基于水泥混凝土路面施工的裂縫問題分析與對策研究

張守平 韓志波

摘 要：水泥混凝土路面是我國常見的公路設施。長期以來，路面裂縫現(xiàn)象一直是影響道路施工質(zhì)量和運營水平的的重要病害。本文對水泥路面施工a過程中裂縫產(chǎn)生原因進行了討論分析，結(jié)合實際工作經(jīng)驗，從施工條件、材料質(zhì)量、施工操作和后期養(yǎng)生等方面提出了針對性的防范對策，從而保證水泥路面的施工質(zhì)量。

關鍵詞：水泥路面；裂縫；原因；措施

引言

水泥混凝土路面具有剛性強、機械強度大、平整性好、穩(wěn)定性佳、耐溫性和耐候性以及抗腐蝕性能力強的特點，廣泛應用于我國各級公路路網(wǎng)建設過程中。它是我國公路過程主要路面形式之一，承擔著交通運輸?shù)闹匾氊?，是地方?jīng)濟發(fā)展建設的重要保障。隨著公路建設技術(shù)水平的提高，水泥混凝土路面的應用范圍不斷擴大，技術(shù)質(zhì)量、服務水平日趨提高。但在道路建設日常施工過程中，還是會發(fā)生一些質(zhì)量問題。其中最常見、發(fā)生最頻繁的現(xiàn)象就是裂縫。路面裂縫的產(chǎn)生不僅影響著施工進度和工程質(zhì)量，還給道路運營狀況和交通安全帶來威脅。道路工程施工技術(shù)人員必須想方設法解決路面裂縫問題，消除裂縫帶來的性能缺陷和安全隱患，保障公路順利竣工和日后的正常使用。

1 水泥混凝土路面施工過程中產(chǎn)生裂縫的原因分析

1.1 塑性收縮產(chǎn)生的裂縫

澆筑用的水泥混凝土料中含有大量水分。在路面澆筑后直至最終硬化這段時間內(nèi)，混料中的水分不斷蒸發(fā)，混凝土也隨之發(fā)生塑性收縮。受外部環(huán)境因素，比如溫度、風速、空氣濕度等影響，道路表面水分蒸發(fā)速度大于內(nèi)部水分的擴散速度，導致表面收縮速度要高于內(nèi)部收縮速度。而混凝土剛澆筑成型的時候混料粘結(jié)強度較弱，當表面收縮應力大于混料微粒間粘結(jié)力的時候，道路表面就會產(chǎn)生裂縫?；炝纤苄允湛s產(chǎn)生的位移大小受水分蒸發(fā)速度快慢的影響很大，但又不僅僅是由水分蒸發(fā)速度而決定。當混凝土水分含量過多，即水灰比過大，或者水泥比例過大大、添加劑水溶性不好、細骨料含量過多等因素也會導致混凝土道路產(chǎn)生過大的塑性收縮，最終導致水泥路面開裂現(xiàn)象的發(fā)生。

1.2 混料攤鋪前灑水不當引起的裂縫

為防止混凝土道路底部混料中的水分被基層土壤吸收產(chǎn)生質(zhì)量問題，在攤鋪混凝土混料前要對基層表面進行灑水濕潤處理。灑水時要保證基層各部位灑水均勻一致。灑水量也很關鍵，過多固然影響下步施工，過少也會達不到施工目的。如果灑水量不足，較為干燥的基層就會吸收混凝土路面底部水分，導致混凝土底部產(chǎn)生大量細小裂縫。具體使用多大的水量要根據(jù)施工時的實際情況來確定。

1.3 散熱不暢引發(fā)的裂縫

在混凝土澆筑后的一段時間里，混料中的水泥會因為水化作用而發(fā)熱，致使混凝土溫度升高。由于路面表層受空氣對流、水蒸發(fā)等因素影響，散熱速度要比內(nèi)部快得多，而混凝土屬于熱的不良導體，傳熱速度很慢，導致熱量在混凝土內(nèi)部不斷積累，內(nèi)部溫度升高，發(fā)生膨脹。路面表層由于散熱較快，溫度變化不大，產(chǎn)生的形變也小。表層和內(nèi)部形變程度不一致，從而產(chǎn)生形變應力，嚴重時就會產(chǎn)生裂縫。

1.4 干燥收縮引起的裂縫

當水泥混凝土層硬化后，內(nèi)部水分會在蒸汽壓的影響下沿著混凝土內(nèi)部毛細管道發(fā)生自高向低的遷移。當外界水蒸汽壓較低時，內(nèi)部水分子向路面表層遷移，最終進入空氣。由此引發(fā)混凝土層的收縮，當收縮產(chǎn)生的應力大于路面極限的話就會產(chǎn)生裂縫。

1.5 不規(guī)范施工引發(fā)的裂縫

實際施工時，混料要攪拌均勻，搗震要密實，否則就會造成混凝土強度不足，容易發(fā)生裂縫。需要注意的是，搗震時間不能過長。長時間搗震會造成混料分層，粗骨料下沉，細骨料上浮?；炷劣不螅砻嫒菀桩a(chǎn)生裂縫。

另外，因意外情況導致路面澆筑施工中止的時候，在恢復生產(chǎn)時需要依照相關規(guī)定進行。否則新舊混凝土層粘結(jié)力度不夠，也會產(chǎn)生裂縫。

2 實施針對性的工藝措施，防止裂縫產(chǎn)生

2.1 在混凝土混料中添加適量的粉煤灰，以之代替部分水泥，不僅從根本上降低水泥水化所放出的熱量總額，還能降低水泥的水化作用，使熱量釋放速度減緩，從而有效保障混料內(nèi)外部溫差控制在一定范圍內(nèi)，避免因為內(nèi)外溫差過大而引發(fā)的水泥表面出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。同時，加入粉煤灰可以在保障混凝土混料良好的使用性能同時降低水的添加量，從而降低混料離析趨勢，使混凝土內(nèi)部密實度提高，減少裂縫產(chǎn)生的幾率。

2.2 在混料中添加適量合適的的減水劑，可以在保障混凝土和易性及水泥用量不變的前提下，減少水的添加量，從而增強了混凝土粘結(jié)強度，或者在混凝土粘結(jié)強度不變的情況下減少水泥的使用量，降低施工成本。減水劑的工作原理，在于減水劑分子能共吸附在水泥顆粒表面，并且在水泥顆粒表面形成負電荷，在同性電荷間相斥的作用力下，水泥顆粒得以均勻分散，整體混凝土混料流動性提高，硬化后的混凝土材質(zhì)更加均勻密實，抗收縮能力增強，減少了收縮裂縫的產(chǎn)生。減水劑的種類和添加量要根據(jù)混凝土的情況確定，原則上要選擇相容性好、硬化后收縮率低的種類。

2.3 嚴格按照技術(shù)規(guī)范施工，保障工程質(zhì)量是防止裂縫產(chǎn)生的又一重要措施。必須嚴格控制基層項目面標高，確?；炷翆雍穸染鶆蛞恢路霞夹g(shù)要求?；鶎悠秸纫鶕?jù)水泥混凝土面層的平整度來調(diào)節(jié)。如果是高級路面，比如高速公路，要使用瀝青對基層表面進行封層處理，以防止早起裂縫短板現(xiàn)象發(fā)生。次一級的路面使用在基層加鋪塑料薄膜的方式來減少水泥混凝土層與基層間的阻力。要確保使用過程中基層完好，如果發(fā)現(xiàn)基層被碾壞，就要立即實施修復以防止反射裂縫產(chǎn)生。要及時排除基層空鼓、擠碎、隆起等現(xiàn)象，去除病患部位路面，使用相同的材料重新鋪設。在鋪設時要注意脹縫板橫向隔開，同時要與路面縮縫或脹縫相對齊。嚴格加強混料攤鋪工作技術(shù)管理?；炝弦勒占夹g(shù)規(guī)范配備，未經(jīng)技術(shù)人員允許禁止擅自往料中加水，同時要由專業(yè)人員進行振搗工作，防止因混料水灰比過大或振搗不高造成路面裂縫。為防止基層干燥吸收混凝土底面水分，在攤鋪混料前先要對基層灑水，灑水要均勻，水量充足事宜。盡量避免高溫天施工，對于晝夜溫差較大的季節(jié)，要采取必要保溫措施。

2.4 要減少路面裂縫現(xiàn)象的發(fā)生，必須要做好施工后的路面養(yǎng)生工作。合格的養(yǎng)生能夠給混凝土的硬化過程提供適宜的溫度與濕度，既可以防止因環(huán)境因素的影響降低混凝土硬化質(zhì)量，還能夠有效防止收縮變形產(chǎn)生的裂縫。養(yǎng)生工作要在混凝土初凝階段開始。這個時期混凝土層收縮劇烈，粘結(jié)強度低，是裂縫的高發(fā)期。及時有效的養(yǎng)生工作對于保證路面工程質(zhì)量意義重大。日常施工中使用覆蓋薄膜和噴灑養(yǎng)護劑的方式進行養(yǎng)生。養(yǎng)護劑是種高分子涂膜材料，噴涂在混凝土上后迅速形成一層致密薄膜，能夠有效阻止水分子逸散到空氣中，從而保障混凝土層的濕潤，使混凝土層的硬化過程處于一個穩(wěn)定、適宜的濕度環(huán)境中。

3 結(jié)束語

通過對水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生原因的歸納分析，我們可以知道，工程材料、施工條件、施工操作和后期養(yǎng)生是影響路面裂縫情況的主要因素。采取針對性的措施，保障工程材料質(zhì)量合格、施工環(huán)境條件適宜、施工操作合乎規(guī)范和后期養(yǎng)生及時到位是防止路面裂縫發(fā)生、保障水泥路面施工質(zhì)量的有效手段。

參考文獻

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