試析水泥路面施工早期表面裂縫常見原因及防范對策

龍鵬（三明市公路局清流分局　福建三明　365300）

試析水泥路面施工早期表面裂縫常見原因及防范對策

龍鵬
（三明市公路局清流分局福建三明365300）

社會經濟在不斷發展，也推動公路建筑業的繁榮，隨著國家對公路的大力建設，施工中的質量問題也日益顯著，本文針對早期施工中水泥路面出現裂縫的原因進行如下統計和分析，并提出相應的改進措施，為以后提高公路施工質量提出如下參考。

水泥路面施工；表面裂縫；防范措施

公路施工早期常見的質量問題就是水泥路面出現裂縫，如果在施工過程中忽略了這個問題，會對以后公路的使用壽命和質量產生很大影響。因此解決早期的公路表面裂縫問題是提高公路施工質量的重要環節之一，筆者分析了一些公路施工的案例資料，對公路施工早期水泥路面出現裂縫情況進行了總結，提出了相應的改進措施。

1　案例

某縣城一條早期修建的公路，路面寬度不足4m，此次進行路面改造，挖除原來的路面，新建路面并拓寬至8m，水泥混凝土厚度約為24cm。在路面澆筑過程中就發現有裂縫出現，有些路面在剛澆筑后還未拆模就出現裂縫，有的裂縫還有逐漸增大的趨勢；有時混凝土路面澆筑不足60m，就會出現3、4條橫向裂縫，多時候可達上十條。本文根據此案例對水泥公路施工早期表面出現裂縫的原因進行分析，對提出相應的解決方法。

2　水泥公路施工早期表面出現裂縫的原因

2.1裂縫形成的原因分析

雖然混凝土形成裂縫的原因有很多種，其原理是混凝土內部的抗拉強度低于混凝土中的拉應力形成的[1～3]。早期常見的混凝土裂縫主要表現為表層裂縫和貫穿裂縫，表層裂縫的主要特征為龜裂，即路面呈現出碎小的六角形雪花紋狀的裂縫，裂縫的痕跡很淺，貫穿裂縫即為貫穿板厚的裂縫。如在施工過程中，對材料選擇、溫度的控制不好，則很容易造成這兩種裂縫。

表層裂縫是混凝土干縮變形過量造成的結果，當混凝土在空氣中凝固的過程中，會受到外部環境的影響（如溫度，空氣濕度等）讓內部結構的水分逐漸蒸發，會引混凝土內部的凝膠因為干燥而發生收縮，從而導致混凝土干縮變形，干縮量超過一定的程度，路面就會形成表面裂縫，影響干縮率的主要原因有：①原材料的選擇，水泥自身的品種和細度對干縮率有直接的影響，通常施工中不建議使用火山灰水泥，因為該水泥的干縮率最大。②在骨料粒徑的選擇上通常建議選擇粒徑大的，因為粒徑越大產生的配級越好，其干縮率也越小。④注意水灰的比率，當水灰比越大，產生的干縮率越大。④控制混凝土單位的用水量，它對混凝土的干縮率有直接影響，在水灰比相等的條件下，水泥漿的含量小，混凝土的干縮率越小。⑤養護條件的影響，若對混凝土進行充分的養護，可以令混凝土得到充分的水化，增加水泥石中的晶體，降低水泥石中膠體的含量，則有利于降低干縮率，同時延長養護的期限，有助于增加混凝土的強度，對減少干縮率也是有利的，在天氣惡劣的情況下，要及時的對剛施工的混凝土進行覆蓋，不然會導致混凝土表面水分蒸發過快，體積會發生急劇的收縮，當收縮大于混凝土早期的抗拉強度，則會導致路面出現裂紋。

2.2貫穿裂縫的形成原因

貫穿裂縫的主要形成原因是由于溫度變化、施工不當產生的，施工不當引起的貫穿裂縫面層施工工藝和基層施工工藝。

2.2.1面層施工工藝不當

①在攪拌過程中，攪拌不足或者過分攪拌，導致混凝土強度不夠或強度分布不均勻，容易造成施工路面的早期開裂，如果振搗時間太長，則會引起分層，讓粗顆粒沉入底部，細顆粒浮在上層，同樣會造成強度的不均勻。②在混凝土的澆筑過程中出現了間斷，進行再次澆筑時不按照施工縫處理，造成前后混凝土無法完整結合和收縮不同，出現不規則的接縫。④由于設備的因素和人為的因素造成切縫不及時或切縫的時機不正確，導致切縫的深度不足，混凝土內應力過于集中，在混凝土板薄弱處出現不規則的貫穿裂縫。④沒有對傳力桿進行合理的安裝，損壞了混凝土伸縮過程中的力傳播，出現了損壞性裂縫。

2.2.2基層施工不當

①基層施工不當會造成路面的厚薄不等，薄弱處或厚薄交接處抗拉強度相對較弱，在混凝土收縮的時候，會因為難以承受拉應力而導致開裂。②當基層不平整的時候也會加大于混凝土界面的摩阻力，受力較薄弱處路面會出現開裂。④在基層干燥的時候，會吸收掉部分混凝土中的水分，令混凝土的強度降低，產生開裂。④有些路段容易出現路基不均勻或沉降也會導致混凝土路面開裂。

2.2.3溫度的控制問題

溫度的變化會引起混凝土變化的熱脹冷縮，在混凝土凝固的初期階段，水泥會化放出較多的熱量，由于混凝土缺乏良好的導熱性能，導致散熱緩慢，令混凝土的內部溫度高于外部溫度，最高溫差可達50～70℃，這會讓混凝土的體積發生明顯膨脹，混凝土的表層會隨著溫度的降低而逐漸收縮，此時，混凝土內外出現了相互抵抗的作用力，增強了對混凝土的拉應力，當外部的拉應力大于混凝土抗拉強度時，就會出現貫穿裂縫。

3　預防早期施工路面出現裂縫的措施

通過以上對混凝土施工路面形成裂縫原因的分析，我們可以采取相應的應對措施。

3.1合理的選擇混凝土的使用材料

對水泥的選擇通常建議使用硅酸鹽水泥[4～5]，因為該水泥具有干縮性小、早期抗強度高等特點。同時也要重視對骨料的選擇，作為混凝土的重要組成部分，骨料的質量會決定混凝土的性能，當骨料的配給優良時，產生的縫隙也相對較小，含砂量也相對較低，收縮值也相應降低。若骨料中大塊石子的含量高，則容易在混凝土中出現架空現象，產生較大的縫隙。因此在符合混凝土各項參數標準下，選擇大骨料粒徑、能提高骨料的配級。同時建議使用中粗砂，否則會令混凝土收縮值增大，增加裂縫的機率。

3.2改善混凝土中的配比

減少混凝土中水泥的用量，可降低混凝土因水化熱產生的溫度升高，減少了因內外溫差而引起的表面開裂，對防止因溫度收縮產生的裂縫有良好的效果。同時在混凝土具有良好的工作性能的前提下，降低混凝土的水灰比率，可有效的減少混凝土出現泌水和離析的情況，在混凝土硬化后不易出現空隙，增加了混凝土的密實程度，降低混凝土出現裂縫的概率。

3.3嚴格的控制好施工質量

①保證基層表面平整、厚薄均勻、同時受力強度均勻。混凝土在澆筑時應連續、快速的澆筑減少水分的蒸發，避免浮漿過厚。②及時的進行切縫，通常在混凝土的強度達到9～12MPa進行切割為佳，氣溫的要求在20℃左右，切割時間不宜過長，不能超過12h。如果切割時的天氣不佳，切縫時間更應該相應的提前，在切縫時砂礫石不能從砂漿中跳脫。掌握好切縫時間，可以有效的避免不規則的裂縫出現。④對混凝土的攤鋪過程進行嚴格的監督，確保攤鋪過程是按照規定的工藝工序進行的，嚴禁施工人員在攤鋪過程中隨意的向混凝土拌合物中加水。④在混凝土鋪筑之前要對基層進行灑水，保證基層和模板均勻透濕，抹平時一定要仔細，縱向和橫向均要用直線檢測其平整程度，令平整度達到規定要求。盡量不要選擇高溫天氣下進行施工。⑤要保證振搗的均勻、密實性，若振搗不足或不夠會令泥漿的分布不均勻，引發混凝土板開裂從而造成早期的施工路面出現裂縫。于5級的天氣下進行路面施工，根據有關規定，當路面的風速到達6級時應馬上停止路面施工。

3.4根據自然條件，合理的安排施工時間

①混凝土的澆筑時間盡量安排在早晚或陰天進行，盡量不要在氣溫高峰值的中午進行。如果是夏天，最好選擇靠近日出的時間進行終凝，因為此時的氣溫相對平穩，空氣中的濕度相對較高，此時進行澆筑最不容易產生干燥和開裂。②考慮到風速的影響，因為風速對水分蒸發的影響比氣溫更大，盡量不要再風速大

3.5做好路面的養護措施

施工完成后，對路面的養護工作也不容忽視，采用正確合理的養護措施能為混凝土的硬化提供較為理想的條件，通常水分過快的流失容易造成混凝土收縮變形，損壞混凝土的耐久性，如夏天高溫時，混凝土中的水分蒸發速度較快，令已經成形的固體水泥顆粒難以充分水化，導致其不能正常的進行粘結形成穩定的結晶體，在實際工作中一般將養護薄膜覆蓋于混凝土上防止混凝土中的水分過快流失。

4　結束語

綜上所述，雖然混凝土早期施工中容易出現路面裂縫，但我們不能因常見就忽略了對它的重視，路面裂縫會縮短馬路的使用壽命，增加施工成本，本文通過對路面裂縫的形成原因進行分析和總結，就原材料的選擇、配比的優化，及施工質量的控制上提供相應的改進措施，希望給以后的路面施工工作提供參考。

[1]張運海.淺談水泥混凝土道路裂縫的防治[J].科技與企業，2014，21（6）：199～200.

[2]劉洋，張富.對于水泥路面發生裂縫的防范措施的實踐[J].城市建設理論研究（電子版），2014，10（20）：125～126.

[3]張少峰.水泥混凝土路面表面裂縫的成因分析及對策[J].江西建材，2012，21（5）：155～156.

[4]曾海生.分析水泥路面施工早期表面裂縫原因及防范措施[J].科技創新與應用，2013，21（27）：208～209.

U416.2

A

1673-0038（2015）06-0147-02

2014-12-26

龍鵬（1988-），男，助理工程師，本科，主要從事工程施工工作。