橋面鋪裝混凝土裂紋產生的原因及防治措施
摘要：本文對橋面鋪裝混凝土裂紋問題進行了分析。結果表明．產生混凝土裂皺的原因很多。但商品混凝土的原材質量及現(xiàn)場施工方法是主要因素。
關鍵詞：裂紋 產生原因 控制措施
某高速公路為雙向8車道貨運專用公路,路面寬41m。因橋面鋪裝較寬,開始時不注意橋面鋪裝的施工工藝，造成一些小橋和通道混凝土鋪裝層出現(xiàn)較嚴重的裂縫。后來，經過對各施工環(huán)節(jié)的質量控制，橋面混凝土鋪裝的裂紋明顯減少。
一、裂紋產生的原因
1、沉降塑性裂紋：此類裂縫產生的主要原因是由于混凝土骨料沉降時受到鋼筋阻礙而產生的。這種裂縫大多出現(xiàn)在混凝土澆注后0.5小時至2小時之間，混凝土表面消失水光后立即產生，沿著面層鋼筋的走向出現(xiàn)。另外商品混凝土為滿足運輸、泵送要求，其水泥用量較現(xiàn)場攪拌的混凝土大；同時，混凝土砂率增大及外加劑的摻入，使預拌混凝土收縮值大大增加?；炷脸两底冃蔚拇笮∨c混凝土流態(tài)有關．混凝土流動性越大，相對沉縮變形越大。
2、干縮裂紋：此類裂紋產生的主要原因是混凝土澆筑后，在塑性狀態(tài)時表面水分蒸發(fā)過快造成的。這類裂紋多在表面出現(xiàn)，形狀不規(guī)則、長短寬窄不一、呈龜裂狀，深度一般不超過50mm。產生的原因主要是混凝土澆注后表面沒有及時被覆蓋，特別是在炎熱或大風天氣混凝土表面水分蒸發(fā)過快，或者是基面吸水過快，以及混凝土本身的水化熱高等原因造成混凝土產生急劇收縮，此時混凝土強度幾乎為零，不能抵抗這種變形應力而導致開裂?；炷林姓舭l(fā)和吸收水分的速度越快，干縮裂紋越容易產生，而商品混凝土由于為了滿足流動性、和易性，出機時混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多，早期強度低所以其水分特別容易散失，表面容易形成裂紋。
3、溫度裂紋：此類裂紋產生的主要原因是由于聚集在混凝土內部的水化熱短時間不易散發(fā)，造成內部溫度升高，而表面散熱較快，這樣形成較大的內外溫差，使混凝土表面產生拉應力。此時混凝土的齡期很短，抗拉強度很低，如果溫差產生的表面拉應力超過此時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土表面產生表面裂紋。這種裂縫一般產生很早，多呈不規(guī)則狀態(tài)，深度較淺，屬表面性質。表面裂紋易產生應力集中，能促使裂紋進一步開展。
4、原材料及配合比對裂紋的影響：
?、?、砂：砂的含泥量及粒徑對混凝土干縮有較大影響。采用細砂時，每立方混凝土用水量比中、粗砂增加用水量20-25kg。由于用水量增大導致混凝土干縮的增大。砂含泥量對混凝土收縮影響較大，隨著含泥量增大混凝土收縮增大，抗拉強度降低。
②、石子：石子粒徑加大，混凝土配合比不變的情況下。其用水量或水泥用量相應減少，混凝土收縮隨之減少。同樣石子含泥對其收縮極為不利。
?、邸⑺嘤昧浚夯炷林兴嘤昧吭黾?，其收縮隨之加大。
?、堋⑸奥剩夯炷林写止橇鲜堑挚故湛s得主要材料，在配合比完全相同的情況下，混凝土干縮隨砂率增大而增大。砂率降低，即增加粗骨料用量，對控制混凝土裂紋有顯著效果。
?、?、水灰比：水是影響混凝土收縮最主要因素?；炷林杏盟吭酱螅涠仍酱螅瑒t干縮越大。因此嚴格控制水灰比是十分重要的。
二、常見的裂紋防治措施
1、沉降塑性裂紋的防治措施
?、?、在滿足施工的的條件下，盡最大可能減小混凝土的塌落度，通過采用高效減水劑，減少用水量，以減小塑性變形。
?、?、控制好振搗時間，不可漏振亦不可過振，過振會使粗骨料下沉，增大表面的收縮。
③、掌握好收面時間，應在表面水基本收干前后，適時用木抹子磨平搓毛兩遍，拍打，愈合裂紋。
④、施工現(xiàn)場絕對不可以隨意向混凝土中加水。
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2、干縮裂紋的防治措施
①、混凝土澆注前，基底要充分濕潤，混凝土澆注完畢后及時覆蓋，避免混凝土失水過快，造成裂紋。
?、?、混凝土施工最好避開大風天氣，必須在大風天氣施工時要有防風措施或者隨澆注隨覆蓋，以避免混凝土表面失水造成裂紋。
?、邸⑸唐坊炷猎跐M足施工的前提下盡量減小出機塌落度、降低砂率、嚴格控制骨料的含泥量。
3、溫度裂紋的防治措施
?、?、選用低水化熱、凝結時間長的水泥。摻加緩凝劑或高效減水劑，在保證水灰比不變的條件下減少用水量及水泥用量，延長混凝土達到最高溫度時間，減少干縮；選用粒徑較大且級配良好的粗骨料，避免砂量過多以減少水泥用量及用水量；在滿足施工的前提下用低流動性混凝土，減少單位體積用水量。
?、?、降低混凝土澆筑溫度。在高溫季節(jié)要降低原材料溫度，選擇在環(huán)境溫度較低的早晚澆筑，避免吸收外部環(huán)境熱量；運輸工具、泵送管路盡量遮蔭，防止混凝土升溫。
③、表面保溫與保濕。要盡量長時間地保溫和保持混凝土表面濕潤，讓其表面慢慢冷卻、干燥，使混凝土能夠增長強度以抵抗開裂拉應力。
4、原材及配合比的控制
?、?、材料選擇和控制
砂：宜采用細度模數(shù)M＝2.8～3.0中砂，嚴格控制含泥量≯2％，石：采用粒徑較大且級配良好的碎石，并控制含泥量≯1％。
水泥：采用425#礦渣水泥或低熱水泥。
?、?、配合比及生產控制
前面我們已經介紹，粗骨料可阻止水泥收縮從而阻止裂紋的產生，因此混凝土在滿足施工的基礎上，盡可能降低砂率，一般可控制在39%～40%?；炷了冶仁怯绊憦姸群土鸭y的主要因素，水灰比大混凝土坍落度大，其收縮亦越大，也就越容易產生裂紋，因此應嚴格控制混凝土坍落度，不宜過大。粉煤灰及磨細礦渣在混凝土中具有形態(tài)效應，活性效應，微集科效應，因此它能改善和提高新拌混凝土和硬化混凝土的性能，改善混凝土和易性降低混凝土泌水性，在相同坍落度情況下，混凝土用水量可降低，從而減少混凝土早期沉縮量，有利于裂紋的控制。此外高溫季節(jié)為避免混凝土過快硬化，應采取適當措施緩凝，為施工抹壓提供條件。
三、 結束語
綜上所述，混凝土橋面鋪裝裂紋的產生原因多種多樣，涉及到各個環(huán)節(jié)。在混凝土生產以及施工過程中有針對性地采取預防措施，盡量不出現(xiàn)裂紋，或盡量減少裂紋的數(shù)量和寬度，特別是避免有害裂紋的出現(xiàn)，以確保工程質量。
參考文獻：
1王鐵夢：“建筑物的裂紋控制”
2王壽華、黃榮源、穆金虎：“建筑工程質量癥害分析及處理”
3王異：“建筑工程質量事故實例分析手冊”(上冊)
4楊伯科：“混凝土實用新技術手冊”
5陳曉東—淺談商品混凝土結構裂縫的控制—泰州職業(yè)技術學院學報—2006-2
6商品混凝土結構裂縫產生原因及預防措施—科技咨詢—建筑科學 2006-4
（中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉載請注明出處）
關鍵詞：裂紋 產生原因 控制措施
某高速公路為雙向8車道貨運專用公路,路面寬41m。因橋面鋪裝較寬,開始時不注意橋面鋪裝的施工工藝，造成一些小橋和通道混凝土鋪裝層出現(xiàn)較嚴重的裂縫。后來，經過對各施工環(huán)節(jié)的質量控制，橋面混凝土鋪裝的裂紋明顯減少。
一、裂紋產生的原因
1、沉降塑性裂紋：此類裂縫產生的主要原因是由于混凝土骨料沉降時受到鋼筋阻礙而產生的。這種裂縫大多出現(xiàn)在混凝土澆注后0.5小時至2小時之間，混凝土表面消失水光后立即產生，沿著面層鋼筋的走向出現(xiàn)。另外商品混凝土為滿足運輸、泵送要求，其水泥用量較現(xiàn)場攪拌的混凝土大；同時，混凝土砂率增大及外加劑的摻入，使預拌混凝土收縮值大大增加?；炷脸两底冃蔚拇笮∨c混凝土流態(tài)有關．混凝土流動性越大，相對沉縮變形越大。
2、干縮裂紋：此類裂紋產生的主要原因是混凝土澆筑后，在塑性狀態(tài)時表面水分蒸發(fā)過快造成的。這類裂紋多在表面出現(xiàn)，形狀不規(guī)則、長短寬窄不一、呈龜裂狀，深度一般不超過50mm。產生的原因主要是混凝土澆注后表面沒有及時被覆蓋，特別是在炎熱或大風天氣混凝土表面水分蒸發(fā)過快，或者是基面吸水過快，以及混凝土本身的水化熱高等原因造成混凝土產生急劇收縮，此時混凝土強度幾乎為零，不能抵抗這種變形應力而導致開裂?；炷林姓舭l(fā)和吸收水分的速度越快，干縮裂紋越容易產生，而商品混凝土由于為了滿足流動性、和易性，出機時混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多，早期強度低所以其水分特別容易散失，表面容易形成裂紋。
3、溫度裂紋：此類裂紋產生的主要原因是由于聚集在混凝土內部的水化熱短時間不易散發(fā)，造成內部溫度升高，而表面散熱較快，這樣形成較大的內外溫差，使混凝土表面產生拉應力。此時混凝土的齡期很短，抗拉強度很低，如果溫差產生的表面拉應力超過此時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土表面產生表面裂紋。這種裂縫一般產生很早，多呈不規(guī)則狀態(tài)，深度較淺，屬表面性質。表面裂紋易產生應力集中，能促使裂紋進一步開展。
4、原材料及配合比對裂紋的影響：
?、?、砂：砂的含泥量及粒徑對混凝土干縮有較大影響。采用細砂時，每立方混凝土用水量比中、粗砂增加用水量20-25kg。由于用水量增大導致混凝土干縮的增大。砂含泥量對混凝土收縮影響較大，隨著含泥量增大混凝土收縮增大，抗拉強度降低。
②、石子：石子粒徑加大，混凝土配合比不變的情況下。其用水量或水泥用量相應減少，混凝土收縮隨之減少。同樣石子含泥對其收縮極為不利。
?、邸⑺嘤昧浚夯炷林兴嘤昧吭黾?，其收縮隨之加大。
?、堋⑸奥剩夯炷林写止橇鲜堑挚故湛s得主要材料，在配合比完全相同的情況下，混凝土干縮隨砂率增大而增大。砂率降低，即增加粗骨料用量，對控制混凝土裂紋有顯著效果。
?、?、水灰比：水是影響混凝土收縮最主要因素?；炷林杏盟吭酱螅涠仍酱螅瑒t干縮越大。因此嚴格控制水灰比是十分重要的。
二、常見的裂紋防治措施
1、沉降塑性裂紋的防治措施
?、?、在滿足施工的的條件下，盡最大可能減小混凝土的塌落度，通過采用高效減水劑，減少用水量，以減小塑性變形。
?、?、控制好振搗時間，不可漏振亦不可過振，過振會使粗骨料下沉，增大表面的收縮。
③、掌握好收面時間，應在表面水基本收干前后，適時用木抹子磨平搓毛兩遍，拍打，愈合裂紋。
④、施工現(xiàn)場絕對不可以隨意向混凝土中加水。
[Page]
2、干縮裂紋的防治措施
①、混凝土澆注前，基底要充分濕潤，混凝土澆注完畢后及時覆蓋，避免混凝土失水過快，造成裂紋。
?、?、混凝土施工最好避開大風天氣，必須在大風天氣施工時要有防風措施或者隨澆注隨覆蓋，以避免混凝土表面失水造成裂紋。
?、邸⑸唐坊炷猎跐M足施工的前提下盡量減小出機塌落度、降低砂率、嚴格控制骨料的含泥量。
3、溫度裂紋的防治措施
?、?、選用低水化熱、凝結時間長的水泥。摻加緩凝劑或高效減水劑，在保證水灰比不變的條件下減少用水量及水泥用量，延長混凝土達到最高溫度時間，減少干縮；選用粒徑較大且級配良好的粗骨料，避免砂量過多以減少水泥用量及用水量；在滿足施工的前提下用低流動性混凝土，減少單位體積用水量。
?、?、降低混凝土澆筑溫度。在高溫季節(jié)要降低原材料溫度，選擇在環(huán)境溫度較低的早晚澆筑，避免吸收外部環(huán)境熱量；運輸工具、泵送管路盡量遮蔭，防止混凝土升溫。
③、表面保溫與保濕。要盡量長時間地保溫和保持混凝土表面濕潤，讓其表面慢慢冷卻、干燥，使混凝土能夠增長強度以抵抗開裂拉應力。
4、原材及配合比的控制
?、?、材料選擇和控制
砂：宜采用細度模數(shù)M＝2.8～3.0中砂，嚴格控制含泥量≯2％，石：采用粒徑較大且級配良好的碎石，并控制含泥量≯1％。
水泥：采用425#礦渣水泥或低熱水泥。
?、?、配合比及生產控制
前面我們已經介紹，粗骨料可阻止水泥收縮從而阻止裂紋的產生，因此混凝土在滿足施工的基礎上，盡可能降低砂率，一般可控制在39%～40%?；炷了冶仁怯绊憦姸群土鸭y的主要因素，水灰比大混凝土坍落度大，其收縮亦越大，也就越容易產生裂紋，因此應嚴格控制混凝土坍落度，不宜過大。粉煤灰及磨細礦渣在混凝土中具有形態(tài)效應，活性效應，微集科效應，因此它能改善和提高新拌混凝土和硬化混凝土的性能，改善混凝土和易性降低混凝土泌水性，在相同坍落度情況下，混凝土用水量可降低，從而減少混凝土早期沉縮量，有利于裂紋的控制。此外高溫季節(jié)為避免混凝土過快硬化，應采取適當措施緩凝，為施工抹壓提供條件。
三、 結束語
綜上所述，混凝土橋面鋪裝裂紋的產生原因多種多樣，涉及到各個環(huán)節(jié)。在混凝土生產以及施工過程中有針對性地采取預防措施，盡量不出現(xiàn)裂紋，或盡量減少裂紋的數(shù)量和寬度，特別是避免有害裂紋的出現(xiàn)，以確保工程質量。
參考文獻：
1王鐵夢：“建筑物的裂紋控制”
2王壽華、黃榮源、穆金虎：“建筑工程質量癥害分析及處理”
3王異：“建筑工程質量事故實例分析手冊”(上冊)
4楊伯科：“混凝土實用新技術手冊”
5陳曉東—淺談商品混凝土結構裂縫的控制—泰州職業(yè)技術學院學報—2006-2
6商品混凝土結構裂縫產生原因及預防措施—科技咨詢—建筑科學 2006-4
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