略論水泥砼路面斷板原因分析及其處理方法

徐彥峰 張紅海

(內鄉縣公路管理局，河南 南陽 474350)

1 水泥砼路面斷板出現的原因

1.1 材料性質的變化

一方面是水泥的水化反應。水化反應即水泥與水接觸時產生的化學反應，這種反應是迅速且短暫的，能夠在幾分鐘內釋放出水泥的熱量然后水泥路面的溫度迅速下降。在這一過程中，溫度劇烈變化，水泥路面則會因溫度應力而發生變形，一旦溫度變形的速度超過了混凝土的變化速度，那么路面就會出現裂縫甚至斷板。另一方面是水泥石的干縮效應。水泥砼路面結硬以后，表層水分逐漸蒸發而溫度逐漸降低，水泥石體積隨之減少。而水泥石表層和內部水分損失的速度有所不同，導致表面收縮和內部收縮并不均勻，表面收縮較大，其變形受到內部的約束而使表層水泥石承受拉力，當這種拉力超過水泥砼路面的抗拉強度時，路面裂縫便由此產生。一般而言，水泥砼路面的混凝土單位體積量較小，有干縮效應直接導致路面斷板的可能性不大。但若遇到溫度變化等其他因素，則斷板可能性會加大。

1.2 路面基層的影響

基層不平整導致基層與水泥石間出現較大的摩擦力，在路面的薄弱處因拉應力難以承受而易形成斷板，或者在過薄和過厚的路面交界處，水泥砼的收縮因不均勻而導致開裂;若基層過于干燥，基層會從路面砼中吸收水分，導致水泥砼底部水分不足，降低水泥砼的強度而出現斷板。

1.3 砼配合比的影響

水泥砼的配合比極為關鍵，不合理的砂石料級配會降低水泥砼路面的抗折強度。一方面要注意水泥砼的水灰比。若砼的水灰比偏大，則混合料中水分所占用的空間較大，由于實際參與水化反應的水分只占其中一部分，多余的水分則會慢慢蒸發，蒸發會在混凝土中產生孔隙，加大混凝土的干縮影響。水灰比越大，孔隙率也因此越大，干縮率也越大，最終會明顯地對混凝土強度產生影響。水泥水化最低的限值為0.26-0.29，最高限值不大于0.45。另一方面要注意單位水泥的用量。事實上，并不是水泥用量越大，混凝土的強度就越高。水泥本身是具有收縮性的，若單位水泥用量越大，水泥的收縮量也越大，裂縫在收縮中便容易產生，最終導致路面斷板。而若單位水泥用量過小，則會導致路面強度不夠，路面也有出現早期斷板的可能。

1.4 施工因素

首先，沒控制好攪拌時間、為準確計算原材料計量而改變了砼的配合比，拌合料時間過長導致混凝土離板、分層等，振搗時不密實、攪拌不均勻導致強度分布不均勻，這些因素都容易導致水泥砼路面早期出現斷板。其次，在混凝土澆筑期間，由于各種突發因素導致澆筑作業中斷，再開工時未進行施工裂縫處理，導致舊混凝土以及新澆筑的混凝土因結合不良和不一致的收縮而形成裂縫。再次，切縫不及時的問題。切縫不及時或切縫的深度不夠是導致路面斷板的一個重要原因。切縫時若時間超過300℃·h，斷板就很容易產生。最后，養護方法的問題。在路面養生階段，應進行適當養護，尤其是在氣溫高、濕度小、風速大的地區，路面的水分蒸發會加快，干縮效應增強，會因此出現干縮裂縫。同時，不宜過早開放交通，早期的水泥砼抗彎拉強度較低，過早荷載會破壞路面強度，為后期路面斷板埋下隱患。

2 水泥砼路面斷板的處理方法

2.1 嚴格控制原材料

對水泥砼路面的原材料進行嚴格控制，水泥和集料須符合要求。在選擇水泥時，盡可能選擇早期強度高、水化熱低的品種如硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。水泥強度是重要的考量因素，適宜的等級是設計抗折強度的十倍以上，同時，水泥的含堿量應控制在0.6%以內。在選擇集料(砂、石子)時，應控制其含泥量，選擇含泥量少的產品，其中，粗骨料的粒徑最大不超過30 毫米，連續級配石子是相對適宜的選擇，若需細集料，則中粗砂較為適宜。

2.2 嚴格控制路面基層的鋪設

基層頂面應保持平整均勻，減少基層與水泥砼的摩擦力，必要時可以在基層頂部加鋪塑料薄膜，而用松散材料處理路基不平整表面的做法應予以禁止。同時，應盡量保證基層的濕潤度，在平整基層后，可在基層均勻的灑一二次水，然后即時鋪設混凝土，防止水分的流失蒸發。

2.3 對砼配合比進行控制

一方面是對水灰比的控制。若水泥混凝土是采用人工攤鋪，則水灰比控制在0.45 以內，若采用機械攤鋪，則水灰比應控制在0.50 以內。同時，可適當摻加減水劑。另一方面是對水泥用量的控制。控制水泥用量應以保證水泥砼的強度為基本前提，國際統一的施工對水泥砼單位水泥用量的規定是每立方不少于300kg，而交通部有研究表明，水泥砼路面的水泥最佳用量在每立方280-320kg 之間。

2.4 對施工過程的控制

首先，對攪拌的時間和原材料計量進行嚴格控制，使用經驗豐富的工人進行操作，必要時可用自動計量裝置。在拌合前需對集料的含水量進行測定并及時調整用水，減少拌合物的離析分層。其次，要振搗均勻，防止漏振或者超振的出現，盡可能縮短運輸距離，控制拌料出機速度，縮短混合料的等待時間，在入模前對坍落度與和易性進行控制，對于離析的混合料要進行二次攪拌。盡量用機器進行攤鋪，若采用人工攤鋪，需配套小型振搗機具。再次，及時切縫。切縫的時機至關重要，提早切縫導致縫無法起到減小內應力的作用，延后切縫則易導致斷板。一般而言，切縫時間盡量控制在250-300℃·h之間，可提前而不可延后。同時，要注意天氣溫度的變化，防止斷板出現。最后，要加強養生工作，及時灑水防止干縮裂縫，不得提前開放交通等。

3 結語

水泥砼路面斷板產生受到多種因素的影響，施工人員所能做的就是綜合考慮各種問題，采取必要的防治措施，嚴格把控材料質量，按要求進行基層鋪設，對砼配合比和施工過程進行管理，盡可能防止水泥砼路面斷板問題的出現。

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［2］黃少虎.水泥砼路面斷板原因及預防措施［J］.民營科技，2012(1):174

［3］王明海.水泥砼路面斷板原因分析及防治對策［J］.2009(1):162