淺談水泥混凝土路面炎熱季節(jié)收縮裂縫的防治

曹永強(qiáng)

寧夏公路管理局，寧夏銀川 750001

2010年全國多個地方出現(xiàn)高溫天氣，而水泥混凝土路面在夏季炎熱季節(jié)施工期間應(yīng)特別注意因高溫產(chǎn)生的收縮裂縫 ,這種因混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫叫做早期裂縫。它對水泥混凝土路面的使用壽命有著極大影響，是水泥混凝土路面產(chǎn)生破損的主要原因之一。

1 早期裂縫的種類及產(chǎn)生原因

1）塑裂：產(chǎn)生于混凝土塑性狀態(tài)，其縫短而細(xì)、細(xì)而淺。產(chǎn)生這種裂縫的主要原因是：混凝土在硬化初期內(nèi)部溫度高于表面溫度，混凝土又是熱的不良導(dǎo)體，在內(nèi)外膨脹不均勻的情況下，在混凝土表面必將產(chǎn)生很大的應(yīng)力，當(dāng)外部混凝土所受拉應(yīng)力一旦超過混凝土當(dāng)時的極限抗拉強(qiáng)度，就將產(chǎn)生裂縫，俗稱“芝麻縫”。這種裂縫一般在混凝土硬結(jié)后終止，危害較小，遇荷載作用則會繼續(xù)發(fā)展。

2）縮裂：產(chǎn)生于混凝土硬結(jié)以后，通車之前，由于施工現(xiàn)場劇烈的溫度、濕度的變化，混凝土內(nèi)外部產(chǎn)生的不均勻變形的拉應(yīng)力超過混凝土極限抗拉強(qiáng)度后，混凝土路面收縮開裂。這種裂縫可導(dǎo)致混凝土板的斷裂，成為不合格的混凝土板塊，對水泥混凝土路面質(zhì)量影響極大。

2 防止早期收縮裂縫的技術(shù)措施

對于塑裂由于產(chǎn)生在混凝土的塑性狀態(tài)，如有效地控制其發(fā)展則不會成為危害水泥混凝土路面的主要因素。在施工中安排專人對新澆筑的混凝土面板進(jìn)行看護(hù)，及時發(fā)現(xiàn)、及時進(jìn)行抹面處理即可解決。對于縮裂，應(yīng)該做為控制水泥混凝土路面的主要質(zhì)量通病進(jìn)行治理，主要應(yīng)采取以下技術(shù)措施：

1）控制溫度，縮小施工現(xiàn)場溫度差、濕度差，抑止收縮

（1）施工時在混凝土中埋設(shè)水管,通入冷水降溫，合理地安排作業(yè)時間，禁止在中午氣溫高峰時間進(jìn)行施工，盡可能地把施工時間安排在早上或傍晚。這樣水泥進(jìn)行水解固化反應(yīng)時，不會因周圍環(huán)境的氣溫驟變而產(chǎn)生較大的影響。

（2）為保證施工用水的溫度可在水箱上加蓋，對施工水管進(jìn)行掩埋。還可對碎石適當(dāng)灑水降溫，以降低拌和物與周圍環(huán)境的溫度差。

（3）縮短作業(yè)延遲時間，把在烈日和旱風(fēng)下作業(yè)的時間縮短到最短，無法避免時可設(shè)遮陽棚。

（4）控制開始養(yǎng)生的時間及條件，保證混凝土養(yǎng)生齡期。應(yīng)在混凝土澆筑完成，收漿后即開始覆蓋灑水養(yǎng)生，同時要保證覆蓋物表面保持在濕潤狀態(tài)，一般養(yǎng)生齡期為7d。

（5）在施工水泥混凝土路面前，還要注意對基層的頂面進(jìn)行整平及灑水潤濕。這樣可保證混凝土路面厚度均勻，受力和變形均勻，同時減少因基層干燥引起的混凝土路面過分失水。

2）嚴(yán)格控制水泥用量及施工配合比，保證混凝土的自身強(qiáng)度

（1）采用改善骨料級配,用干硬性混凝土,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量，對集料的含泥量要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，特別是砂子中夾雜的泥團(tuán)要篩出，涂裹粘土的碎石要清洗或剔除。

（2）加強(qiáng)對水泥質(zhì)量的復(fù)檢，特別是水泥的安定性。水泥中的游離氧化鈣（f-CaO）在凝結(jié)過程中水化很慢，水泥凝結(jié)硬化后還在繼續(xù)起水化作用，當(dāng)f-CaO超過一定限量時，就會破壞已經(jīng)硬化的水泥石或使抗拉強(qiáng)度下降。

（3）控制好施工水灰比，嚴(yán)格按配合比投料。水泥混凝土的強(qiáng)度主要取決于其內(nèi)部起膠結(jié)作用的水泥石的質(zhì)量，水泥石的質(zhì)量取決于水泥的特性和水灰比。水灰比對強(qiáng)度的影響是很大的，但不是唯一的影響因素。因此，根據(jù)混凝土強(qiáng)度與水泥水化的固體產(chǎn)物在有效空間的關(guān)系，即強(qiáng)度增長與膠空比的關(guān)系，合理地確定施工水灰比，并嚴(yán)格按配合比投料，是確保水泥混凝土路面質(zhì)量的重要措施。

3）避免過早拆模及時進(jìn)行割縫，誘導(dǎo)裂縫在接縫位置展開

（1）在混凝土的施工中，為了提高模板的周轉(zhuǎn)率,往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當(dāng)混凝土溫度高于氣溫時應(yīng)適當(dāng)考慮拆模時間,以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模，在表面引起很大的拉應(yīng)力,出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象。在混凝土澆筑初期,由于水化熱的散發(fā)，表面引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力,此時表面溫度亦較氣溫為高,此時拆除模板,表面溫度驟降，必然引起溫度梯度,從而在表面附加一拉應(yīng)力，與水化熱應(yīng)力迭加,再加上混凝土干縮,表面的拉應(yīng)力達(dá)到很大的數(shù)值,就有導(dǎo)致裂縫的危險,但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料，如泡沫海綿等，對于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力，具有顯著的效果。

（2）合理的分縫分塊及時及早鋸切橫縮縫，縫深必須嚴(yán)格達(dá)到設(shè)計要求深度，在縮裂發(fā)生前及早形成弱斷面。橫縮縫位置的混凝土板底部加設(shè)誘導(dǎo)裂縫的木塊，使弱斷面效應(yīng)更加顯著。

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

（4）前期施工時盡量使基礎(chǔ)平整避免基礎(chǔ)過大起伏，造成板厚不均。

3 結(jié)論

以上對夏季炎熱季節(jié)施工期間易產(chǎn)生的收縮裂縫進(jìn)行了理論和實踐上的初步探討,在具體施工中我們要多觀察、多比較,出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié),結(jié)合多種預(yù)防處理措施,就能有效地解決這一質(zhì)量通病。