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混凝土路面施工出現(xiàn)早期開裂現(xiàn)象愈發(fā)普遍，成為混凝土路面工程常見的質量通病，尤其在山區(qū)工程中更加明顯。大量研究表明，由于大坍落度混凝土拌和物水泥用量和砂率的提升、用水量加大，加上混凝土路面是一種相對薄狀板類構件，出現(xiàn)裂縫的概率大幅增加。目前，不少專家一直在研究混凝土路面早期開裂的成因，提出了諸多對策，有效克服了城市路面混凝土施工早期裂縫質量通病，但尚未對晝夜溫差較大的山區(qū)混凝土路面早期裂縫成因機理進行深入探索。本文系統(tǒng)分析了山區(qū)晝夜溫差大的客觀環(huán)境因素對混凝土路面早期裂縫的成因機理；提出了若干防治措施。

1、水泥混凝土板早期裂縫的危害

水泥混凝土路面的早期裂縫是指混凝土路面在施工、養(yǎng)生期間,由于非荷載原因而產(chǎn)生的各種裂縫。這些裂縫中小的如發(fā)絲,稱之為裂紋。裂紋的縱向深度一般約為2cm～3cm,不會貫穿混凝土板,其長度各異,但很少超過混凝土板寬的一半。雖然這些裂紋對混凝土板的整體性能影響很小,在開放交通后的短期內不會影響到行車的安全性和舒適性,但隨著時間的推移,這些路面上的薄弱點極有可能在行車荷載和自然界溫度應力的不斷作用下,對水泥混凝土路面的強度和疲勞壽命造成影響。由于早期裂縫往往發(fā)生在混凝土板的上部,其厚度與混凝土面層厚度相比很小,以傳統(tǒng)的觀點來看其對混凝土面層強度幾乎沒有影響。但這些裂紋在混凝土板受到荷載作用時會出現(xiàn)應力集中的現(xiàn)象,并促使裂紋進一步擴展并不斷延伸,使混凝土板斷裂破壞的可能性增大。    

除了以上的裂紋外,在混凝土板的養(yǎng)生期間若采取的養(yǎng)生方法不當,還會出現(xiàn)橫向的、貫穿整個板寬和整個板厚方的裂縫,這種裂縫將改變混凝土板的受力狀況。在開放交通后,雨、雪等大氣降水會通過這些不規(guī)則的裂縫直接滲入路面的基層,如果不進行及時處理,在行車荷載的作用下,混凝土板很快就會出現(xiàn)唧泥、錯臺等病害,對于這種較為嚴重的裂縫,一般必須將該板清除后重新澆注。

2、山區(qū)混凝土路面早期裂縫成因機理

2.1形成機理

混凝土結構具有熱脹冷縮性質，當結構內部溫度或外部氣候環(huán)境發(fā)生變化，混凝土會發(fā)生變形，若變形遭到約束，則會在混凝土結構內產(chǎn)生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產(chǎn)生溫度裂縫。在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的，在混凝土收縮種類中，塑性收縮和干燥收縮（干縮）是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因。而現(xiàn)行路面施工采用的大坍落度預拌混凝土，因配比不合理造成混凝土早期收縮裂縫的概率大大增加。    

(1）溫度裂縫：山區(qū)混凝土路面溫度裂縫產(chǎn)生的原因不僅是晝夜溫差大，還與混凝土配合比中水泥等拌合物用量、養(yǎng)護情況等有關。

晝夜溫差的影響：如果混凝土路面養(yǎng)護不到位，不僅因為晝夜溫差大，形成極大的內外溫度梯度，當產(chǎn)生的溫度應力大于混凝土抗拉強度時，混凝土就會開裂。

水泥水化熱的影響：大坍落度混凝土具有水膠比低、水泥用量大等特點，在混凝土路面中使用水化熱極大，造成混凝土路面內部溫度急劇上升，在路表面產(chǎn)生溫度應力，當該應力超過混凝土抗拉強度即開裂。

(2）收縮裂縫：因混凝土表層水分損失快，內部損失慢，因此產(chǎn)生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時，就會產(chǎn)生收縮裂縫。山區(qū)地區(qū)尤其是南方氣候，晝夜溫差大，在白天艷陽高照的情況，混凝土路面常常因內部毛細孔吸附的水分失去引起路面體積收縮。

①水膠比和用水量的影響：大量實踐證明，混凝土收縮裂縫會隨著用水量的增加不斷增大，這是由于用水量越大，水分散失得越多，體積收縮也就越大。同時，收縮裂縫也會隨著水膠比的增大而增長，水膠比越大，水化后自由水也就越多，這些自由水蒸發(fā)后，造成混凝土路面體積收縮而出現(xiàn)裂縫。

②砂率的影響：用于大坍落度混凝土拌合的原材料，伴隨著砂率的增大和骨料粒徑的減小，骨料顆粒整體上表面積增大。而且現(xiàn)在普遍使用機制砂替代或部分替代河砂進行混凝土的配制，增大砂的表面積，需要更多的膠凝材料用量，最終增加了大坍落度混凝土收縮裂縫。    

③施工工藝影響：路面混凝土施工時，振搗不均勻，漏振或過振導致混凝土成型過程中混凝土路面體積密實性不均勻，混凝土內部產(chǎn)生應力不平衡，引起的收縮裂縫。另外，過振也會導致路面混凝土浮漿在混凝土表面產(chǎn)生大量不規(guī)則的收縮裂縫。

④施工技術影響：路面混凝土施工時，沒有采取圓盤抹光器進行二次抹平，加上抺平后沒有采取均勻壓痕處理或壓痕分布均勻性差等，無法避免混凝土表面收縮裂縫或溫差裂縫；在施工過程中，由于混凝土運輸時間較長失水過大，及現(xiàn)場無技術措施隨意加水等原因，影響混凝土性能，甚至混凝土產(chǎn)生離析等導致混凝土成型產(chǎn)生收縮裂縫。

2.2控制措施

每個工程項目都有特殊性，周邊環(huán)境也存在差異。因此，控制山區(qū)混凝土路面早期裂縫的措施也要結合山區(qū)及大坍落度混凝土等的特點進行研究，針對性采取有效措施。根據(jù)成因分析，提出如下具體防治措施，詳見表1。 

(1）在保證混凝土拌和物質量的情況下，不考慮環(huán)境溫差的影響，嚴格控制施工工藝流程，均勻振搗，可較大程度提高成型混凝土內部體積勻質性，有效克服混凝土成型收縮裂縫。

(2）采取可靠的施工技術，路面混凝土施工均勻振搗后，控制好抹面時間，采用圓盤抹面機二次抹壓抹平（坡度、坡向應符合設計要求），再采用路面壓痕機對混凝土表面均勻設置壓痕，可有效克服路面混凝土成型早期收縮裂縫及溫差裂縫。

(3）避免隨意加水影響混凝土拌和物質量，導致成型混凝土內在水量過多或混凝土體積穩(wěn)定性產(chǎn)生的裂縫。

內容來源：砼話

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