廠區道路混凝土裂縫的形式與防治措施

陳孚

摘 要： 本文從廠區道路裂縫形式展開敘述，證明了對混凝土裂縫加以控制極為必要，并結合施工經驗，從路面材料選擇等方面采取措施有效控制混凝土施工裂縫。通過該控制措施，可有效預防裂縫產生，提高結構抗裂能力，保證工程建設質量。

關鍵詞： 廠區道路;混凝土裂縫;防治措施

引言

作為一種常用的建筑材料，混凝土在工業建設、道路建設等領域得到了廣泛應用。通常混凝土工程都屬于帶縫工作，因裂縫的產生往往會促使內部材料發生改變，從而導致混凝土承載力、耐久性下降，且對工程質量造成嚴重影響，甚至會危害到行車安全。從我國的混凝土結構設計規范《GB2011》規定來看：不同環境下不同混凝土結構物其裂縫的寬度有不同的控制標準，一般情況下允許的裂縫寬度為0.2mm～0.3mm。若要想讓混凝土不產生裂縫是不現實的，必須付出巨大的經濟代價。據大量工程實踐可見，混凝土裂縫具有必然性，不可避免，是材料的一種特性，為有效遏制其發展，防止出現危害性，必須采取科學有效的措施予以控制。要求在規定范圍內合理控制混凝土裂縫寬度，這也是保障行車安全的關鍵。通常都會選用素混凝土用于廠區道路施工，其面層往往通過C25以上混凝土現澆形成，除根據需要在接縫區和局部范圍（邊緣和角隅）外均不配置鋼筋。但廠區道路在多種因素的作用下容易產生裂縫等病害，因此應加強對廠區道路病害的防治及路面養護工作。

一、廠區混凝土道路裂縫形式分析

1、干縮裂縫

干縮裂縫多出現在混凝土養護結束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發會產生干縮，且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產生主要是由于混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果：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部約束，產生較大拉應力而產生裂縫。相對濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫，寬度多在0.05～0.2mm之間，。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗滲性，引起鋼筋的銹蝕，影響混凝土的耐久性等等。混凝土干縮主要原因是選用水化熱較大的水泥，和水泥漿較多水灰比較大，后期養護有關。

2、塑性收縮裂縫

混凝土塑性裂縫一般可分為兩類，即塑性沉降裂縫和塑性收縮裂縫，這兩種裂縫的形成過程都與混凝土的泌水有關，泌水是指混凝土澆筑搗實后尚未凝結硬化之前，從外表看在混凝土的澆筑面上山現一層清水或者從模扳縫中滲出部分水的一種現象，這是因為水在混凝土拌合物各組分中密度最小。當混凝土成型后的靜止過程中，部分密度較大的固體顆粒還會向下沉積，而水則只能向上浮動，一部分水泌出到混凝土的外表面，稱為外泌水;另一部分被截留在鋼筋及粗骨料的下面形成水囊，水分蒸發后產生孔隙及界面裂縫，從而降低了鋼筋與混凝土之間的粘結強度以及水泥石與骨料之間的界面強度，致使混凝土的抗凍、抗滲和抗腐蝕能力減弱，抗壓抗折強度降低，這部分水稱為內泌水，只有當水泥水化產生的膠結強度足以阻止固體顆粒相對運動或者各種固體顆粒經過遷移已達到緊密堆積狀態時，沉積相對停止，泌水才告結束，泌水使混凝土的體積縮小，促成了混凝土塑性裂縫的產生。沁水的原因主要是水灰比大，振搗時間過長造成。

3、沉陷裂縫

沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致;或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不均勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關，一般沿與地面垂直或呈30°～45°角方向發展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩定。

4、溫度裂縫

溫度裂縫的走向通常無一定規律，大面積結構裂縫常縱橫交錯;梁板類長度尺寸較大的結構，裂縫多平行于短邊;深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細，而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。此種裂縫的出現會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗滲能力等。

5、化學反應引起的裂縫

由于混凝土中的水泥水化、漿體中的固體和液體絕對體積的減少。水化產物的絕對體積要小于水化前水泥與水的絕對體積，這種收縮成為化學收縮。化學收縮是不能恢復的，其收縮量隨混凝土的齡期的延長而增加，大致與時間的對數成正比，一般在混凝土成型后40多天內增加較快，以后就漸趨穩定。化學收縮裂縫的大小取決于水泥用量的大小。

二、廠區道路混凝土裂縫病害的防治對策

1、合理選擇材料

（1）水泥選擇。因為大量的水化熱會使大體積混凝土出現裂縫，故要選擇中熱或低熱品種的水泥，如 325#的礦渣硅酸鹽水泥，其齡期為 28 天的水化熱比較。

（2）骨料選擇。混凝土中骨料的材質因素對混凝土有很大的影響。第一，粗骨料的選擇。對于大體積的混凝土，要根據配筋間距選擇粗骨料最佳的最大粒徑。在施工條件允許的前提下，盡量選用粒徑較大、級配良好的石子。因為大粒徑的石子在拌和時可減少用水量，混凝土的收縮也會隨之減少;此外，還可減少水泥的用量，從而降低了水化熱。一般在施工中，采用粒徑為5 mm～40 mm 的石子，拌制 1m3混凝土可減少拌和水15 kg，減少水泥用量20 kg。第二，細骨料的選擇。在拌制混凝土時，一般選用中砂或粗砂，因為這樣可減少用水量和水泥的用量，從而減少了混凝土的收縮和降低了水化熱。第三，控制砂石的含泥量。因為含泥量過大，不僅會增加混凝土的收縮，也會降低混凝土強度。因此，要將砂、石洗干凈，以控制石子的含泥量不超過 1%，砂的含泥量不超過 2%。

2、控制混凝土澆筑溫度

（1）拌和混凝土時加水或用水將碎石冷卻，以降低混凝土的澆筑溫度。

（2）在混凝土中埋設循環水管，通入循環冷水以降低混凝土的內部溫度。

（3）氣溫驟降時對混凝土進行表面保溫，以免混凝土表面產生過大的溫度梯度而引起裂縫。

（4）混凝土出機后，經過運送、卸料、泵送、澆筑、振搗等工序后的溫度，即為澆筑溫度。我國規范規定，澆筑溫度應控制在 25 ℃，因此在澆筑混凝土時，合理控制振搗時間，澆筑完后要加強混凝土的養護工作。

3、摻入外加劑可減少混凝土開裂

考慮到控制大體積混凝土的開裂問題，還要摻入外加料，其品種主要有：

（1）摻入木質素黃酸鹽類，如木質素黃酸鈣減水劑，能明顯改善混凝土的可易性。如果在混凝土中摻入水泥用量 0.25%的木質素黃酸鈣，可減少 10%的拌和水，節約 10%的水泥，從而降低了水化熱，而減少混凝土的開裂。

（2）加入適量的粉煤灰。由于粉煤灰的粒狀呈球狀，具有“ 滾球效應”，能起到潤滑作用，改善混凝土的黏塑性和可泵性，從而降低了水化熱，而減少混凝土的開裂。

4、錯臺處理

在處理路面面層錯臺病害時，應針對不同的病害類型，采取不同的補修措施。對完整的砼面層之間的錯臺，可用瀝青砂或細粒式密級配瀝青砼接順，也可采用細粒式水泥砼或水泥砂漿修補，修補時可用具有親水性的環氧粘結劑;若錯臺是因為砼路面板下基礎沉降而產生的，則可向板下注漿或采用頂開與注漿相結合的施工法來維修;若錯臺的砼板已碎裂，則宜至少鋸切翻挖1米以上寬度，處理好土基和基層，然后在重新鋪筑砼。

5、路面板起拱

這種病害不常見，但一旦出現，則嚴重威脅行車安全。處理方法是：一旦發現應立即鋸切起拱部位板體，鋸切挖除約1米寬板塊，然后及時重新鋪筑挖除部位的砼路面。

6、廠區混凝土路面養護

砼路面的經常性養護工作，主要是清掃路面上的砂石和其他堆積物，面板接縫填封料的修理，防止和減少砼面板的損壞等。具體可歸結為以下幾個方面：

（1）勤掃。路面要經常清掃，保持清潔，尤其對于丟棄在路面上的石料、金屬等硬物應及時掃除，以免行駛在路面上的車輛輾壓摩擦路面而引起損壞，對泄露在路面上的焦碳、油品等污染物，應及時沖洗干凈，以減少污染物對路面的損害。

（2）勤灌縫。砼路面的養護重點在接縫處。砼面板的伸縮縫及縱縫等縫隙是路面的薄弱環節，要在不同季節及時填充或鏟除填縫料。灌縫材料通常用聚氯乙烯膠泥或瀝青橡膠等，應經常填滿接縫，夏季被擠出的多余填縫料要及時鏟除;冬季砼面板及收縮使填縫料欠缺，應予填補。填封前要清除已老化的填縫料和縫內雜物，再灌填縫材料。填縫料要與路面齊平，以保持接縫的完好，表面平順，行車舒適。

（3）勤削。高于路肩的土或路肩草應經常削，以防路肩積水向路基內滲水，浸軟路基，導致路面損壞。

（4）勤疏。兩側邊溝應及時疏通，特別是暴雨之后，路塹式路基道路更應注意疏通水溝，否則容易浸軟路基或沖毀路基邊坡。

三、結束語

綜上所述，伴隨社會經濟的快速發展，也推動了我國道路基礎建設發展。廠區道路施工往往選用素混凝土路面，因長期荷載及自然因素影響，路面都會出現病害問題，如裂縫等，導致維修難度增多，嚴重影響了行車的舒適性及安全性。為此，必須重視廠區道路質量問題，有效防治裂縫。只有在充分掌握裂縫類型及形成原因的基礎上，才能保證采取的措施切實可行，才能提升工程質量。

參考文獻

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