茆一凡

摘要：水泥混凝土路面早期裂縫斷板是路面的主要病害之一， 它直接影響著路面的使用壽命、外觀及行車的安全性、舒適性， 并在一定程度上制約著水泥混凝土路面的發(fā)展， 因此， 在施工期間消除和減少水泥混凝土路面早期裂縫斷板的現(xiàn)象尤為重要。本文探討了水泥混凝土路面早期裂縫的質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞：水泥；混凝土路面；早期裂縫；質(zhì)量控制；措施

中圖分類號(hào)： U416.216 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到長(zhǎng)足的發(fā)展尤其是以道路為重點(diǎn)的交通設(shè)施建設(shè)更是發(fā)展迅速。改革開放以來，我國(guó)的道路交通建設(shè)迅猛發(fā)展國(guó)家道路交通網(wǎng)四通八達(dá)，眾所周知水泥混凝土路面具有很多的優(yōu)點(diǎn)，比如水泥混凝土路邊的剛度大、荷載力強(qiáng)、而且資源豐富，成本相對(duì)較低等，但是經(jīng)常會(huì)發(fā)生施工中早期裂縫的出現(xiàn)，因此有效的解決這些問題對(duì)于我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展具有巨大的意義。

一、 水泥混凝土路面產(chǎn)生早期裂縫的主要原因

1、 路面厚度設(shè)計(jì)

路面厚度設(shè)計(jì)的依據(jù)是設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次。通過交通量、交通組成調(diào)查和軸重測(cè)試，車輛的實(shí)際軸載遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)軸載。由此得知，設(shè)計(jì)路面實(shí)際承受的當(dāng)量軸次遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于作為其設(shè)計(jì)依據(jù)的設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次?，F(xiàn)階段新建路面早期開裂破壞情況較多的癥結(jié)之一是公路在短期內(nèi)(如1～2 年)已達(dá)到設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次。

2、 基層的影響

混凝土路面的基層必須具有足夠的剛度和穩(wěn)定性，且需整體性強(qiáng)，基層的好壞關(guān)系面層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。地基強(qiáng)度不均勻，路基填料混雜或壓實(shí)不好，產(chǎn)生不均勻沉降，基層平整度差，導(dǎo)致混凝土面層厚度不勻，離散性大，在行車荷載及溫度翹曲應(yīng)力作用下，使路面應(yīng)力集中。當(dāng)應(yīng)力超過極限強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)在路面薄弱處產(chǎn)生裂縫。

3、 橫向縮縫的影響

設(shè)置橫向縮縫是為了減小收縮應(yīng)力和翹曲應(yīng)力，縮縫主要采用假縫的形式，一般用鋸縫機(jī)進(jìn)行切割。切縫的作用是使內(nèi)應(yīng)力在切縫處產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而使裂縫在切縫處產(chǎn)生。切縫施工是混凝土施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，如果對(duì)其切割時(shí)間、切割深度、接縫料不加強(qiáng)控制，極易產(chǎn)生裂縫。

4、施工溫度的影響

混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。

5、材料原因

（1）粗細(xì)集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大。集料顆粒級(jí)配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級(jí)配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。

（2）骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大，混凝土單方用灰量、用水量增多，收縮量增大。

（3）混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng)，嚴(yán)重增加混凝土收縮。

（4）水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大。

（5）水泥等級(jí)及混凝土強(qiáng)度等級(jí)原因：水泥等級(jí)越高、細(xì)度越細(xì)、早強(qiáng)越高對(duì)混凝土開裂影響很大；混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)越高，混凝土脆性越大、越易開裂。

二、水泥混凝土路面早期裂縫的質(zhì)量控制措施

1、嚴(yán)格混凝土配合比設(shè)計(jì)

混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)， 在保證混凝土具有良好工作性的情況下， 應(yīng)盡可能的降低混凝土的單位用水量，采用“三低( 低砂率、低塌落度、低水膠比) 二摻( 摻高減水劑和高性能引氣劑) 一高( 高粉煤灰摻量) ”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則， 生產(chǎn)出“高強(qiáng)、高韌性、中彈、低熱和高抗拉值”的抗裂混凝土。

2、使用合格原材料

（1） 在有些水泥混凝土路面的施工中， 使用了含泥量較大的中細(xì)砂或水泥混凝土的含砂率高， 應(yīng)使用細(xì)度模數(shù)在2. 3～3. 7 之間的中粗砂， 且含砂率應(yīng)控制在30% 以內(nèi)。石料的品質(zhì)好壞直接影響水泥混凝土的強(qiáng)度， 而有些水泥混凝土路面正是因?yàn)槭褂昧藳]有經(jīng)過篩選進(jìn)行合理級(jí)配的、含泥量大且攪拌前沒有沖洗或沖洗不徹底的石料， 造成了水泥混凝土強(qiáng)度的“先天不足”，使水泥混凝土達(dá)不到規(guī)定的抗彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。水泥的品質(zhì)對(duì)于水泥混凝土強(qiáng)度的高低是起決定性作用的， 而水泥的安定性是水泥品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中最為重要的指標(biāo)， 它直接反映水泥質(zhì)量的好壞， 安定性不合格的水泥在水泥混凝土路面的施工中時(shí)堅(jiān)決不能使用的。在水泥混凝土路面施工中如果使用了抗彎拉強(qiáng)度低、抗磨耗性能差、游離子氯化鈣成份高、安定性差的水泥， 就會(huì)導(dǎo)致水泥混凝土路面面板發(fā)生斷裂、脫皮或體積膨脹， 而造成結(jié)構(gòu)破壞。

（2） 要選擇級(jí)配合理的集料， 集料含泥量超標(biāo)應(yīng)更換料源， 選擇含泥量較小的材料， 或?qū)⑵湔J(rèn)真沖至達(dá)到要求方可使用， 對(duì)雜質(zhì)含量超標(biāo)的集料應(yīng)嚴(yán)格禁止使用。

3、加強(qiáng)水泥混凝土路面施工的施工工藝

水泥混凝土的施工必須要重視溫度的控制，防止由于溫度差異或路面蒸發(fā)而導(dǎo)致的早期裂縫出現(xiàn)，一般來說，混凝土的澆筑溫度不應(yīng)該高于三十度，如果超過了額定的溫度則可以通過人工降溫或者夜間施工的措施來解決這些問題，同時(shí)也應(yīng)該盡量保持基層頂面在澆筑前的濕度，確保水泥混凝土的施工質(zhì)量。一旦溫度發(fā)生較大的變化，也應(yīng)該采取相應(yīng)的措施來進(jìn)行修復(fù)和修整，保證路面施工的順利進(jìn)行。另外在基層的施工中也應(yīng)該規(guī)范操作，嚴(yán)格的對(duì)施工進(jìn)行質(zhì)量控制。比如基層標(biāo)高和平整度的控制上，要充分的結(jié)合施工具體環(huán)境，完善相關(guān)的排水設(shè)施，在保證路基穩(wěn)定的前提下進(jìn)行水泥混凝土路面的施工，要確?；鶎訌?qiáng)度達(dá)標(biāo)并具有良好的均勻性和穩(wěn)定性，從而防止由于施工不當(dāng)而造成路面早期裂縫的出現(xiàn)。另外可以通過合理的設(shè)置壓縫，來引導(dǎo)混凝土早期裂縫的開裂，保證水泥混凝土的施工質(zhì)量，這種方式在我國(guó)的四級(jí)公路上也得到了普遍的應(yīng)用。

4、適時(shí)及時(shí)地切割收縮縫

切割的太早，由于混凝土強(qiáng)度不夠的原因?qū)е麓至厦撾x，不能切出整齊的縫：切割的太晚，由于溫度下降和水分減少產(chǎn)生的混凝土收縮會(huì)受到板長(zhǎng)的制約，導(dǎo)致裂縫，混凝土獲得足夠的強(qiáng)度且收縮應(yīng)力不超過其強(qiáng)度范圍的時(shí)候是最佳的切縫時(shí)間。切縫時(shí)間受許多外部因素的限制，最好通過反復(fù)試驗(yàn)的方法來確定切縫的最佳時(shí)間，在開始切縫之前的幾小時(shí)，基于鋪筑后的氣溫、風(fēng)力的情況進(jìn)行試切，確定切縫時(shí)間或重試時(shí)間的判斷依據(jù)是切縫的整齊度以及粗級(jí)料是否脫落。

5、控制施工質(zhì)量

(1)嚴(yán)格控制基層項(xiàng)面標(biāo)高，確?；炷涟宓暮穸?，按水泥混凝土面層平整度要求控制基層平整度，保證混凝土板厚度均勻一致。高等級(jí)公路上基層表面做瀝青封層或乳化瀝青稀漿封層，封層可防止早期裂縫斷板的產(chǎn)生。較高級(jí)公路上采取基層加鋪塑料薄膜等方法，減小水泥混凝土面層與基層間的摩阻力。當(dāng)基層產(chǎn)生縱橫向斷裂隆起或碾壞時(shí)，為防止產(chǎn)生反射裂縫，應(yīng)采取有效措施進(jìn)行徹底修復(fù)。所有擠碎、隆起、空鼓的基層應(yīng)消除，并使用相同的基層料重鋪，同時(shí)設(shè)脹縫板橫向隔開，脹縫板應(yīng)與路面脹縫或縮縫上下對(duì)齊。

(2)水泥混凝土鋪筑前應(yīng)對(duì)基層均勻?yàn)⑺?，將基層和模板濕透，避免吸收混凝土中的水分?/p>

(3)施工時(shí)加強(qiáng)振搗工作，不漏振，不過振保證混凝土面板強(qiáng)度均勻。

(4)避免高溫天氣施工，大風(fēng)天氣應(yīng)采取有效的防護(hù)措施，晝夜溫差相關(guān)太大時(shí)，應(yīng)采取保溫養(yǎng)生措施。

(5)掌握好切縫時(shí)間。切縫的最佳時(shí)機(jī)來掌握。

(6)保證混凝土面板成型后7d內(nèi)保溫養(yǎng)生，21d灑水養(yǎng)生。養(yǎng)生期不足，禁止開放交通。加強(qiáng)交通管制，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后才能開放交通。

總之，了解了水泥混凝土路面施工早期裂縫出現(xiàn)的原因，只要在施工中注意采取相應(yīng)的技術(shù)措施，完全可以防止裂縫的出現(xiàn)，達(dá)到事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張艷麗，方芳.水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施[J]. 科技資訊. 2010(04)

[2] 趙軍.淺析水泥混凝土路面早期裂縫的原因及防治[J]. 黑龍江科技信息. 2008(22)

[3] 阿克帕爾克北爾.淺談水泥混凝土路面面層混凝土的施工工藝[J]. 科技風(fēng). 2009(02)

[4] 曹喜雷.淺析水泥混凝土路面的裂縫控制[J]. 黑龍江科技信息. 2009(19)