淺探水泥砼路面早期斷裂成因及防治措施

隋東紅

（遵化市交通局，河北 遵化 064200）

1 砼路面斷裂的原因

砼路面斷裂的主要原因是由于砼內(nèi)溫度應(yīng)力和荷載應(yīng)力（如約束應(yīng)力）大于砼的抗拉強(qiáng)度而造成的。主要原因有以下幾種：砼的初期收縮應(yīng)力大于抗拉強(qiáng)度而引起的橫向裂縫；砼板尺寸過大產(chǎn)生的溫度翹曲應(yīng)力大于抗拉強(qiáng)度引起的橫向裂縫；地基不均勻沉降造成砼板受力不均勻產(chǎn)生的剪切應(yīng)力大于抗拉強(qiáng)度引起的橫向、縱向或角隅斷裂。砼與基層的摩擦力過大致使砼收縮受到約束產(chǎn)生約束變形，增大了收縮應(yīng)力導(dǎo)致砼板斷裂。在施工過程中各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)砼板斷裂的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1 原材料影響

（1）水泥影響，水泥影響主要是安定性和水化熱。安定性差是水泥中游離氧化鈣過量，導(dǎo)致水化慢，硬化后繼續(xù)起水化作用，破壞已硬化的水泥膠結(jié)物致使砼抗拉強(qiáng)度下降；水泥水化熱高、收縮大容易增大溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力導(dǎo)致斷裂。

（2）集料含泥量與有機(jī)質(zhì)含量過大引起砼路面早期斷裂。

1.2 基層影響

（1）基層不平整使界面摩擦力增大，導(dǎo)致斷裂；在薄弱斷面易開裂；在過薄或過厚交界處，砼形成不均勻收縮易開裂。

（2）基層干燥從而吸收砼中水份，使砼底部失水，降低強(qiáng)度導(dǎo)致開裂。

（3）用松散材料處理基層標(biāo)高或不平整，使砼下部水份損失，強(qiáng)度降低導(dǎo)致開裂。

1.3 砼配合比影響

（1）單位水泥用量偏大，使水化熱和收縮增加；水泥用量低，強(qiáng)度不足，都易導(dǎo)致砼路面早期斷裂。

（2）水灰比影響。水泥水化的最低限為0.26～0.29，施工時(shí)可根據(jù)和易性的需要增加，但一般要求不大于 0.45。水灰比過大將增加水泥砼初期骨料表面的水膜厚度，降低強(qiáng)度，導(dǎo)致砼路面斷裂。

1.4 施工工藝的影響

（1）由于攪拌時(shí)間短或過長、原材料計(jì)量不準(zhǔn)確導(dǎo)致配合比改變、砼拌合料停留時(shí)間過長而導(dǎo)致拌合料離析，以及振搗不密實(shí)形成強(qiáng)度不足或不均勻，易導(dǎo)致砼早期強(qiáng)度開裂。

（2）拌合料溫度過高，加上水泥的水化熱造成砼硬化過程中溫度收縮應(yīng)力增大導(dǎo)致開裂。

（3）切縫不及時(shí)或切縫深度不夠是施工工藝不當(dāng)造成開裂的主要原因。如果能在砼成型終凝后立即切縫，裂縫只會(huì)發(fā)生在切縫處，即可防止不規(guī)則的早期裂縫，如果切縫前遇到氣溫驟降，則極易發(fā)生不規(guī)則裂縫。

（4）由于養(yǎng)護(hù)不及時(shí)或養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)造成開裂。尤其是保溫、保濕措施不到位，風(fēng)速大造成砼內(nèi)外溫差大，表面水分損失快等，均易導(dǎo)致砼路面開裂。

2 預(yù)防措施

2.1 原材料控制

（1）水泥與集料必須符合規(guī)范要求，盡可能采用早期強(qiáng)度高、水化熱低的水泥。

（2）盡量降低集料的含泥量。

2.2 路面基層不平整控制

嚴(yán)格控制基層頂面平整度以確保砼路面厚度均勻性和減少與基層界面的摩擦力，嚴(yán)禁采用松散材料處理基層標(biāo)高或不平整表面；路面基層驗(yàn)收后應(yīng)立即組織面板施工，避免基層砼混合料中的水份損失，在攤鋪混合料前，必須在基層頂面進(jìn)行灑水濕潤。

2.3 配合比控制

在保證強(qiáng)度的前提下嚴(yán)格控制水泥用量，根據(jù)交通部第二公路勘察設(shè)計(jì)院試驗(yàn)研究表明：水泥砼路面水泥最佳用量為280～320 kg/m3。國際施工規(guī)范規(guī)定，單位水泥用量不應(yīng)低于300 kg/m3。

嚴(yán)格控制水灰比，可摻入適量減水劑。摻入減水劑可以降低砂率和水灰比，既節(jié)約水泥又減少砼收縮，可減少因溫差產(chǎn)生的開裂；在高溫季節(jié)施工采用緩凝減水劑，可以延長砼初、終凝時(shí)間，同時(shí)提高早期強(qiáng)度和28 d強(qiáng)度。

2.4 施工工藝控制

（1）認(rèn)真檢查配料，采用自動(dòng)計(jì)量裝置。拌合前要測(cè)定集料的含水量，隨時(shí)調(diào)整用水量，減少拌合物離析，并嚴(yán)格控制拌合時(shí)間。

（2）嚴(yán)格控制運(yùn)輸、攤平和振搗整平。盡量減少運(yùn)輸距離，控制出機(jī)速度，減少混合料等待時(shí)間，要控制入模前的坍落度及和易性，對(duì)離析的混合料要二次拌和。攤鋪前要嚴(yán)格控制運(yùn)輸車輛的出料高度在1.5 m以內(nèi)，隨倒隨鋪以免混合料產(chǎn)生離析。應(yīng)盡可能采用攤鋪機(jī)，人工攤鋪時(shí)，應(yīng)用小型機(jī)具配套設(shè)備進(jìn)行振搗。振搗時(shí)邊角處應(yīng)輔助插振。為杜絕側(cè)面蜂窩，除振搗到位密實(shí)外，還要采用高標(biāo)號(hào)砂漿封底，防止側(cè)模底部漏漿。

此外，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，在振動(dòng)梁或提漿機(jī)滾動(dòng)抹平工序后，采用寬12 cm長度超過砼板寬的槽鋼，先縱向來回抹平，轉(zhuǎn)90 °順著面拌橫坡方向再滾抹，可以大大提高砼路面的平整度。

（3）及時(shí)切縫。切縫是目前砼路面橫縫的主要施工方法。切縫關(guān)鍵是要掌握好適宜時(shí)機(jī)，過早易發(fā)生肯邊，殘缺不齊；過晚會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則斷裂。切縫時(shí)間根據(jù)砼試塊強(qiáng)度增長情況而定，從理論上講在砼強(qiáng)度達(dá)到100%前后即可切割，但由于現(xiàn)場(chǎng)氣溫和水泥品種對(duì)砼強(qiáng)度和縮裂會(huì)產(chǎn)生很大影響，因此必要時(shí)可采取長距離（一般3～4塊板）提前切縫，以避免砼板的不規(guī)則斷裂。

（4）特別需要強(qiáng)調(diào)的是砼路面的早期養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，極易產(chǎn)生開裂，并且對(duì)砼強(qiáng)度影響很大，早期強(qiáng)度損失大，后期難以補(bǔ)救。

（5）邊界影響控制。在砼面板與中央分割帶、路緣石等結(jié)構(gòu)物之間，涂刷瀝青使雙方自由伸縮。