淺談西北地區(qū)混凝土道路的裂縫原因和預(yù)防措施

1、施工技術(shù)淺談西北地區(qū)混凝土道路的裂縫原因和預(yù)防措施淺談西北地區(qū)混凝土道路的裂縫原因和預(yù)防措施華北項(xiàng)目部 趙永?！菊勘疚尼槍?duì)在西北地區(qū)施工的混凝土道路裂縫的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施進(jìn)行簡(jiǎn)要陳述，爭(zhēng)取在以后的混凝土道路施工過程中減少裂縫的產(chǎn)生。 【關(guān)鍵詞】混凝土道路裂縫 溫度應(yīng)力 水化熱 水灰比 晝夜溫差現(xiàn)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展、交通運(yùn)輸量日益增多，混凝土道路由于具有強(qiáng)度高、水穩(wěn)定性好、耐久性能好、維修養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)近幾年也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。但是混凝土道路易產(chǎn)生裂縫、且產(chǎn)生裂縫很難處理一直以來一直困擾著建設(shè)施工人員。西北地區(qū)氣候干燥，風(fēng)沙大且風(fēng)季較長(zhǎng)，晝夜溫差大，冬季寒冷。與全國(guó)其他地方相比，西北地

2、區(qū)的氣候特點(diǎn)使得西北地區(qū)混凝土道路更加容易產(chǎn)生裂縫。1、混凝土道路產(chǎn)生裂縫的原因混凝土道路產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象相當(dāng)普遍，幾乎成為不可避免的質(zhì)量通病，混凝土道路裂縫產(chǎn)生的原因相當(dāng)多，通過幾年的施工經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)主要有以下幾條：1.1、溫度應(yīng)力引起的裂縫 水泥混凝土和所有物體一樣具有熱脹冷縮的性能，板塊的熱脹冷縮是在相鄰部分和整體限制條件下發(fā)生的，很容易引起開裂?；炷猎谟不^程中釋放大量的水化熱，使溫度上升，混凝土內(nèi)部體積膨脹，上部強(qiáng)度較下部強(qiáng)度形成快，在混凝土表面形成拉應(yīng)力。而溫度突然降低時(shí)，面部收縮，下部強(qiáng)度以較上部強(qiáng)度形成快，在混凝土內(nèi)部形成拉應(yīng)力。在溫度條件的影響下，混凝土板在垂直剖面上各處的強(qiáng)度差

3、異較大，產(chǎn)生了很大的溫度應(yīng)力，當(dāng)溫度應(yīng)力大于板的極限應(yīng)力時(shí)，板塊就會(huì)出現(xiàn)裂縫。對(duì)于晝夜溫差大的西北地區(qū)產(chǎn)生溫度裂縫更加常見。1.2干縮裂縫干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土道路養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或者是混凝土道路澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生干縮，且這種收縮是不可逆轉(zhuǎn)的。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。相對(duì)濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產(chǎn)生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫，寬度多在0.05

4、0.2mm之間。混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。氣候干燥的西北地區(qū)產(chǎn)生干縮裂縫的機(jī)率也是大大高于其他地區(qū)。1.3、原材料及施工時(shí)采用的配合比不當(dāng)產(chǎn)生的裂縫原材料不合格引起的。對(duì)原材料供應(yīng)忽視質(zhì)量把關(guān)，粗集料使用不分級(jí)的統(tǒng)料，其碎石級(jí)配差且粒徑有的過大，風(fēng)化石、片石數(shù)量多；細(xì)集料的質(zhì)地不大堅(jiān)硬，砂含泥土量多。施工配合比不當(dāng)。尤其是采用人工上料的施工單位，沒有嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比控制水泥混凝土混合料，在攪拌混凝土過程中水灰比不穩(wěn)定，碎石、砂含量偏多，相應(yīng)地減少了水泥的用量，降低了混凝土的質(zhì)量，且攪拌時(shí)間短，拌和、攤鋪不均勻；水灰比時(shí)大時(shí)小，

5、造成混凝土板水灰比不同的片塊，由于凝固時(shí)收縮時(shí)間的長(zhǎng)短，因此增大了收縮率的收縮應(yīng)變，這種現(xiàn)狀在施工中經(jīng)常出現(xiàn)，這也是施工期間出現(xiàn)數(shù)量眾多的非正常橫向裂縫的一個(gè)原因。 對(duì)于大多數(shù)面積較小的廠區(qū)道路及硬化場(chǎng)地。由于混凝土量相對(duì)較小，一般采用現(xiàn)場(chǎng)攪拌機(jī)人工上料，很容易出現(xiàn)這種裂縫。1.4、混凝土道路基層表面破壞、起伏較大平整度差產(chǎn)生的裂縫 混凝土道路施工時(shí)，部分基層存在著表面破壞、松散，平整度差的現(xiàn)象，為了調(diào)平這一現(xiàn)象，對(duì)基層表面破損、松散，高低不平的地方，采用碎石修補(bǔ)、調(diào)整高差。對(duì)這些修補(bǔ)、調(diào)整高差后的基層，有的用振動(dòng)板進(jìn)行簡(jiǎn)單碾壓，有的干脆不處理，因此在澆筑混凝土?xí)r，部分水泥漿滲入到碎石墊層上，

6、造成路面厚度大但強(qiáng)度低的情況，加上澆注成型后，沒有及時(shí)加以切縫，或切縫深度不大，造成混凝土板凝固時(shí)的拉應(yīng)力很難被引導(dǎo)到切縫處釋放，而會(huì)在相對(duì)薄弱的部位釋放，從而造成混凝土板開裂。1.5、塑性收縮裂縫塑性收縮是指混凝土路面在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，西北地區(qū)夏季干熱、風(fēng)沙頻繁極易出現(xiàn)這種裂縫。塑性收縮裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)且長(zhǎng)短不一，互不連貫。較短的裂縫一般長(zhǎng)2030cm，較長(zhǎng)的裂縫可達(dá)23m，寬15mm.其產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋夯炷猎诮K凝前幾乎沒有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小，或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí)，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細(xì)

7、管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等等。2、混凝土道路裂縫的主要預(yù)防措施針對(duì)混凝土道路裂縫出現(xiàn)的原因現(xiàn)歸納為以下幾條預(yù)防措施2.1、溫度應(yīng)力產(chǎn)生裂縫的預(yù)防措施主要預(yù)防措施：選用低熱或中熱的水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。改善骨料級(jí)配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，降低水化熱。在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現(xiàn)時(shí)

8、間。減小約束，澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設(shè)5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，混凝土澆筑后，及時(shí)用濕潤(rùn)的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié)，混凝土表面應(yīng)設(shè)置保溫措施，以防止寒潮襲擊。2.2、干縮裂縫主要預(yù)防措施主要預(yù)防措施：一是選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大，干縮越大，因此在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比的選用，同時(shí)摻加合適的減水劑。三是嚴(yán)格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對(duì)不能大于配合比設(shè)計(jì)所給定的用水量。

9、四是加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。冬季施工時(shí)要適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土保溫覆蓋時(shí)間，并涂刷養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。五是在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。2.3、原材料及施工時(shí)采用的配合比不當(dāng)產(chǎn)生的裂縫的預(yù)防措施嚴(yán)把材料關(guān)，采用合格的石子、中粗砂、水泥，對(duì)進(jìn)場(chǎng)的材料采取不定期抽檢，發(fā)現(xiàn)不合格材料及時(shí)更換。對(duì)混凝土攪拌方面，采用先進(jìn)的混凝土攪拌設(shè)備，盡量采用帶電腦控制自動(dòng)配料機(jī)的攪拌機(jī)，盡量避免人工上料等現(xiàn)象的產(chǎn)生。嚴(yán)格控制水灰比，發(fā)現(xiàn)水灰比出現(xiàn)反常及時(shí)調(diào)整。2.4、混凝土道路基層表面破壞、起伏較大平整度差產(chǎn)生裂縫的預(yù)防措施加大檢查力度：對(duì)每天要澆筑的混凝土面層的施工路段的基層，對(duì)其進(jìn)行全面檢查，檢查

10、內(nèi)容為基層的破壞、碾壞、縱橫向斷裂、隆起以及基層灑水濕潤(rùn)情況：（1）當(dāng)基層被碾壞造成基層料松散、成坑或破損面積不大的部位，要挖除并采用素混凝土進(jìn)行修復(fù)。（2）當(dāng)基層產(chǎn)生縱向擴(kuò)展裂縫時(shí)，要在縱向裂縫所在的整個(gè)面板內(nèi)，在距離混凝土板底1/3處的高度增設(shè)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋網(wǎng)，且補(bǔ)強(qiáng)鋼筋網(wǎng)到裂縫端部不能小于5m。（3）當(dāng)基層產(chǎn)生隆起時(shí)要進(jìn)行鏟除，若鏟除后基層料松散時(shí)，也應(yīng)同時(shí)挖除并采用素混凝土進(jìn)行修復(fù)。2.5、塑性裂縫的主要預(yù)防措施主要預(yù)防措施：一是選用干縮值較小早期強(qiáng)度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴(yán)格控制水灰比，摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性，減少水泥及水的用量。三是澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。四是及時(shí)覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持混凝土終凝前表面濕潤(rùn)，或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。五是在高溫和大風(fēng)天氣要設(shè)置遮陽(yáng)和擋風(fēng)設(shè)施，及時(shí)養(yǎng)護(hù)。綜上混凝土裂縫的預(yù)防措施粗略歸納為：施工前嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量，處理好底基層，施工中嚴(yán)格控制水泥用量和水灰比，加強(qiáng)攪拌和振搗，澆筑完成后及時(shí)覆蓋加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，及時(shí)割縫。3、結(jié)語(yǔ)西北地