水泥路面裂缝预防

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摘要：本文通过笔者在道路工程中遇到的水泥混凝土路面早期裂缝的技术问题，从分析其产生的原因入手，根据工程中的实际经验，结合理论对在道路工程施工过程中如何预防控制好水泥混凝土路面早期裂缝进行了一些探讨。

关键词：水泥混凝土路面；早期裂缝；成因；预防措施

因水泥混凝土路面具有刚性大，强度高，稳定性好，经久耐用，抗侵蚀能力强，以及养护费用少等优点，在我国的公路建设中被广泛应用，但是由于水泥混凝土特殊的结构组成成份致使它经常在未投入使用，就形成早期裂缝，为以后的正常运营埋下了隐患。本文就根据工程实践对水泥混凝土路面施工质量控制的经验以及有关原材料试验结果的验证和理论分析，对水泥混凝土路面早期裂缝产生的原因进行了分析，并提出了预防控制措施。

一裂缝产生的原因

1水化热量不能及时排出而引起裂缝

由于水泥混凝土具有毛细管___一空隙结构的特点，在混凝土硬化初期水泥水化热释放出较多的热量，而混凝土又是热的不良导体，因此导热性能不好，散热慢，而此时混凝土内部的温度比外部温度要高的多，甚而可达50℃左右，这将使混凝土内部产生显著的体积膨胀，而外部由于受大气环境影响显著，气温下降，湿度变小，其影响收缩更大。此时在内外膨胀不均匀的情况下，混凝土的表面将产生很大的应力，当外部混凝土所承受的拉应力超过混凝土的当时的极限抗拉强度时，将会产生裂缝，俗称“芝麻缝”。这种裂缝一般在混凝土硬化后终止，而在遇到荷载时则会继续发展。

2混凝土干缩导致裂缝

干缩是指混凝土处于干燥环境中，混凝土内部吸附在胶体颗粒上的水分蒸发引起胶体失水，另外在混凝土毛细管内游离水分的蒸发，使毛细管负压增大，由此造成混凝土的干缩现象。由此使混凝土逐渐干缩，而这种干缩往往是表面较大，内部较小，导致混凝土表面受到拉力作用，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，在混凝土表面将产生裂缝，对混凝土强度及耐久性产生不利影响。

3混凝土中胶凝材料水泥水化引起的收缩

由于水泥水化生成物的体积比反应前物质总体积小，从而引起混凝土的收缩称为自身收缩，在混凝土内部产生裂缝其成型40d内收缩增加较快，以后逐渐减少并趋于稳定，这种收缩不可恢复，对结构物没有破坏作用。

4混凝土配合比不当

水灰比偏大，施工中为了满足和易性需要常采用较高的配合比，而水泥完全水化最低水灰比为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，影响了混凝土的强度。

5施工工艺不当引起的裂缝

搅拌不足或过分，振捣不密实形成混凝土的强度不足或不均匀易导致早期开裂形成断板。振捣时间不易过长，否则会造成分层粗骨料沉入底层，细骨科留在上层造成强度不均匀，致使表面收缩裂缝增加。

混凝土浇筑间断，因停电、机械故障、运输不畅、气候突变、停料等原因使混凝土的浇筑作业中断，再浇筑时未按施工缝处理，导致新旧混凝土结合不良和收缩不一致形成一条不规则的裂缝。

养生不及时或养护方法不当。尤其是气温高、湿度小、风速大的不利条件下，就会使混凝土表面水分蒸发过快，从而形成干缩裂缝。

切缝不及时，由于机具故障或操作人员切缝时间掌握的不准确或切缝深度不足，造成混凝土内应力集中在混凝土板的薄弱处形成不规则的贯穿裂缝。

传力杆安装不当，上下翘曲则在混凝土伸缩和传力过程中混凝土就会被破坏，形成裂缝损坏。-

6基层标高失控和不平整

基层标高失控造成混凝土路面厚度不一致，过薄或厚薄交界处将成为薄弱断面，在混凝土收缩时难以承受拉应力而开裂。

基层的不平整会大大增加其与混凝土接触界面的摩阻力，容易在薄弱路面处形成开裂。

基层没有及时洒水，致使其吸收混凝土拌合物中的水分。使混凝土底部失水，造成强度低，导致开裂。

二、预防和控制水泥混凝土路面早期裂缝的措施

1正确选用各种原材料

合理选用水化热低，干缩性小的水泥，可有效的防止早期裂缝。施工中，不得使用高温水泥，特别是刚出炉的温度超过70℃应禁止使用。水泥胶砂浆试件28d龄期的干缩率不得大于0.09％，水泥熟料中铝酸三钙(C3A)含量不宜超过5％。宜选用硅酸三钙(C3S)含量低，硅酸二钙(C2S)含量高的低热水泥，水泥其他技术指标应符合规范要求。一般应选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，冬季不宜使用矿渣水泥。

2严格控制混凝土配合比

材料级配、集料、水灰比和用水量对防止水泥混凝土早期裂缝起重要作用。首先要严格按照设计施工配合比施工。其配合比设计要通过试验拟定设计配合比，试拌调整配合比后，还应该根据现场浇筑条件，集料供应情况(干湿程度)，摊铺机具和气候条件随时进行调整，按照调整好的配合比施工，集料称量误差控制在3％以内。其次是尽量减少单位用水量和单位水泥用量，也可通过掺加减水剂和加气剂以及良好的集料级配来实现，此外尽可能的采用碎石和粗砂，使用杂质含量低的集料，碎石最大粒径不超过40mm。

3施工工艺的控制措施

(1)严格控制缩缝间距，采用合适的缩缝构造形式，诱导裂缝在接缝位置展开

工程设计中，通常采用混凝土的线收缩为1.5×10-4……2.0×10-4，很明显，混凝土收缩应力随着板长的增加而增大，因此，我们尽可能采用短板，其长度一般为4—5m为宜。

及时及早锯切横缩缝，切缝深度一般为混凝土板厚的1/3——1/4，在缩缝发生前及早形成弱断面，需要时还可以考虑在横缩缝位置的混凝土板底部设诱导裂缝的木块，使弱断面效应更加显著。

锯缝设备配置不足时，宜先隔3—4块板，锯一条横缝，最后补齐，不得已时还可以考虑以压缝代替锯缝。

(2)注意控制混凝土的浇筑过程

混凝土在浇筑过程中，用人工摊铺时，要特别注意不要抛掷或耙耧，应该用铁锹反扣，以防止拌合物离析。同时还要注意要摊铺均匀，不要使工作面参差不齐，影响振捣。振捣是使混凝土密实的重要手段，必须均匀有序进行，不能杂乱无章的随意振捣，出现过振或漏振，都会造成混凝土强度不均匀。一般情况下混凝土的振捣应该从靠边角的地方用插入式振捣器有序的插捣。尤其要注意充分插捣密实，然后再用平板振捣器纵横交错地全面振捣，最后用振动梁振捣拖平。

(3)注意控制施工温度

混凝土浇筑的温度一般应低于30℃，夏季施工时不宜超过35℃。并采用人工降温措施，一般选在早晚施工效果较好。同时注意保持基层顶面在浇筑前充分湿润，对干燥的骨料充分洒水或在料场搭棚遮阳以降低温度或采用冰水进行搅拌。在施工中还要经常注意天气变化情况，如遇温度急剧变化和大风突然来临应提前养生。高温修整抹面后应早覆盖，避免日照，保持表面湿度，减少水分蒸发。

4基层施工必须按照规范施工

严格控制好基层标高以及平整度，对于路基其压实质量的要求应达到规定的压实度值和弯沉值，并充分考虑地下水对路基稳定性的影响，做好完善的排水设施。对于基层水泥混凝土路面对其不要求有很高的强度，但要求应有良好的均匀性和稳定性，这要求基层尽可能采用水泥稳定基层，并严格控制细料，以加强基层的稳定性。

结束语

在实际中每个工程都有各自的特点，施工条件千差万别，还有原材料供应质量的地区差别，施工季节气候不同等因素的影响，所以在工程实践中灵活掌握，加以区别，采取有针对性的措施。只要我们广大工程技术人员在思想上重视，技术上加强防范，水泥混凝土路面早期裂缝的问题是可以处理好的。