基于水泥混凝土路面施工的裂縫問題分析與對策研究

張守平 韓志波

摘 要：水泥混凝土路面是我國常見的公路設施。長期以來，路面裂縫現象一直是影響道路施工質量和運營水平的的重要病害。本文對水泥路面施工a過程中裂縫產生原因進行了討論分析，結合實際工作經驗，從施工條件、材料質量、施工操作和后期養生等方面提出了針對性的防范對策，從而保證水泥路面的施工質量。

關鍵詞：水泥路面；裂縫；原因；措施

引言

水泥混凝土路面具有剛性強、機械強度大、平整性好、穩定性佳、耐溫性和耐候性以及抗腐蝕性能力強的特點，廣泛應用于我國各級公路路網建設過程中。它是我國公路過程主要路面形式之一，承擔著交通運輸的重要職責，是地方經濟發展建設的重要保障。隨著公路建設技術水平的提高，水泥混凝土路面的應用范圍不斷擴大，技術質量、服務水平日趨提高。但在道路建設日常施工過程中，還是會發生一些質量問題。其中最常見、發生最頻繁的現象就是裂縫。路面裂縫的產生不僅影響著施工進度和工程質量，還給道路運營狀況和交通安全帶來威脅。道路工程施工技術人員必須想方設法解決路面裂縫問題，消除裂縫帶來的性能缺陷和安全隱患，保障公路順利竣工和日后的正常使用。

1 水泥混凝土路面施工過程中產生裂縫的原因分析

1.1 塑性收縮產生的裂縫

澆筑用的水泥混凝土料中含有大量水分。在路面澆筑后直至最終硬化這段時間內，混料中的水分不斷蒸發，混凝土也隨之發生塑性收縮。受外部環境因素，比如溫度、風速、空氣濕度等影響，道路表面水分蒸發速度大于內部水分的擴散速度，導致表面收縮速度要高于內部收縮速度。而混凝土剛澆筑成型的時候混料粘結強度較弱，當表面收縮應力大于混料微粒間粘結力的時候，道路表面就會產生裂縫。混料塑性收縮產生的位移大小受水分蒸發速度快慢的影響很大，但又不僅僅是由水分蒸發速度而決定。當混凝土水分含量過多，即水灰比過大，或者水泥比例過大大、添加劑水溶性不好、細骨料含量過多等因素也會導致混凝土道路產生過大的塑性收縮，最終導致水泥路面開裂現象的發生。

1.2 混料攤鋪前灑水不當引起的裂縫

為防止混凝土道路底部混料中的水分被基層土壤吸收產生質量問題，在攤鋪混凝土混料前要對基層表面進行灑水濕潤處理。灑水時要保證基層各部位灑水均勻一致。灑水量也很關鍵，過多固然影響下步施工，過少也會達不到施工目的。如果灑水量不足，較為干燥的基層就會吸收混凝土路面底部水分，導致混凝土底部產生大量細小裂縫。具體使用多大的水量要根據施工時的實際情況來確定。

1.3 散熱不暢引發的裂縫

在混凝土澆筑后的一段時間里，混料中的水泥會因為水化作用而發熱，致使混凝土溫度升高。由于路面表層受空氣對流、水蒸發等因素影響，散熱速度要比內部快得多，而混凝土屬于熱的不良導體，傳熱速度很慢，導致熱量在混凝土內部不斷積累，內部溫度升高，發生膨脹。路面表層由于散熱較快，溫度變化不大，產生的形變也小。表層和內部形變程度不一致，從而產生形變應力，嚴重時就會產生裂縫。

1.4 干燥收縮引起的裂縫

當水泥混凝土層硬化后，內部水分會在蒸汽壓的影響下沿著混凝土內部毛細管道發生自高向低的遷移。當外界水蒸汽壓較低時，內部水分子向路面表層遷移，最終進入空氣。由此引發混凝土層的收縮，當收縮產生的應力大于路面極限的話就會產生裂縫。

1.5 不規范施工引發的裂縫

實際施工時，混料要攪拌均勻，搗震要密實，否則就會造成混凝土強度不足，容易發生裂縫。需要注意的是，搗震時間不能過長。長時間搗震會造成混料分層，粗骨料下沉，細骨料上浮。混凝土硬化后，表面容易產生裂縫。

另外，因意外情況導致路面澆筑施工中止的時候，在恢復生產時需要依照相關規定進行。否則新舊混凝土層粘結力度不夠，也會產生裂縫。

2 實施針對性的工藝措施，防止裂縫產生

2.1 在混凝土混料中添加適量的粉煤灰，以之代替部分水泥，不僅從根本上降低水泥水化所放出的熱量總額，還能降低水泥的水化作用，使熱量釋放速度減緩，從而有效保障混料內外部溫差控制在一定范圍內，避免因為內外溫差過大而引發的水泥表面出現裂縫的現象。同時，加入粉煤灰可以在保障混凝土混料良好的使用性能同時降低水的添加量，從而降低混料離析趨勢，使混凝土內部密實度提高，減少裂縫產生的幾率。

2.2 在混料中添加適量合適的的減水劑，可以在保障混凝土和易性及水泥用量不變的前提下，減少水的添加量，從而增強了混凝土粘結強度，或者在混凝土粘結強度不變的情況下減少水泥的使用量，降低施工成本。減水劑的工作原理，在于減水劑分子能共吸附在水泥顆粒表面，并且在水泥顆粒表面形成負電荷，在同性電荷間相斥的作用力下，水泥顆粒得以均勻分散，整體混凝土混料流動性提高，硬化后的混凝土材質更加均勻密實，抗收縮能力增強，減少了收縮裂縫的產生。減水劑的種類和添加量要根據混凝土的情況確定，原則上要選擇相容性好、硬化后收縮率低的種類。

2.3 嚴格按照技術規范施工，保障工程質量是防止裂縫產生的又一重要措施。必須嚴格控制基層項目面標高，確保混凝土層厚度均勻一致符合技術要求。基層平整度要根據水泥混凝土面層的平整度來調節。如果是高級路面，比如高速公路，要使用瀝青對基層表面進行封層處理，以防止早起裂縫短板現象發生。次一級的路面使用在基層加鋪塑料薄膜的方式來減少水泥混凝土層與基層間的阻力。要確保使用過程中基層完好，如果發現基層被碾壞，就要立即實施修復以防止反射裂縫產生。要及時排除基層空鼓、擠碎、隆起等現象，去除病患部位路面，使用相同的材料重新鋪設。在鋪設時要注意脹縫板橫向隔開，同時要與路面縮縫或脹縫相對齊。嚴格加強混料攤鋪工作技術管理。混料要依照技術規范配備，未經技術人員允許禁止擅自往料中加水，同時要由專業人員進行振搗工作，防止因混料水灰比過大或振搗不高造成路面裂縫。為防止基層干燥吸收混凝土底面水分，在攤鋪混料前先要對基層灑水，灑水要均勻，水量充足事宜。盡量避免高溫天施工，對于晝夜溫差較大的季節，要采取必要保溫措施。

2.4 要減少路面裂縫現象的發生，必須要做好施工后的路面養生工作。合格的養生能夠給混凝土的硬化過程提供適宜的溫度與濕度，既可以防止因環境因素的影響降低混凝土硬化質量，還能夠有效防止收縮變形產生的裂縫。養生工作要在混凝土初凝階段開始。這個時期混凝土層收縮劇烈，粘結強度低，是裂縫的高發期。及時有效的養生工作對于保證路面工程質量意義重大。日常施工中使用覆蓋薄膜和噴灑養護劑的方式進行養生。養護劑是種高分子涂膜材料，噴涂在混凝土上后迅速形成一層致密薄膜，能夠有效阻止水分子逸散到空氣中，從而保障混凝土層的濕潤，使混凝土層的硬化過程處于一個穩定、適宜的濕度環境中。

3 結束語

通過對水泥混凝土路面裂縫產生原因的歸納分析，我們可以知道，工程材料、施工條件、施工操作和后期養生是影響路面裂縫情況的主要因素。采取針對性的措施，保障工程材料質量合格、施工環境條件適宜、施工操作合乎規范和后期養生及時到位是防止路面裂縫發生、保障水泥路面施工質量的有效手段。

參考文獻

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