板塊式鋼筋混凝土路面的裂縫控制策略探討

【摘要】鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是最為多見(jiàn)的路面結(jié)構(gòu)類型之一，具備穩(wěn)定性高、耐久性好等諸多優(yōu)勢(shì)。然而，因鋼筋混凝土自身施工結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，再加上不同類型的混凝土質(zhì)量存在較大的差異造成裂縫問(wèn)題產(chǎn)生，已成為路面行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的重要約束因素。本文主要分析水泥混凝土路面裂縫類型及原因，并詳細(xì)探討鋼筋混凝土路面裂縫的控制措施。

【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土；路面；裂縫；防治措施

鋼筋混凝土路面由于各方面的原因，會(huì)導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，裂縫若進(jìn)一步發(fā)展就可能導(dǎo)致斷板病害的出現(xiàn)?；炷谅访鏀喟迨侵杆嗷炷谅访嬖谑┕ゐB(yǎng)護(hù)期間或正常使用過(guò)程中，無(wú)切縫處會(huì)產(chǎn)生裂縫并經(jīng)過(guò)發(fā)展后使得整塊混凝土板塊斷裂，同時(shí)形成兩塊或兩塊以上不規(guī)則的混凝土板的現(xiàn)象?；炷翑喟宀粌H會(huì)影響到混凝土路面的使用年限，更是混凝土路面的主要病害。

1、水泥混凝土路面裂縫類型

1.1塑性收縮裂縫

塑性收縮變形通常發(fā)生在混凝土路面澆注后2～10h左右，主要由于混凝土在冷凝過(guò)程中由于泌水、水分急劇蒸發(fā)等，引起混凝土路面由于過(guò)量失水發(fā)生收縮產(chǎn)生裂縫；另外，由于泌水和混凝土中不同顆粒的不均勻沉降而發(fā)生沉縮引起裂縫。

1.2干燥收縮裂縫

已經(jīng)硬化的混凝土由于沒(méi)有采取相應(yīng)保護(hù)措施，導(dǎo)致其水分進(jìn)一步散失而引起干燥收縮裂縫。引起混凝土路面發(fā)生干燥收縮的因素較多，主要有：水泥用量、骨料、水灰比、混凝土施工質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)措施和時(shí)間等。

1.3溫度收縮裂縫

溫度收縮主要發(fā)生在混凝土硬化過(guò)程中，由于水泥水化熱、高溫、澆筑后太陽(yáng)直接輻射等作用，使混凝土在高溫環(huán)境下發(fā)生硬化，而硬化后又因降溫而產(chǎn)生溫差收縮裂縫。如：在水泥混凝土板中部，其水泥在終凝后12h左右其水化溫度基本在80～90℃，在水化熱作用下使板內(nèi)混凝土出現(xiàn)明顯體積膨脹，而此時(shí)板面外部的溫度則與環(huán)境溫度相近，這樣就會(huì)在混凝土板內(nèi)產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力場(chǎng)。

1.4炭化收縮裂縫

混凝土在冷凝過(guò)程中，由于大氣中存在二氧化碳量，其能與水泥中的水化物發(fā)生炭化反應(yīng)，進(jìn)而引起混凝土發(fā)生收縮變形裂縫。

2、混凝土路面裂縫及斷板的原因

2.1水泥混凝土路材料較差

水泥本身的安定性比較差，強(qiáng)度不足，水泥中的游離氧化鈣在凝結(jié)過(guò)程中水化很慢。即使水泥結(jié)塊硬化，其依然在水中與水起反應(yīng)，當(dāng)游離氧化鈣超過(guò)一定限量時(shí)，就會(huì)破壞已經(jīng)硬化的水泥石或使抗拉強(qiáng)度下降。因此，水泥強(qiáng)度對(duì)混凝土路初期工程的質(zhì)量影響較為重要，如果水泥強(qiáng)度較差，那么開(kāi)裂、斷板的幾率則會(huì)大大提高。水泥其水化熱高、收縮大，這也是影響混凝土路開(kāi)裂、斷板的主要原因之一。

2.2混凝土配合比不當(dāng)

水泥混凝土的配比是非常重要的，工作人員在進(jìn)行水泥混凝土的水灰配比時(shí)一定要注意這一點(diǎn)。如果混凝土配比中水的比例大，那么水就會(huì)擠占灰的位置，混凝土中水分就比較大，多余的水分在空氣中揮發(fā)，之后路面就會(huì)出現(xiàn)較多孔隙，混凝土在收縮過(guò)程中就會(huì)受到影響，難以伸縮；如果混凝土配比中灰的比例大，那么灰就會(huì)擠占較多位置，孔隙率和收縮率都會(huì)增大，這在一定程度上會(huì)對(duì)混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生影響。水泥混凝土的最佳配比為0.26～0.29，最大不得超過(guò)0.45的比例。

2.3施工技術(shù)不佳

2.3.1水泥與集料混合過(guò)程中溫度不當(dāng)

如果溫度過(guò)高，在混合攪拌過(guò)程中加之水泥的水化熱，就會(huì)使混凝土的混合物溫度更高，那么在冷卻、硬化過(guò)程中溫差較大，水泥混凝土固化，在施工時(shí)就會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂、斷板；如果溫度較低，則會(huì)在攪拌混合過(guò)程中難以讓水泥與集料充分混合，黏合度不足。

2.3.2攪拌不當(dāng)

水泥與集料在混合過(guò)程中因?yàn)楣て诘雀鞣N原因，使得攪拌不足，還沒(méi)有形成強(qiáng)有力的混凝土強(qiáng)度，或者混凝土強(qiáng)度不均勻，這樣在使用過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)裂縫、斷板的情況；如果攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，又會(huì)造成分層現(xiàn)象出現(xiàn)，粗料、細(xì)料的上下分層現(xiàn)象嚴(yán)重，水泥混凝土黏合力差，強(qiáng)度不夠，使用過(guò)程中裂縫現(xiàn)象嚴(yán)重。

2.3.3公路養(yǎng)護(hù)不當(dāng)

公路養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，尤其在氣溫高、濕度小、風(fēng)速大的情況下，路面極易出現(xiàn)問(wèn)題，而此時(shí)如果疏于保養(yǎng)，則會(huì)對(duì)公路的損害非常嚴(yán)重。公路水分不能得到及時(shí)滿足，混凝土內(nèi)應(yīng)力集中，伸縮力降低，并且現(xiàn)在各種運(yùn)輸車輛承載較大，路面的承壓能力受到重大壓力的作用，極易造成斷板。

3、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制對(duì)策

3.1因溫度引起的裂縫控制策略

在當(dāng)前鋼筋混凝土路面施工領(lǐng)域，控制溫度差所引起的裂縫主要考慮自然環(huán)境溫差、太陽(yáng)照射時(shí)間等等自然因素。同時(shí)，還應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及施工作業(yè)圖紙完成施工作業(yè)操作流程。針對(duì)因太陽(yáng)照射時(shí)長(zhǎng)差異所引起的裂縫問(wèn)題，在認(rèn)真做好保養(yǎng)工作的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度與外表溫度的差異不高于25℃。當(dāng)遇到風(fēng)雨氣候時(shí)，還應(yīng)該利用防雨布以達(dá)到遮蓋的目的，并暫時(shí)停止?jié)仓鳂I(yè)。同時(shí)，在鋼筋混凝土施工作業(yè)時(shí)還應(yīng)該考慮加入較低水化特性的材料，主要包括低熱水泥、或者混凝劑等各種建材。為能更好解決鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中所存在的裂縫現(xiàn)象，施工作業(yè)人員還應(yīng)安裝伸縮縫以及支座，通過(guò)提升鋼筋混凝土彈力的方式達(dá)到保障路面質(zhì)量的目的。

3.2因耐久性引起的裂縫控制策略

為了能夠更好地解決與耐久性有關(guān)的裂縫，可以采取如下措施提升鋼筋混凝土自身的防護(hù)能力。

（1）在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的外表涂上隔離層，或者采用鋼筋阻誘劑的方式。

（2）實(shí)際施工中可以提高鋼筋混凝土密實(shí)性，以達(dá)到減少有害離子侵入或降低鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中堿度損失的情況。

（3）加大鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中水灰比、水泥用量、以及外加劑用量的控制力度，重視鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工作業(yè)工序的管理監(jiān)控工作。外涂隔離層主要通過(guò)外表涂上瀝青漆或者環(huán)氧樹(shù)脂涂料等等方式實(shí)現(xiàn)。

3.3施工工藝引起的裂縫控制策略

（1）持續(xù)優(yōu)化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作，重視施工技術(shù)交底工作，嚴(yán)格結(jié)合路面施工設(shè)計(jì)方案內(nèi)容進(jìn)行施工作業(yè).

（2）突出混凝土路面原材料的質(zhì)量控制工作，并按照路面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展質(zhì)量控制工作，并采取各種方式以提升質(zhì)量控制工作人員的綜合素養(yǎng)。

（3）在實(shí)際混凝土澆筑作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)該加大對(duì)人員施工作業(yè)的監(jiān)控力度，采取各種方式提升澆筑的質(zhì)量

（4）重視鋼筋混凝土的保養(yǎng)工作，以確保鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度符合路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度要求，以免存在開(kāi)裂問(wèn)題。

結(jié)語(yǔ)：

總之只有對(duì)混凝土路面采取正確的預(yù)防措施，才能最大限度地減少混凝土路面裂縫及斷板的出現(xiàn)。這對(duì)于保證混凝土路面施工質(zhì)量和延長(zhǎng)混凝土路面的使用壽命都有非常重要的實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)：

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[2]續(xù)競(jìng)臺(tái).鋼筋混凝土路面和橋面施工技術(shù)[J].交通世界，2016，16：96-97.