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(fā)展，也推動公路建筑業(yè)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(xiàn)裂縫的原因進行如下統(tǒng)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(xiàn)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(huán)節(jié)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(xiàn)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(fā)現(xiàn)有裂縫出現(xiàn)，有些路面在剛澆筑后還未拆模就出現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(huán)境的影響（如溫度，空氣濕度等）讓內部結構的水分逐漸蒸發(fā)，會引混凝土內部的凝膠因為干燥而發(fā)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(yǎng)護條件的影響，若對混凝土進行充分的養(yǎng)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(yǎng)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(fā)過快，體積會發(fā)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)不規(guī)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(xiàn)不規(guī)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(fā)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(xiàn)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(xiàn)貫穿裂縫。

3　預防早期施工路面出現(xiàn)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(yōu)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(xiàn)架空現(xiàn)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(xiàn)泌水和離析的情況，在混凝土硬化后不易出現(xiàn)空隙，增加了混凝土的密實程度，降低混凝土出現(xiàn)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?；炷猎跐仓r應連續(xù)、快速的澆筑減少水分的蒸發(fā)，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(guī)則的裂縫出現(xiàn)。④對混凝土的攤鋪過程進行嚴格的監(jiān)督，確保攤鋪過程是按照規(guī)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(guī)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(fā)混凝土板開裂從而造成早期的施工路面出現(xiàn)裂縫。于5級的天氣下進行路面施工，根據有關規(guī)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(wěn)，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(fā)的影響比氣溫更大，盡量不要再風速大

3.5做好路面的養(yǎng)護措施

施工完成后，對路面的養(yǎng)護工作也不容忽視，采用正確合理的養(yǎng)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(fā)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(wěn)定的結晶體，在實際工作中一般將養(yǎng)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(xiàn)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(yōu)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(yè)，2014，21（6）：199～200.

[2]劉洋，張富.對于水泥路面發(fā)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(chuàng)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。