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[摘 要]本文通过笔者的工程实践，对水泥砼路面早期裂缝的产因进行了深入分析，并系统阐述了早期裂缝的预防措施，以求给广大工程技术人员在实践中带来借鉴和参考。
[关键词]水泥砼路面 早期裂缝 产因 预防
中图分类号：U418.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0173-01
由于水泥砼路面具有刚度大、强度高、板体性好、使用寿命长等优点，所以在我国的公路建设中使用广泛。但砼路面的早期裂缝问题是工程中经常遇到的一项技术难题。笔者根据实践中对水泥砼路面施工质量控制的经验，并结合大量理论研究，对水泥砼路面早期裂缝的产因进行了分析，并提出了系统有效的预防措施。
一、早期裂缝的产因分析
1、温缩裂缝。砼硬化初期，水泥水化放出较多的热量，而砼又是热的不良导体、散热缓慢，砼内部的温度较外部高，这将使砼内部产生显著的体积膨胀，而外部砼随气温降低冷却收缩，尤其是受到气温、湿度及风等突变影响收缩更大。此时，内部砼膨胀与外部收缩相互制约，将产生很大的拉应力，超过极限抗拉强度时，就会导致裂缝。工程中因为温度变化引起的裂缝比较普遍。所以在路面浇捣过程中，如割缝不及时，加之晚上气温降低，现场路面昼夜温差大，就会在路面产生裂缝。如不及时解决，将严重影响砼路面外观质量和日后的使用。
2、干缩裂缝。干缩是指砼凝结以后出现体积缩小的现象，这种收缩是长期持久的，这主要是由于置于未饱和空气中的砼因水分的散失引起的，而砼干燥时的体积变化并不等于散失出去水的体积。砼在干燥的空气中硬化，由于水分的逐渐蒸发，体积逐渐干缩，而这种干缩往往是表面较大，内部较小，所以常在表面产生许多微细的裂缝。影响砼干燥收缩的主要因素有集料和湿差。集料的影响大小取决于集料在砼中的含量，如果当砼的强度一定，和易性低的拌合物含有的集料比和易性高的多一些时，和易性低的砼的干燥收缩就小，除了砼内部集料影响外，砼本身在湿差作用下也产生收缩。这时由于砼水份的逸失发生在表面层上，与砼内部的湿度形成湿差，当干燥以不对称方式发生时，则可能引起翘曲，而使砼路面板断裂，出现裂缝。
3、水泥水化裂缝。它是一种化学反应收缩，水化生成物体积变小，形成相对收缩，引起裂缝的产生，但这种收缩随砼龄期增长而增加，40d后渐趋稳定，它的影响相对较小。还有如搅拌不足或过分，振捣不密实，形成的砼强度不足或不均匀，易导致早期开裂、断板。施工时砼的振捣时间也不宜过长，否则会造成分层，粗颗粒沉入底层，细颗粒及水留在上层，强度不均匀，表面收缩裂缝增加。养生不及时或養护方法不当，尤其是气温高、湿度小，风速大的不利条件下，就会使砼表面水分蒸发太快，从而加剧形成干缩裂缝。
4、施工裂缝。面层施工工艺不当。如砼浇筑间断。因停电、机械故障、运输不畅、气候突变、停料等原因使砼浇筑作业中断，再浇筑时未按施工缝处理。新旧砼由于结合不良和收缩不一致形成一条不规则的接缝。如切缝不及时，由于机具故障或操作人员切缝时间掌握不准确或切缝深度不足，造成砼内应力集中，在砼板的薄弱处形成不规则的贯穿裂缝。如传力杆安装不当，上下翘曲，则在砼伸缩和传力过程中砼就会被破坏，形成裂缝损坏。基层施工原因。如基层标高失控，造成路面厚度不致，过薄或厚薄交界处将成为薄弱断面，在砼收缩时，难以承受拉应力而开裂。基层不平整会大大增加其与砼界面的摩阻力，易在较薄弱路面开裂。
二、早期裂缝的预防措施
1、缩缝间距要合理。设计采用合适的缩缝构造形式。工程设计中，通常采用砼的线收缩为1.5×10-4～2×10-4，很明显，砼的收缩应力随着板长的增加而增大，因此，尽可能采用短板，其长度以4m～5m为宜，其缩缝一般采用锯切槽口的假缝形式，槽口宽度3mm～5mm，槽口深度1/4～1/5板厚即可。在很多工程中，为防早期裂缝的产生，设计确定为4m的短板，并采用了相应的板缝形式，取得了良好的效果。
2、选用材料要合格。一是合理选用水化热低、干缩性小的水泥，可防止早期裂缝。施工中，不得使用高温水泥，刚产出就很快出厂的水泥温度一般都较高，应几天后使用。水泥胶砂试件28d龄期的干缩率不得大于0.09%，水泥熟料中铝酸三钙含量不宜超过5%，选用硅酸三钙含量低，硅酸二钙含量高的低热水泥，水泥的其他技术指标要符合规定要求。为了确保工程质量，建议把住两个关口：①采购关，采购员必须熟悉和掌握水泥技术性能，对照标准检查每批货的出厂质量化验单，不符合要求不发货；②把住检验关，水泥进入工地要分批进行抽查检验，不符合规定不得施工。二是材料级配，水灰比、用水量对防止早期裂缝起重要作用。首先要严格按设计施工配合比施工。砼混合料的配合比设计要通过试验，拟设计配合比，试拌调整配合比后，还应根据现场浇筑条件、集料供应情况（干湿程度）、摊铺机具和气候条件随时进行调整，按调整好后配合比施工；其次是尽可能减少单位用水量和单位水泥用量，这可以通过掺入优质减水剂和加气剂以及良好的级配集料来实现，尽可能采用碎石和粗砂及自来水，使用杂质含量低的集料。
3、施工温度要保证。砼浇筑温度一般应低于30℃为宜，夏季施工时不超过35℃，并采用人工降温措施，一般选在早晚施工效果较好，注意保持基层顶面在浇筑前充分湿润；对干燥的骨料充分洒水，或在砂石料堆场搭棚遮阳，降低温度或采用冰水进行搅拌。在施工中还要经常注意天气变化情况，如遇温度急骤变化和大风突然来临应提前养生，高温修整抹面后应早覆盖，避免日照，保持表面湿度，减少表面蒸发。
4、施工方法要科学。一是基层施工必须按照规范施工，严格控制质量。
首先应严格控制好基层标高以及平整度。对于路基，其压实质量要求达到规定的压实度值和弯沉值，并充分考虑地下水对路基稳定的影响，做好完善的排水设施；对于路面基层，水泥砼路面对其不要求有很高的强度，但要求基层强度要有良好的均匀性和稳定性，这要求基层尽可能采用水泥稳定基层，并严格控制细料，以加强基层的水稳性。同时建立验槽制度，确保基层厚度均匀一致，保证强度均匀，而基层拌料则要确保拌和均匀，配料准确，最后还要保证基层的压实度。二是设置压缝最好每隔4～5m（一块板长）设置一道，其方法是先将“▽”型刀口的铁制压板用振动梁压入，随后提出用备好的木制三夹板嵌入，并在两侧模板上做上嵌条的记号，然后进行表面修整，收光抹平，待初凝硬化后，可用切缝机沿记号锯开。三是砼在浇筑过程中，用人工摊铺时，要特别注意不要抛掷或耙耧，应该用锹反扣，从而防止砼拌合物的离析。同时还应注意要均匀摊铺，不要使工作面参差不齐，影响振捣。振捣不能杂乱无章地随意振捣，出现过振或漏振，造成砼强度不均匀。一般情况下，砼的振捣应先从靠边角的地方用插入式振捣器有顺序的插捣，靠近模板，尤其要注意充分插捣密实，然后再用平板振捣器纵横交错地全面振捣，最后用振动梁振捣拖平。四是掺入缓凝剂，如柠檬酸等。它可延缓砼初凝时间，延长放热时间，避免热量过于集中释放，造成体积膨胀明显，产生较大的应力作用，从而达到减少裂缝的目的。
三、结论
水泥砼路面早期裂缝的原因很多，但归纳起来，就是设计、施工、材料以及管理养护这几个方面，要预防裂缝的产生也只有从这几个方面入手进行主动预防控制，只有这样，才能确保公路水泥砼路面的质量和寿命，使其更好的为人民群众服务，为社会主义各项事业的建设和发展服务。
参考文献
[1] 夏连学 赵卫平《路基路面工程》人民交通出版社 1997.
[2] 水泥混凝土路面施工技术规范JTG F30-2003 人民交通出版社.
[3] 水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2002 人民交通出版社.
[关键词]水泥砼路面 早期裂缝 产因 预防
中图分类号：U418.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0173-01
由于水泥砼路面具有刚度大、强度高、板体性好、使用寿命长等优点，所以在我国的公路建设中使用广泛。但砼路面的早期裂缝问题是工程中经常遇到的一项技术难题。笔者根据实践中对水泥砼路面施工质量控制的经验，并结合大量理论研究，对水泥砼路面早期裂缝的产因进行了分析，并提出了系统有效的预防措施。
一、早期裂缝的产因分析
1、温缩裂缝。砼硬化初期，水泥水化放出较多的热量，而砼又是热的不良导体、散热缓慢，砼内部的温度较外部高，这将使砼内部产生显著的体积膨胀，而外部砼随气温降低冷却收缩，尤其是受到气温、湿度及风等突变影响收缩更大。此时，内部砼膨胀与外部收缩相互制约，将产生很大的拉应力，超过极限抗拉强度时，就会导致裂缝。工程中因为温度变化引起的裂缝比较普遍。所以在路面浇捣过程中，如割缝不及时，加之晚上气温降低，现场路面昼夜温差大，就会在路面产生裂缝。如不及时解决，将严重影响砼路面外观质量和日后的使用。
2、干缩裂缝。干缩是指砼凝结以后出现体积缩小的现象，这种收缩是长期持久的，这主要是由于置于未饱和空气中的砼因水分的散失引起的，而砼干燥时的体积变化并不等于散失出去水的体积。砼在干燥的空气中硬化，由于水分的逐渐蒸发，体积逐渐干缩，而这种干缩往往是表面较大，内部较小，所以常在表面产生许多微细的裂缝。影响砼干燥收缩的主要因素有集料和湿差。集料的影响大小取决于集料在砼中的含量，如果当砼的强度一定，和易性低的拌合物含有的集料比和易性高的多一些时，和易性低的砼的干燥收缩就小，除了砼内部集料影响外，砼本身在湿差作用下也产生收缩。这时由于砼水份的逸失发生在表面层上，与砼内部的湿度形成湿差，当干燥以不对称方式发生时，则可能引起翘曲，而使砼路面板断裂，出现裂缝。
3、水泥水化裂缝。它是一种化学反应收缩，水化生成物体积变小，形成相对收缩，引起裂缝的产生，但这种收缩随砼龄期增长而增加，40d后渐趋稳定，它的影响相对较小。还有如搅拌不足或过分，振捣不密实，形成的砼强度不足或不均匀，易导致早期开裂、断板。施工时砼的振捣时间也不宜过长，否则会造成分层，粗颗粒沉入底层，细颗粒及水留在上层，强度不均匀，表面收缩裂缝增加。养生不及时或養护方法不当，尤其是气温高、湿度小，风速大的不利条件下，就会使砼表面水分蒸发太快，从而加剧形成干缩裂缝。
4、施工裂缝。面层施工工艺不当。如砼浇筑间断。因停电、机械故障、运输不畅、气候突变、停料等原因使砼浇筑作业中断，再浇筑时未按施工缝处理。新旧砼由于结合不良和收缩不一致形成一条不规则的接缝。如切缝不及时，由于机具故障或操作人员切缝时间掌握不准确或切缝深度不足，造成砼内应力集中，在砼板的薄弱处形成不规则的贯穿裂缝。如传力杆安装不当，上下翘曲，则在砼伸缩和传力过程中砼就会被破坏，形成裂缝损坏。基层施工原因。如基层标高失控，造成路面厚度不致，过薄或厚薄交界处将成为薄弱断面，在砼收缩时，难以承受拉应力而开裂。基层不平整会大大增加其与砼界面的摩阻力，易在较薄弱路面开裂。
二、早期裂缝的预防措施
1、缩缝间距要合理。设计采用合适的缩缝构造形式。工程设计中，通常采用砼的线收缩为1.5×10-4～2×10-4，很明显，砼的收缩应力随着板长的增加而增大，因此，尽可能采用短板，其长度以4m～5m为宜，其缩缝一般采用锯切槽口的假缝形式，槽口宽度3mm～5mm，槽口深度1/4～1/5板厚即可。在很多工程中，为防早期裂缝的产生，设计确定为4m的短板，并采用了相应的板缝形式，取得了良好的效果。
2、选用材料要合格。一是合理选用水化热低、干缩性小的水泥，可防止早期裂缝。施工中，不得使用高温水泥，刚产出就很快出厂的水泥温度一般都较高，应几天后使用。水泥胶砂试件28d龄期的干缩率不得大于0.09%，水泥熟料中铝酸三钙含量不宜超过5%，选用硅酸三钙含量低，硅酸二钙含量高的低热水泥，水泥的其他技术指标要符合规定要求。为了确保工程质量，建议把住两个关口：①采购关，采购员必须熟悉和掌握水泥技术性能，对照标准检查每批货的出厂质量化验单，不符合要求不发货；②把住检验关，水泥进入工地要分批进行抽查检验，不符合规定不得施工。二是材料级配，水灰比、用水量对防止早期裂缝起重要作用。首先要严格按设计施工配合比施工。砼混合料的配合比设计要通过试验，拟设计配合比，试拌调整配合比后，还应根据现场浇筑条件、集料供应情况（干湿程度）、摊铺机具和气候条件随时进行调整，按调整好后配合比施工；其次是尽可能减少单位用水量和单位水泥用量，这可以通过掺入优质减水剂和加气剂以及良好的级配集料来实现，尽可能采用碎石和粗砂及自来水，使用杂质含量低的集料。
3、施工温度要保证。砼浇筑温度一般应低于30℃为宜，夏季施工时不超过35℃，并采用人工降温措施，一般选在早晚施工效果较好，注意保持基层顶面在浇筑前充分湿润；对干燥的骨料充分洒水，或在砂石料堆场搭棚遮阳，降低温度或采用冰水进行搅拌。在施工中还要经常注意天气变化情况，如遇温度急骤变化和大风突然来临应提前养生，高温修整抹面后应早覆盖，避免日照，保持表面湿度，减少表面蒸发。
4、施工方法要科学。一是基层施工必须按照规范施工，严格控制质量。
首先应严格控制好基层标高以及平整度。对于路基，其压实质量要求达到规定的压实度值和弯沉值，并充分考虑地下水对路基稳定的影响，做好完善的排水设施；对于路面基层，水泥砼路面对其不要求有很高的强度，但要求基层强度要有良好的均匀性和稳定性，这要求基层尽可能采用水泥稳定基层，并严格控制细料，以加强基层的水稳性。同时建立验槽制度，确保基层厚度均匀一致，保证强度均匀，而基层拌料则要确保拌和均匀，配料准确，最后还要保证基层的压实度。二是设置压缝最好每隔4～5m（一块板长）设置一道，其方法是先将“▽”型刀口的铁制压板用振动梁压入，随后提出用备好的木制三夹板嵌入，并在两侧模板上做上嵌条的记号，然后进行表面修整，收光抹平，待初凝硬化后，可用切缝机沿记号锯开。三是砼在浇筑过程中，用人工摊铺时，要特别注意不要抛掷或耙耧，应该用锹反扣，从而防止砼拌合物的离析。同时还应注意要均匀摊铺，不要使工作面参差不齐，影响振捣。振捣不能杂乱无章地随意振捣，出现过振或漏振，造成砼强度不均匀。一般情况下，砼的振捣应先从靠边角的地方用插入式振捣器有顺序的插捣，靠近模板，尤其要注意充分插捣密实，然后再用平板振捣器纵横交错地全面振捣，最后用振动梁振捣拖平。四是掺入缓凝剂，如柠檬酸等。它可延缓砼初凝时间，延长放热时间，避免热量过于集中释放，造成体积膨胀明显，产生较大的应力作用，从而达到减少裂缝的目的。
三、结论
水泥砼路面早期裂缝的原因很多，但归纳起来，就是设计、施工、材料以及管理养护这几个方面，要预防裂缝的产生也只有从这几个方面入手进行主动预防控制，只有这样，才能确保公路水泥砼路面的质量和寿命，使其更好的为人民群众服务，为社会主义各项事业的建设和发展服务。
参考文献
[1] 夏连学 赵卫平《路基路面工程》人民交通出版社 1997.
[2] 水泥混凝土路面施工技术规范JTG F30-2003 人民交通出版社.
[3] 水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2002 人民交通出版社.