間不足：

水灰比的大小直接影響混凝土的強(qiáng)度，也與干縮裂縫有關(guān)。水多，混凝土的干縮性就大；水泥量多，則塑性變形就大。骨料含泥量大，骨料表面形成泥漿薄膜的顆粒就多，骨料與水泥間的膠結(jié)力就會(huì)降低，混凝土內(nèi)部的薄弱部位就增多。配料不準(zhǔn)或攪拌時(shí)間不足，生產(chǎn)出的混凝土強(qiáng)度變化就不均勻，強(qiáng)度弱區(qū)應(yīng)力就容易集中，促使混凝土產(chǎn)生早期裂縫。

1.5 環(huán)境溫度變化：

由于水泥砼材料具有熱脹冷縮效應(yīng)，在環(huán)境溫度較低時(shí)表現(xiàn)為體積收縮，而當(dāng)環(huán)境溫度逐步加大時(shí)，混凝土的體積也將逐步膨脹。在具體施工的過程中，倘若現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的溫度急劇下降、提升，或是遭遇降雨、大風(fēng)天氣，水泥砼材料的熱脹冷縮效應(yīng)加進(jìn)一步加快，以至于早期裂縫的形成、應(yīng)力集中的速度加快，當(dāng)混凝土的質(zhì)量強(qiáng)度無法抵御外部因素所產(chǎn)生的應(yīng)力時(shí)，將形成早期裂縫。此外，在高溫、熱風(fēng)環(huán)境下施工，砂、石料以及拌和好的混凝土，其自身的溫度將超出常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而加快水化反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土材料出現(xiàn)硬塊、易和性不足、密實(shí)度低，最終產(chǎn)生干縮裂縫。

2 水泥砼路面施工縮裂縫的技術(shù)防治措施

2.1 加強(qiáng)對(duì)施工環(huán)境的控制：

夏季高溫條件下施工應(yīng)保持烈日下沙石材料的濕潤(rùn)， 避免烈日高溫條件下施工，以防止早期裂縫產(chǎn)生。道路冬季施工要做好保暖及擋風(fēng)工作，搭建擋風(fēng)棚，采用合理的施工防護(hù)措施。為防止熱裂縫產(chǎn)生，應(yīng)有效降低混凝土溫度，防止表面水分蒸發(fā)進(jìn)而產(chǎn)生塑性收縮。同時(shí)，還應(yīng)有效降低硬化混凝土溫度，防止溫度收縮造成的收縮裂縫產(chǎn)生。混凝土降溫可以采用搭棚的方式進(jìn)行遮蓋，避免陽(yáng)光直射。還可以有效控制混凝土新拌混合物溫度，使其保持在32度以下，進(jìn)而達(dá)到混凝土溫度下降的目的。由于晝夜溫差較大，基礎(chǔ)及模版溫度相對(duì)較低，也有利于混凝土溫度的下降。

2.2 調(diào)整、優(yōu)化材料的配合比設(shè)計(jì)：

實(shí)現(xiàn)混凝土配合比設(shè)計(jì)的不斷優(yōu)化。通過對(duì)配合比設(shè)計(jì)的優(yōu)化，并保證大粒徑集料級(jí)配良好，降低水灰比及水泥使用量，或加入放開列材料或外加劑等，能夠有效的避免水泥混凝土的塑性收縮及干縮，實(shí)現(xiàn)混凝土抗裂性能提升。

2.3 科學(xué)選擇養(yǎng)護(hù)方法及時(shí)間：

水泥砼路面應(yīng)采用適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行盡早養(yǎng)護(hù)。保持混凝土表面濕潤(rùn)，防止蒸發(fā)而產(chǎn)生的收縮，能夠?yàn)榛炷恋谋砻嫠峁┯欣Ｕ稀ｐB(yǎng)護(hù)中的新澆混凝土應(yīng)在其表面整形完成后、水膜消失前進(jìn)行養(yǎng)生，養(yǎng)生時(shí)應(yīng)保持混凝土表面清潔，并保證成型的混凝土表面不受損傷，這就要求養(yǎng)護(hù)過程應(yīng)采用合理的養(yǎng)護(hù)方法并有效把握最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)間。通過濕養(yǎng)法進(jìn)行水泥砼路面養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)將濕草袋或濕麻袋全面覆蓋在路面上，根據(jù)每天氣溫變化進(jìn)行均勻?yàn)⑺B(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)在14天以上。噴塑養(yǎng)護(hù)工藝適合非雨季路面養(yǎng)護(hù)，這種養(yǎng)護(hù)工藝在冬季能夠發(fā)揮其保溫作用，夏季則能有效防止水分蒸發(fā)。如果夏季進(jìn)行水泥砼路面施工，為避免混凝土板中溫度梯度造成開裂現(xiàn)象及溫差效應(yīng)，應(yīng)采用濕水降溫措施，并在薄膜表面涂抹石灰漿，有效降低混凝土溫度。

2.4 合理控制切縫時(shí)間：

在混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，有效的釋放混凝土內(nèi)部應(yīng)力是切縫的主要目的，一般來講，混凝土在抗壓強(qiáng)度達(dá)到5—10Mpa時(shí)，為最佳切縫時(shí)間。也可以通過指甲劃痕來進(jìn)行判斷，當(dāng)指甲在混凝土上留下的為灰白劃痕時(shí)，則可以進(jìn)行切縫。

2.5 嚴(yán)格控制切縫的長(zhǎng)度及深度：

一般來說，切縫深度一般應(yīng)控制在板厚的1P3~1P4，切縫端頭如果是填擋混合物且未施工，應(yīng)進(jìn)行預(yù)留，預(yù)留約1厘米左右，以防止填擋過程中水泥漿漏進(jìn)縫內(nèi)，在填擋混凝土切縫時(shí)將預(yù)留一起切通。合理控制拆模時(shí)間。在縱縫施工過程中，要在已澆混凝土板逢壁上進(jìn)行瀝青涂刷，瀝青應(yīng)選擇60#，并反復(fù)涂刷兩次，以降低側(cè)面摩阻力，并以澆筑時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)，分隔混凝土板，避免斷裂傳遞。模版接頭處，用油毛氈或水泥袋在板內(nèi)進(jìn)行堵縫，避免澆筑完成后板塊側(cè)面外漏。混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后要及時(shí)進(jìn)行拆模，避免模版的板塊側(cè)面受力一致的情況。

2.6 加強(qiáng)施工規(guī)范管理，規(guī)范生產(chǎn)操作：

在傳立桿裝置安裝過程中，為達(dá)到其使用目的，要確保自由端垂直截面并絕對(duì)自由。同時(shí)，振搗時(shí)應(yīng)采用3次振搗法，即平板震動(dòng)法、插入式振搗法、振動(dòng)梁或整平機(jī)振動(dòng)法。最后，通過對(duì)混凝土表面進(jìn)行真空吸水或收水抹面，將混凝土中對(duì)于水分有效的排出，實(shí)現(xiàn)混凝土密實(shí)度及早期強(qiáng)度的有效提升，混凝土初凝過程中細(xì)微裂縫也能由此得到有效緩解或重新愈合。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，水泥砼路面施工裂縫的產(chǎn)生，其內(nèi)因與外因方面的因素都相當(dāng)復(fù)雜，但是，只要能夠了解和查清施工縮裂縫的產(chǎn)生原因，并積極采取“預(yù)防為主”的技術(shù)措施，就能夠有效地減少各種裂縫問題的產(chǎn)生，從而確保水泥砼路面質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 付東偉， 賈濤. 水泥砼路面早期裂縫的成因與防治[J]. 科技信息， 2008，(29) .

[2] 徐信孟. 談高等級(jí)水泥砼路面裂縫的成因及其預(yù)防[J]. 大眾科技， 2006，(03) .

[3] 張向陽(yáng)， 申明， 趙鵬. 水泥砼路面早期裂縫原因及預(yù)防[J]. 科技信息， 2008，(28) .

[4] 趙強(qiáng). 水泥混凝土路面早期開裂斷板的處治預(yù)防[J]. 黑龍江科技信息， 2008，(22) .

[5] 聶振原， 閆偉， 李彬華. 水泥砼路面早期裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施[J]. 今日科苑， 2009，(24) .