韋森豪

摘要：本文詳細論述水泥混凝土路裂縫的原因。并提出技術預防。

關鍵詞：水泥混凝土路面裂縫原因技術預防

0引言

村村通公路工程，又稱“五年千億元”工程，指中國力爭用5年時間實現(xiàn)所有村莊通瀝青路或水泥混凝土路，以打破農村經濟發(fā)展的交通瓶頸，解決9億農民的出行難題。目前村村通工程已全面啟動，進展較快。由于設計、施工、監(jiān)理等方面存在問題，新建的水泥混凝土路面質量較差，水泥混凝土面板裂縫或斷板現(xiàn)象普遍。因此，有必要對水泥混凝土路面裂縫的成因進行分析，采取預防措施，提高農村公路的建設水平。

1水泥混凝土路面裂縫的成因分析

1.1橫向裂縫橫向裂縫是指垂直于路面延伸方向的有規(guī)則的裂縫。其產生原因主要是水泥混凝土的收縮開裂以及切縫不及時等。收縮開裂是由于水泥混凝土失水干縮和冷縮而形成。失水干縮橫向裂縫是混凝土表層水分散失或體積收縮受到約束所產生的裂縫，一般發(fā)生在水泥混凝土水化、硬化的早期，冷縮裂縫是由于水泥混凝土冷縮產生拉應力而引起的路面板開裂。從擴散的速度來看，水泥的千縮速度比冷縮速度慢，其量能也遠遠小于冷縮。

1.2縱向裂縫縱向裂縫是指與道路走向平行或者基本平行的裂縫。其產生原因主要是道路基體填料土質不均勻、含水量不均勻以及施工方法不當?shù)?，導致路基的不均勻沉降，從而使道路面板在自重和負載的作用下產生了縱向裂縫。公路路基施工規(guī)范規(guī)定，通常情況下不能被壓實到規(guī)定密實度和不能形成穩(wěn)定填方的材料不能夠用于路基填筑。如沼澤土、泥炭、含有樹根、雜草和易腐朽物質的材料：液限指數(shù)大于50％，塑限指數(shù)大于25％的材料；有機質含量大于3％的材料：壓實含水量與最佳含水量之差大干2％的材料等等。但是，由于施工單位在路基填筑材料的選取、均化等方面控制不嚴，使用了不適宜的填筑材料，就容易在高填土自重和重載車的作用下，地基產生不均勻沉降，將路面拉裂，出現(xiàn)道路縱向裂縫。

隨著我國經濟的快速發(fā)展，車流量不斷增加，重車及超重車日益增多，超載現(xiàn)象難以遏制。常規(guī)水泥混凝土路面結構在一般荷載作用下的應力范圍在0.2-0.65之間，對于重載作用下較薄的混凝土路面應力水平超過0.85，水泥混凝土路面剛度高，變形能力小，對荷載及變形非常敏感。因此，超載車輛是水泥混凝土路面產生短裂破壞的一個重要因素。

1.3交叉裂縫交叉裂縫是指兩條或兩條以上相互交叉的裂縫。其產生的原因主要是水泥性能不穩(wěn)定、水泥混凝土路面的自身強度不足、路基及路面基層的強度和水穩(wěn)定性差等

2施工預防措施

2.1施工工藝控制①根據(jù)機械性能準確掌握拌和時間，最長拌和時間不應超過最短拌和時間的3倍，振搗應均勻密實，避免漏振或超振。②若集料溫度過高，應采用降溫措施后再配料拌和。采用灑水降溫時，應及時測定集料含水量，調整拌和用水，保證水灰比值不變。③混凝土路面施工開盤前，要仔細檢查發(fā)電機、振動梁、運輸車輛等機具設備，確保其完好?，F(xiàn)場中要有備用機具，嚴禁故障機具施工，并檢查施工運料道路是否暢通，確保施工的連續(xù)性。配料、拌和、運輸、攤鋪作業(yè)有序配合，對于氣候突變、停電、停料等情況，應提前做好準備工作，調整工序，暫停面板施工。重新鋪裝時應按施工縫處理接縫。④重視混凝土面板養(yǎng)生，采用優(yōu)質養(yǎng)護劑，或濕法養(yǎng)護，不要采用沒有覆蓋物僅灑水的養(yǎng)生方法。⑤及時切縫，根據(jù)施工現(xiàn)場氣溫及水浞品種試驗確定最早切縫時間，一般應采用多臺切縫機同時作業(yè)，保證切縫及時。切縫深度為混凝土板厚的1／3～1／4，使剩余斷面部分能吸收由于高溫產生的內應力。有資料表明，軟切縫工藝可提前切縫時間，預防水泥混凝土路面斷板。⑥控制交通車輛，避免在混凝土強度不足的條件下，過早開放交通，養(yǎng)護車輛也應盡量避免直接在面板上通行。⑦正確安裝傳力桿，防止上下翹動，可采用雙模板控制。澆筑下一混凝土板時要按設計要求安設塑料套管和涂瀝青隔層。

2.2重視原材料的選用及配合比設計

2.2.1水泥品種的選擇及集料級配控制①不同品種的水泥干縮性有所不同。普通硅酸鹽水泥干縮性很小、火山灰質硅酸鹽水泥次之、礦渣水泥較大。因此，選用合適的水泥在一定程度上能減少干縮裂縫。②集料級配控制。集料的主要技術性質包括顆粒級配及粗細程度、顆粒形態(tài)和表面特征、強度、堅固性、含泥量、泥塊含量、有害物質及堿集料反應等。在配制混凝土時，集料的顆粒級配和粗細程度這兩個因素應同時考慮。當集料的級配良好且顆粒較大，則使空隙及總表面積均較小，這樣的集料比較理想，不僅水泥用量較少，而且還可提高混凝土的密實性和強度。細集料宜采用細度模數(shù)2.5左右的中砂；粗集料選定連續(xù)級配碎石，以增加混凝土的工作性。

2.2.2保證混凝土強度、降低水泥用量①水泥強度等級的選擇。水泥強度等級的選擇應與混凝土的設計強度等級相適應。當配制混凝土的水泥強度偏低，會使水泥用量過大，不經濟，而且澆注出來的混凝土干縮性較大，容易產生裂縫。如配制混凝土的水泥強度偏高，水泥用量少，將影響混凝土和易性和密度，容易形成蜂窩、麻面，導致混凝土耐久性差，在荷載作用下容易產生裂縫。②水泥用量選擇。公路路面設計強度愈高，則水泥用量愈大，水泥劑量對干縮應變的影響較大，水泥用量超過一定比例，混合料的收縮性就增大，容易產生嚴重的干縮裂縫。當水泥劑量不變時，改善集料的級配可以顯著提高路面的強度。設計配合比時，通過水泥劑量分級和調整集料的級配，來保證路面的設計強度，降低水泥劑量。

2.2.3合理設計、控制配合比①合理設計配合比。在規(guī)范要求允許的條件下，試驗室配制多種不同的配合比，從經濟、工作性能、質量等方面綜合考慮擇優(yōu)選用，并針對不同施工部位、不同評定方法予以適當調整，盡量避免凡是同一強度均使用一個配合比的做法。②施工配合比的調整及施工中的控制。應注意以下問題：a操作者為方便施工，往往追求較大的坍落度，增加用水量，對水灰比缺少嚴格的控制，導致混凝土強度的降低，混凝土內氣孔較多，收縮較大，從而出現(xiàn)裂縫。b調整生產配合比時，應準確測量生產現(xiàn)場砂、石的實際含水量，部分試驗人員采用目測法或經驗法來估計砂、石的實際含水量，導致生產配合比不準確。c水泥、砂、石材料應準確計量，混凝土采用集中拌和。

2.3施工時間的選擇冬季溫度的溫差愈大，路面就愈容易產生溫縮裂縫，夏季高溫季節(jié)到來之前施工的路面不但強度高，而且可以減少由于氣溫降低而產生的收縮裂縫。建議根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件合理安排路面、底路面的施工時間，工期條件允許時最好選在夏季高溫季節(jié)到來之前。若在夏季高溫季節(jié)施工時，最好選在上午或夜間施工，加強覆蓋養(yǎng)生，北方地區(qū)避免在秋末組織路面施工。

2.4施工控制混凝土坍落度混凝土坍落度愈大，混凝土千縮愈厲害，因此路面混凝土在滿足施工工藝的條件下，盡量采用小坍落度，在配合比設計階段根據(jù)混凝土機械化程度，天氣、運距、地域等因素合理設計配合比的水灰比和坍落度，一般設計路面混凝土坍落度為1～2cm，水灰比控制在0.37～0.39之間：在施工過程嚴格材料自動計量程序，并嚴格測定集料的含水量，調整施工配合比，作到采用最小的坍落度施工路面混凝土，減少路面出現(xiàn)裂縫。

3結束語

水泥混凝土路面裂縫的形成原因比較復雜，本文主要論述從混合料組成設計和現(xiàn)場施工兩方面來預防混凝土路面早期裂縫的形成，只要措施得力，方法得當，水泥混凝土板早期裂縫出現(xiàn)的機率就會大大地減少。