農(nóng)村混凝土路面早期裂縫的原因及預(yù)防措施經(jīng)驗(yàn)淺析

王國(guó)林

寧夏賽馬水泥有限公司

引言：

全國(guó)各鄉(xiāng)村硬化混凝土路面越來越多，這種鄉(xiāng)村硬化混凝土路面的特點(diǎn)是強(qiáng)度大，剛度硬，整體性也好。是鄉(xiāng)村混凝土路面的優(yōu)越性，但是，農(nóng)村混凝土路面也有它缺陷性的地方，因?yàn)榛炷翆儆诖嘈圆牧希淇估瓘?qiáng)度太小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如抗壓強(qiáng)度好，在實(shí)際工程的施工和使用過程中，極易產(chǎn)生相應(yīng)裂縫，直接影響混凝土路面的使用性和耐久性。所以在混凝土路面工程建設(shè)實(shí)施期間，就要做好防護(hù)管理工作，加強(qiáng)混凝土路面早期裂縫的預(yù)防控制和管理措施，從源頭上就減少混凝土路面早期裂縫的危害。

一、混凝土路面裂縫產(chǎn)生的形成過程

混凝土裂縫產(chǎn)生的因素有很多種，比如水泥水化體積澎漲、凝結(jié)體積收縮、化學(xué)作用、外載作用、溫度變化以及不均勻沉降等，在這些相應(yīng)因素的單方作用以及綜合影響下，混凝土產(chǎn)生了相應(yīng)不同的變形，在混凝土這些相應(yīng)變形和約束的共同作用下，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)這種拉應(yīng)力不斷發(fā)展，不斷增大，超過混凝土的抗裂極限強(qiáng)度值時(shí)，就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生細(xì)微裂縫，這種混凝土表面細(xì)微裂縫布設(shè)無規(guī)律、錯(cuò)縱交措。當(dāng)這種表面裂縫和內(nèi)部裂縫位置重疊連通時(shí)，也就形成了貫穿裂縫，并隨之變形的發(fā)展，形成更為明顯的肉眼可見的裂縫。這種裂縫的通縫長(zhǎng)度和深度大小不一，對(duì)路面的安全性、耐久性和正常使用性都有很大的影響。

二、混凝土早期裂縫的內(nèi)在原因

1.混凝土切縫不及時(shí)。

為了防止混凝土在凝結(jié)、硬化過程中的收縮變形造成混凝土路面板塊出現(xiàn)不均勻開張裂縫，而路面板垂直軸線方向按要求進(jìn)行切縫。如果切縫時(shí)間把握不好，切縫過早會(huì)造成混凝土路面板的掉邊掉角，切縫過遲會(huì)造成混凝土路面板的體積收縮裂縫的形成。

2.混凝土澆筑間歇時(shí)間過長(zhǎng)

在混凝土澆筑過程中，混凝土要盡量連續(xù)澆筑，避免混凝土間歇時(shí)間過長(zhǎng)，使新舊混凝土拌合物之間的結(jié)合超過水泥的初凝時(shí)間，造成混凝土結(jié)合不好，形成了混凝土薄弱斷面，從而出現(xiàn)了混凝土早期裂縫。

3.基層表面平整度控制不到位

混凝土路面澆筑基層表面平整度控制不到位，就會(huì)出現(xiàn)混凝土路面板的厚度不均勻，薄厚不均勻，體積收縮也不統(tǒng)一，承受收縮拉應(yīng)力也不統(tǒng)一，就會(huì)在混凝土路面板較薄部位形成裂縫。

4.混凝土拌合物質(zhì)量不好

(1)混凝土拌合物中的粗、細(xì)骨料含泥量大，使得拌合骨料和水泥漿不能充分粘結(jié)而降低強(qiáng)度；或粗骨料粒徑太大，導(dǎo)致混凝土中粗骨料含量過少，強(qiáng)度太低而產(chǎn)生裂縫。(2)混凝土坍落度太小，致使?jié)仓课换炷琳駬v、做面等工作困難。振動(dòng)棒拔出后，周圍的混凝土不能自然流動(dòng)，使得混凝土插棒部位留有孔洞，形成裂縫產(chǎn)生的隱患。(3)混凝土拌合物運(yùn)輸距離過長(zhǎng)，途中造成混凝土骨料離析嚴(yán)重，影響混凝土粘結(jié)性能，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度下降，不足以抗衡內(nèi)部應(yīng)力而容易產(chǎn)生裂縫。

5.混凝土路面板的變形

混凝土路面板的變形受到側(cè)向和底面的約束，以及先澆筑的板對(duì)后澆筑的阻力，均可誘發(fā)裂縫的發(fā)生。裂縫也與縱橫向拉桿的設(shè)置有關(guān)，因?yàn)槔瓧U的一半錨固于先澆板帶內(nèi)，而另一半又與后澆板帶相結(jié)合，在后澆板帶混凝土產(chǎn)生凝結(jié)收縮變形時(shí)，它起了約束力作用，混凝土在約束力和約束反力的共同作用，可誘發(fā)裂縫的產(chǎn)生出現(xiàn)。

三、混凝土早期裂縫的外在原因

1.混凝土路面板在澆筑過程中的外分層

混凝土路面板的澆筑形成過程中，就是混凝土中的空氣、水和一部分砂漿上升，大部分粗、細(xì)骨料下落的堆聚狀態(tài)；形成了上部砂漿多，下部骨料多，也就是上弱下強(qiáng)的不均勻強(qiáng)度外分層，而產(chǎn)生裂縫。

2.混凝土路面板在澆筑過程中的內(nèi)分層

混凝土路面板的澆筑過程中，粗骨料與粗骨料之間的砂漿體在一起過于集中聚集。在粗骨料下方的空氣、水化額外超標(biāo)的水來不及上升外排，形成混凝土內(nèi)空隙過于集中，而導(dǎo)致混凝土路面板形成薄弱部位內(nèi)分層，從而產(chǎn)生裂縫。

3.水泥的水化反應(yīng)

混凝土路面板中的水泥在水化過程中產(chǎn)生的膨脹和收縮等變形，如果混凝土不受任何約束，這種變形就能自行發(fā)展；但實(shí)際上混凝土在凝結(jié)過程中，要同時(shí)受到內(nèi)部骨料和外部模板等條件的約束，使混凝土路面板脹、縮變形相應(yīng)受阻，同時(shí)內(nèi)部必然產(chǎn)生相應(yīng)不均勻應(yīng)力，從而產(chǎn)生相應(yīng)裂縫。

4.混凝土的干燥收縮原因

在混凝土路面板澆筑完成后，里面原有的水只有少部分參與了水泥的水化作用，大部分水份都受太陽爆曬和風(fēng)吹作用而揮發(fā)掉了；使混凝土路面板產(chǎn)生干縮變形。同時(shí)因?yàn)榛炷恋睦瓚?yīng)力強(qiáng)度很弱，當(dāng)混凝土路面板干縮變形應(yīng)力產(chǎn)生后，遠(yuǎn)大于混凝土路面板的抵抗最大應(yīng)力，就會(huì)使混凝土內(nèi)外均形成裂縫。所以，混凝土水份揮發(fā)是導(dǎo)致混凝土路面板干燥收縮的主要原因之一。

5.混凝土路面放車通行過早

在混凝土路面板澆筑完成后，要按照要求養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間，待混凝土路面實(shí)際強(qiáng)度完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)，檢查驗(yàn)收合格后才能放車通行。因?yàn)榛炷林械哪z凝材料水泥強(qiáng)度是半個(gè)側(cè)向拋物線型，即在剛開始強(qiáng)度上升最快，越到后期強(qiáng)度增長(zhǎng)越是緩慢。在混凝土完成養(yǎng)護(hù)過程中，給人感覺是混凝土強(qiáng)度已經(jīng)很高，但后期增長(zhǎng)緩慢，并非滿足設(shè)計(jì)通行混凝土路面強(qiáng)度要求。所以在混凝土路面工程完成施工后，部分單位為了追趕施工進(jìn)度以及受施工通行條件的約束，就提前放車通行，這就增加了混凝土路面裂縫的產(chǎn)生。

四、混凝土路面裂縫預(yù)防與處理措施

混凝土路面裂縫預(yù)防除了從上面產(chǎn)生原因的角度進(jìn)行相應(yīng)措施預(yù)防和處理外，還應(yīng)同時(shí)加強(qiáng)以下措施，來加大對(duì)裂縫的預(yù)防與修補(bǔ)控制。

1.溫度控制措施：混凝土路面板內(nèi)不同深度處的溫度隨氣溫變化，這種變化使混凝土路面板出現(xiàn)伸縮變形造成裂縫，在結(jié)構(gòu)的外露面覆蓋保溫層。在混凝土表面覆蓋一層薄膜，再加鋪兩層干草墊或麻袋片等熱的不良導(dǎo)體物質(zhì)。應(yīng)用此方法不但預(yù)防陽光爆曬高溫而且還可以防止砼內(nèi)部溫度徒降等造成的急劇溫差裂縫。

2.提高混凝土路面板本身強(qiáng)度?；炷猎跐仓氨仨殧嚢杈鶆?，并充分震搗密實(shí)，嚴(yán)格控制混凝土骨料中的含泥量及水灰比，以提高同標(biāo)號(hào)混凝土的密實(shí)性和抗拉強(qiáng)度，來充分減免裂縫的產(chǎn)生。

3.對(duì)已經(jīng)有輕微裂縫的路面板，如若裂縫較寬且有輕微剝落的斷板，將縫兩側(cè)各20cm范圍砌割并開鑿，形成深至板厚一半的凹槽，在凹槽底部裂縫的兩側(cè)沿與中線平行方向，間距20～40cm，打眼植筋，并綁扎安裝拉結(jié)Ⅱ級(jí)鋼筋網(wǎng)片，并用同標(biāo)號(hào)細(xì)石混凝土澆筑補(bǔ)充填塞密實(shí)，壓實(shí)收平。

4.對(duì)于嚴(yán)重?cái)嗔?，并且裂縫處有嚴(yán)重剝落的路面板，或路面板有錯(cuò)臺(tái)或裂塊已開始活動(dòng)的斷板等嚴(yán)重情況，可采取換板方法。先行處理好路基和基層，然后用同標(biāo)號(hào)同強(qiáng)度細(xì)石混凝土重新澆筑砼板。對(duì)于路基穩(wěn)定性差，沉降沒有完全結(jié)束的路段，可以采用預(yù)制塊換填修補(bǔ)，同時(shí)要求對(duì)基層采用水泥穩(wěn)定層加固基層穩(wěn)定性，修補(bǔ)預(yù)制塊的縫隙宜用水泥砂漿或?yàn)r青混凝土填塞，預(yù)防滲水造成加速破壞。

結(jié)束語：

在國(guó)家對(duì)農(nóng)村道路建設(shè)迅猛發(fā)展的今天，全國(guó)各鄉(xiāng)村硬化混凝土路面越來越多，這種硬化混凝土路面特點(diǎn)是強(qiáng)度大，剛度硬，整體性也好。同時(shí)國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)習(xí)近平也對(duì)農(nóng)村公路建設(shè)高度重視，多次作出重要指示，要求建好、管好、護(hù)好、運(yùn)營(yíng)好農(nóng)村公路。交通運(yùn)輸部等部門和各級(jí)黨委政府認(rèn)真貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記的重要指示精神，扎實(shí)推進(jìn)“四好農(nóng)村路”建設(shè)并取得明顯成效。相信，經(jīng)過我們?nèi)珕T參與，共同努力，我們的混凝土路面早期裂縫會(huì)得到有效控制和預(yù)防，我國(guó)領(lǐng)導(dǎo)要求的四好公路目標(biāo)能得到早日實(shí)現(xiàn)。

[1]李立權(quán).混凝土施工手冊(cè)[S].北京：中國(guó)建筑出版社，1990：31-38

[2]中國(guó)交通部。SDJ207-82 水工混凝土施工規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑出版社，1082