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摘要：本文通過筆者在道路工程中遇到的水泥混凝土路面早期裂縫的技術(shù)問題，從分析其產(chǎn)生的原因入手，根據(jù)工程中的實際經(jīng)驗，結(jié)合理論對在道路工程施工過程中如何預防控制好水泥混凝土路面早期裂縫進行了一些探討。

關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面；早期裂縫；成因；預防措施

因水泥混凝土路面具有剛性大，強度高，穩(wěn)定性好，經(jīng)久耐用，抗侵蝕能力強，以及養(yǎng)護費用少等優(yōu)點，在我國的公路建設(shè)中被廣泛應(yīng)用，但是由于水泥混凝土特殊的結(jié)構(gòu)組成成份致使它經(jīng)常在未投入使用，就形成早期裂縫，為以后的正常運營埋下了隱患。本文就根據(jù)工程實踐對水泥混凝土路面施工質(zhì)量控制的經(jīng)驗以及有關(guān)原材料試驗結(jié)果的驗證和理論分析，對水泥混凝土路面早期裂縫產(chǎn)生的原因進行了分析，并提出了預防控制措施。

一裂縫產(chǎn)生的原因

1水化熱量不能及時排出而引起裂縫

由于水泥混凝土具有毛細管___一空隙結(jié)構(gòu)的特點，在混凝土硬化初期水泥水化熱釋放出較多的熱量，而混凝土又是熱的不良導體，因此導熱性能不好，散熱慢，而此時混凝土內(nèi)部的溫度比外部溫度要高的多，甚而可達50℃左右，這將使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生顯著的體積膨脹，而外部由于受大氣環(huán)境影響顯著，氣溫下降，濕度變小，其影響收縮更大。此時在內(nèi)外膨脹不均勻的情況下，混凝土的表面將產(chǎn)生很大的應(yīng)力，當外部混凝土所承受的拉應(yīng)力超過混凝土的當時的極限抗拉強度時，將會產(chǎn)生裂縫，俗稱“芝麻縫”。這種裂縫一般在混凝土硬化后終止，而在遇到荷載時則會繼續(xù)發(fā)展。

2混凝土干縮導致裂縫

干縮是指混凝土處于干燥環(huán)境中，混凝土內(nèi)部吸附在膠體顆粒上的水分蒸發(fā)引起膠體失水，另外在混凝土毛細管內(nèi)游離水分的蒸發(fā)，使毛細管負壓增大，由此造成混凝土的干縮現(xiàn)象。由此使混凝土逐漸干縮，而這種干縮往往是表面較大，內(nèi)部較小，導致混凝土表面受到拉力作用，當拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時，在混凝土表面將產(chǎn)生裂縫，對混凝土強度及耐久性產(chǎn)生不利影響。

3混凝土中膠凝材料水泥水化引起的收縮

由于水泥水化生成物的體積比反應(yīng)前物質(zhì)總體積小，從而引起混凝土的收縮稱為自身收縮，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生裂縫其成型40d內(nèi)收縮增加較快，以后逐漸減少并趨于穩(wěn)定，這種收縮不可恢復，對結(jié)構(gòu)物沒有破壞作用。

4混凝土配合比不當

水灰比偏大，施工中為了滿足和易性需要常采用較高的配合比，而水泥完全水化最低水灰比為0.26——0.29。偏大的水灰比增大了水化初期骨料表面的水膜厚度，影響了混凝土的強度。

5施工工藝不當引起的裂縫

攪拌不足或過分，振搗不密實形成混凝土的強度不足或不均勻易導致早期開裂形成斷板。振搗時間不易過長，否則會造成分層粗骨料沉入底層，細骨科留在上層造成強度不均勻，致使表面收縮裂縫增加。

混凝土澆筑間斷，因停電、機械故障、運輸不暢、氣候突變、停料等原因使混凝土的澆筑作業(yè)中斷，再澆筑時未按施工縫處理，導致新舊混凝土結(jié)合不良和收縮不一致形成一條不規(guī)則的裂縫。

養(yǎng)生不及時或養(yǎng)護方法不當。尤其是氣溫高、濕度小、風速大的不利條件下，就會使混凝土表面水分蒸發(fā)過快，從而形成干縮裂縫。

切縫不及時，由于機具故障或操作人員切縫時間掌握的不準確或切縫深度不足，造成混凝土內(nèi)應(yīng)力集中在混凝土板的薄弱處形成不規(guī)則的貫穿裂縫。

傳力桿安裝不當，上下翹曲則在混凝土伸縮和傳力過程中混凝土就會被破壞，形成裂縫損壞。-

6基層標高失控和不平整

基層標高失控造成混凝土路面厚度不一致，過薄或厚薄交界處將成為薄弱斷面，在混凝土收縮時難以承受拉應(yīng)力而開裂。

基層的不平整會大大增加其與混凝土接觸界面的摩阻力，容易在薄弱路面處形成開裂。

基層沒有及時灑水，致使其吸收混凝土拌合物中的水分。使混凝土底部失水，造成強度低，導致開裂。

二、預防和控制水泥混凝土路面早期裂縫的措施

1正確選用各種原材料

合理選用水化熱低，干縮性小的水泥，可有效的防止早期裂縫。施工中，不得使用高溫水泥，特別是剛出爐的溫度超過70℃應(yīng)禁止使用。水泥膠砂漿試件28d齡期的干縮率不得大于0.09％，水泥熟料中鋁酸三鈣(C3A)含量不宜超過5％。宜選用硅酸三鈣(C3S)含量低，硅酸二鈣(C2S)含量高的低熱水泥，水泥其他技術(shù)指標應(yīng)符合規(guī)范要求。一般應(yīng)選用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，冬季不宜使用礦渣水泥。

2嚴格控制混凝土配合比

材料級配、集料、水灰比和用水量對防止水泥混凝土早期裂縫起重要作用。首先要嚴格按照設(shè)計施工配合比施工。其配合比設(shè)計要通過試驗擬定設(shè)計配合比，試拌調(diào)整配合比后，還應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場澆筑條件，集料供應(yīng)情況(干濕程度)，攤鋪機具和氣候條件隨時進行調(diào)整，按照調(diào)整好的配合比施工，集料稱量誤差控制在3％以內(nèi)。其次是盡量減少單位用水量和單位水泥用量，也可通過摻加減水劑和加氣劑以及良好的集料級配來實現(xiàn)，此外盡可能的采用碎石和粗砂，使用雜質(zhì)含量低的集料，碎石最大粒徑不超過40mm。

3施工工藝的控制措施

(1)嚴格控制縮縫間距，采用合適的縮縫構(gòu)造形式，誘導裂縫在接縫位置展開

工程設(shè)計中，通常采用混凝土的線收縮為1.5×10-4……2.0×10-4，很明顯，混凝土收縮應(yīng)力隨著板長的增加而增大，因此，我們盡可能采用短板，其長度一般為4—5m為宜。

及時及早鋸切橫縮縫，切縫深度一般為混凝土板厚的1/3——1/4，在縮縫發(fā)生前及早形成弱斷面，需要時還可以考慮在橫縮縫位置的混凝土板底部設(shè)誘導裂縫的木塊，使弱斷面效應(yīng)更加顯著。

鋸縫設(shè)備配置不足時，宜先隔3—4塊板，鋸一條橫縫，最后補齊，不得已時還可以考慮以壓縫代替鋸縫。

(2)注意控制混凝土的澆筑過程

混凝土在澆筑過程中，用人工攤鋪時，要特別注意不要拋擲或耙耬，應(yīng)該用鐵鍬反扣，以防止拌合物離析。同時還要注意要攤鋪均勻，不要使工作面參差不齊，影響振搗。振搗是使混凝土密實的重要手段，必須均勻有序進行，不能雜亂無章的隨意振搗，出現(xiàn)過振或漏振，都會造成混凝土強度不均勻。一般情況下混凝土的振搗應(yīng)該從靠邊角的地方用插入式振搗器有序的插搗。尤其要注意充分插搗密實，然后再用平板振搗器縱橫交錯地全面振搗，最后用振動梁振搗拖平。

(3)注意控制施工溫度

混凝土澆筑的溫度一般應(yīng)低于30℃，夏季施工時不宜超過35℃。并采用人工降溫措施，一般選在早晚施工效果較好。同時注意保持基層頂面在澆筑前充分濕潤，對干燥的骨料充分灑水或在料場搭棚遮陽以降低溫度或采用冰水進行攪拌。在施工中還要經(jīng)常注意天氣變化情況，如遇溫度急劇變化和大風突然來臨應(yīng)提前養(yǎng)生。高溫修整抹面后應(yīng)早覆蓋，避免日照，保持表面濕度，減少水分蒸發(fā)。

4基層施工必須按照規(guī)范施工

嚴格控制好基層標高以及平整度，對于路基其壓實質(zhì)量的要求應(yīng)達到規(guī)定的壓實度值和彎沉值，并充分考慮地下水對路基穩(wěn)定性的影響，做好完善的排水設(shè)施。對于基層水泥混凝土路面對其不要求有很高的強度，但要求應(yīng)有良好的均勻性和穩(wěn)定性，這要求基層盡可能采用水泥穩(wěn)定基層，并嚴格控制細料，以加強基層的穩(wěn)定性。

結(jié)束語

在實際中每個工程都有各自的特點，施工條件千差萬別，還有原材料供應(yīng)質(zhì)量的地區(qū)差別，施工季節(jié)氣候不同等因素的影響，所以在工程實踐中靈活掌握，加以區(qū)別，采取有針對性的措施。只要我們廣大工程技術(shù)人員在思想上重視，技術(shù)上加強防范，水泥混凝土路面早期裂縫的問題是可以處理好的。