水泥混凝土路面裂縫施工預(yù)防措施探討

劉偉

摘 要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，道路運(yùn)輸在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮的作用越來(lái)越明顯。水泥混凝土由于具有取材方便、施工簡(jiǎn)單、抗壓強(qiáng)度高、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)而越來(lái)越多的被人們使用，同時(shí)混凝土具有抗拉能力差、容易開(kāi)裂等缺點(diǎn)，導(dǎo)致路面出現(xiàn)龜裂、縱向、橫向、交叉裂縫等現(xiàn)象，影響了水泥混凝土路面的美觀、使用效果及壽命。為此，本文主要對(duì)水泥混凝土路面裂縫的類型及預(yù)防措施進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：水泥混凝土；路面；裂縫；預(yù)防措施

1 水泥混凝土路面裂縫的類型

1、溫度裂縫

對(duì)于體積較大、散熱較差的大體積混凝土，經(jīng)常會(huì)存在溫度裂縫，水泥混凝土路面也是如此。所謂溫度裂縫一般是指由于混凝土體存在溫度差，再加上水泥混凝土的熱脹冷縮特性導(dǎo)致結(jié)構(gòu)各處變形不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的裂縫。比較常見(jiàn)的溫度裂縫主要出現(xiàn)在混凝土澆筑期間，水泥水化過(guò)程中會(huì)釋放出大量熱能，由于混凝土體積較大，大量的熱能散發(fā)不出去就會(huì)使得混凝土的內(nèi)部溫度急劇升高，導(dǎo)致內(nèi)外溫差快速拉大，在混凝土表面產(chǎn)生一定的應(yīng)力，若應(yīng)力大小超過(guò)了混凝土的約束能力，就會(huì)在混凝土中產(chǎn)生裂縫。還有一部分溫度裂縫產(chǎn)生在水泥混凝土路面使用過(guò)程中，特別是在炎熱的夏季，白天路面溫度較高，而夜間溫度急劇下降，晝夜溫差較大也會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力，使得混凝土出現(xiàn)裂縫。

溫度裂縫一般只產(chǎn)生在混凝土表面，裂縫走向沒(méi)有一定的規(guī)律，通常是縱橫裂縫相互交錯(cuò)，裂縫寬度隨季節(jié)變化，夏季相對(duì)較窄，冬季相對(duì)較寬。溫度裂縫若不及時(shí)治理很有可能會(huì)引起水泥混凝土碳化，影響路面各項(xiàng)路用性能。

2、干縮裂縫

干縮裂縫主要是由于水泥混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)程度不盡相同，變形不同，產(chǎn)生應(yīng)力而引起的，因此干縮裂縫主要出現(xiàn)在水泥混凝土的養(yǎng)護(hù)階段。在水泥混凝土澆筑后大約7到10天時(shí)間內(nèi)，混凝土外部受光照、風(fēng)吹等條件影響水分蒸發(fā)較快，變形相對(duì)較大，而混凝土內(nèi)部的水分散發(fā)不出去，變形很小，表面的干縮變形所產(chǎn)生的應(yīng)力若超過(guò)了混凝土的約束力，就會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫。干縮裂縫寬度相對(duì)較窄，多出現(xiàn)在水泥混凝土表面，裂縫呈網(wǎng)狀或平行線狀。干縮裂縫若不及時(shí)處理，會(huì)增大路面的滲水性，對(duì)路面結(jié)構(gòu)和路基的強(qiáng)度產(chǎn)生影響，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生水力劈裂進(jìn)一步影響路面的承載力。

3、塑性收縮裂縫

水泥混凝土路面的塑形收縮裂縫一般是指混凝土在凝結(jié)前，因表面風(fēng)干作用失水較快而產(chǎn)生收縮所引起的裂縫，裂縫多發(fā)生在比較干燥炎熱或大風(fēng)天氣。塑形收縮裂縫多發(fā)生在混凝土凝結(jié)過(guò)程中，特別是混凝土在終凝之前強(qiáng)度相對(duì)較小，混凝土表面受高溫或大風(fēng)的作用失水過(guò)快，使得混凝土內(nèi)產(chǎn)生了較大的負(fù)壓導(dǎo)致混凝土體積收縮，當(dāng)收縮應(yīng)力大于混凝土強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。塑形收縮裂縫長(zhǎng)短不一，中間較寬兩邊較窄，一般互不連接，裂縫長(zhǎng)度相對(duì)較長(zhǎng)，有的能達(dá)到2m之長(zhǎng)。水泥混泥土的塑形收縮裂縫受凝結(jié)時(shí)間、水灰比、溫度、風(fēng)速等因素的影響，在工程中應(yīng)予以重視。

4、沉陷裂縫

水泥混凝土的沉陷裂縫主要是因?yàn)槁访娴穆坊休d力不足產(chǎn)生不均勻沉降而引起的，軟土地基處理不當(dāng)、填土不實(shí)、土基浸水都有可能引起水泥混凝土路面產(chǎn)生沉陷裂縫。沉陷裂縫裂縫寬度與路基的沉陷情況相關(guān)，多為貫穿性裂縫，裂縫走向也受路基沉陷情況影響，但是在地基變形穩(wěn)定后，沉陷裂縫不會(huì)繼續(xù)擴(kuò)展，基本保持不變。對(duì)于寬度較大的沉陷裂縫必須引起足夠重視，大的沉陷裂縫一般會(huì)伴有一定的路面錯(cuò)位，對(duì)路面的使用性能具有很大影響。

2 水泥混凝土路面裂縫的防護(hù)措施

1、加大開(kāi)工前的檢查力度。對(duì)每天要澆筑水泥混凝土板的施工路段的基層，對(duì)其進(jìn)行全面檢查，檢查內(nèi)容為基層的破損、碾壞、縱橫向斷裂、隆起以及基層灑水濕潤(rùn)情況。當(dāng)基層被碾壞造成基層料松散、成坑或破損面積不大的部位，要挖除并采用素混凝土進(jìn)行修復(fù)；當(dāng)基層產(chǎn)生縱向擴(kuò)展裂縫時(shí)，要在縱向裂縫所在的整個(gè)面板內(nèi)，在距離混凝土板底1/3處的高度增設(shè)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋網(wǎng)，且補(bǔ)強(qiáng)鋼筋網(wǎng)到裂縫端部不能小于5cm。

2、嚴(yán)格控制基礎(chǔ)質(zhì)量。對(duì)基礎(chǔ)的要求首先要保證有足夠的穩(wěn)定性和強(qiáng)度的均勻、平整、堅(jiān)固、密實(shí)，同時(shí)要加強(qiáng)排水設(shè)計(jì)，采取必要的防水排水措施，使之遠(yuǎn)離路基，減少路基受水侵害的幾率。

3、盡早開(kāi)始養(yǎng)護(hù)。選擇適宜的養(yǎng)護(hù)方法及最佳的養(yǎng)護(hù)開(kāi)始時(shí)間，盡早開(kāi)始養(yǎng)護(hù)并保持混凝土表面濕潤(rùn)，可以防止蒸發(fā)，減少收縮，保障混凝土表面水化順利進(jìn)行。因此，一定要加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，在表面收漿后及時(shí)予以覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)。尤其是在炎熱的天氣或大風(fēng)天氣里，如果不及時(shí)覆蓋，混凝土表面的游離水分蒸發(fā)過(guò)快，產(chǎn)生急劇的體積收縮，而此時(shí)混凝土早期強(qiáng)度很低，其值不能抵抗這種收縮應(yīng)力而導(dǎo)致開(kāi)裂。同時(shí)必須保證養(yǎng)護(hù)的時(shí)間，實(shí)際養(yǎng)護(hù)天數(shù)根據(jù)混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)情況而定，一般宜為14～21天。

4、優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)。配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)直接影響混凝土的抗拉強(qiáng)度，是造成混凝土開(kāi)裂不可忽視的原因。配合比不當(dāng)指水泥用量過(guò)大，水灰比大，含砂率不適當(dāng)，骨料種類不佳，選用外加劑不當(dāng)?shù)?，這幾個(gè)因素是互相關(guān)聯(lián)的。有關(guān)試驗(yàn)資料顯示：用水量不變時(shí)，水泥用量每增加10%，混凝土收縮增加5%；水泥用量不變時(shí)，用水量每增加10%，混凝土強(qiáng)度降低20%。就混凝土本身的性質(zhì)而言，在混凝土水灰比不變的情況下，水泥漿和砂漿含量較多時(shí)，其極限拉伸值也較大。因此，如果采用過(guò)大的石料粒徑，也容易產(chǎn)生裂縫。通過(guò)優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)，選用級(jí)配良好的大粒徑集料，減少水泥用量，減小水灰比或摻加能減小收縮、防止開(kāi)裂的材料或外加劑等，可以有效地減少水泥混凝土塑性收縮和干縮，提高混凝土的抗裂性能。

5、減少溫差效應(yīng)。夏季高溫季節(jié)施工時(shí)，要將暴曬于烈日下的砂石料灑水潤(rùn)濕，并盡量避開(kāi)烈日高溫施工，以防止早期裂縫的產(chǎn)生。冬季施工要備好擋風(fēng)、保暖棚，并采取相應(yīng)的冬季施工措施?；炷辆哂袩崦浝淇s性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形。若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，即產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫最主要是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。引起溫度變化主要因素有年溫差、日照、驟然降溫、水化熱、蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工措施不當(dāng)?shù)取?/p>

6、掌握合理的拆模時(shí)間?？v縫施工時(shí)，對(duì)已澆混凝土板的縫壁要均勻地涂刷二道60 # 瀝青，以減小側(cè)面的摩阻力，并把先澆與后澆的混凝土板隔開(kāi)，防止斷裂傳遞。在模板接頭處，從模板內(nèi)側(cè)用油毛氈或水泥袋紙堵縫，防止?jié)仓甑陌鍓K側(cè)面暴露，同時(shí)，達(dá)到拆模強(qiáng)度時(shí)及時(shí)拆模，消除模板造成的板塊側(cè)面受力不均。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，造成水泥混凝土路面裂縫的原因有很多，既包括內(nèi)在原因，同時(shí)也包括外在因素。因此在施工中要認(rèn)真分析可能造成混凝土路面早期裂縫的原因，采取積極有效的措施，加強(qiáng)施工質(zhì)量安全監(jiān)督管理，以達(dá)到科學(xué)施工目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 沈金安，李福普，陳景.公路瀝青路面早期損壞分析與防治對(duì)策[M].北京：人民交通出版社，2012.

[2] 吳國(guó)雄，易志堅(jiān)，何兆益.水泥混凝土路面開(kāi)裂過(guò)程研究[J].公路，2011（10）.

[3]蘇清林. 水泥砼路面裂縫成因及預(yù)防措施[A].沿海企業(yè)與科技， 2007（04）：137-140.

[4]李偉. 水泥混凝土路面裂縫的原因及維修措施[J]技術(shù)研發(fā)， 2011（10）