橋面鋪裝混凝土裂紋產(chǎn)生的原因及防治措施
摘要：本文對(duì)橋面鋪裝混凝土裂紋問題進(jìn)行了分析。結(jié)果表明．產(chǎn)生混凝土裂皺的原因很多。但商品混凝土的原材質(zhì)量及現(xiàn)場(chǎng)施工方法是主要因素。
關(guān)鍵詞：裂紋 產(chǎn)生原因 控制措施
某高速公路為雙向8車道貨運(yùn)專用公路,路面寬41m。因橋面鋪裝較寬,開始時(shí)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(yán)重的裂縫。后來，經(jīng)過對(duì)各施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，橋面混凝土鋪裝的裂紋明顯減少。
一、裂紋產(chǎn)生的原因
1、沉降塑性裂紋：此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土骨料沉降時(shí)受到鋼筋阻礙而產(chǎn)生的。這種裂縫大多出現(xiàn)在混凝土澆注后0.5小時(shí)至2小時(shí)之間，混凝土表面消失水光后立即產(chǎn)生，沿著面層鋼筋的走向出現(xiàn)。另外商品混凝土為滿足運(yùn)輸、泵送要求，其水泥用量較現(xiàn)場(chǎng)攪拌的混凝土大；同時(shí)，混凝土砂率增大及外加劑的摻入，使預(yù)拌混凝土收縮值大大增加。混凝土沉降變形的大小與混凝土流態(tài)有關(guān)．混凝土流動(dòng)性越大，相對(duì)沉縮變形越大。
2、干縮裂紋：此類裂紋產(chǎn)生的主要原因是混凝土澆筑后，在塑性狀態(tài)時(shí)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(chǎn)生的原因主要是混凝土澆注后表面沒有及時(shí)被覆蓋，特別是在炎熱或大風(fēng)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(chǎn)生急劇收縮，此時(shí)混凝土強(qiáng)度幾乎為零，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂。混凝土中蒸發(fā)和吸收水分的速度越快，干縮裂紋越容易產(chǎn)生，而商品混凝土由于為了滿足流動(dòng)性、和易性，出機(jī)時(shí)混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多，早期強(qiáng)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(chǎn)生的主要原因是由于聚集在混凝土內(nèi)部的水化熱短時(shí)間不易散發(fā)，造成內(nèi)部溫度升高，而表面散熱較快，這樣形成較大的內(nèi)外溫差，使混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。此時(shí)混凝土的齡期很短，抗拉強(qiáng)度很低，如果溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力超過此時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生表面裂紋。這種裂縫一般產(chǎn)生很早，多呈不規(guī)則狀態(tài)，深度較淺，屬表面性質(zhì)。表面裂紋易產(chǎn)生應(yīng)力集中，能促使裂紋進(jìn)一步開展。
4、原材料及配合比對(duì)裂紋的影響：
?、?、砂：砂的含泥量及粒徑對(duì)混凝土干縮有較大影響。采用細(xì)砂時(shí)，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(dǎo)致混凝土干縮的增大。砂含泥量對(duì)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(qiáng)度降低。
?、?、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(yīng)減少，混凝土收縮隨之減少。同樣石子含泥對(duì)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。
?、?、砂率：混凝土中粗骨料是抵抗收縮得主要材料，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(duì)控制混凝土裂紋有顯著效果。
⑤、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(yán)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
①、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(shí)間，不可漏振亦不可過振，過振會(huì)使粗骨料下沉，增大表面的收縮。
?、?、掌握好收面時(shí)間，應(yīng)在表面水基本收干前后，適時(shí)用木抹子磨平搓毛兩遍，拍打，愈合裂紋。
?、堋⑹┕がF(xiàn)場(chǎng)絕對(duì)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(shí)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(fēng)天氣，必須在大風(fēng)天氣施工時(shí)要有防風(fēng)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(jī)塌落度、降低砂率、嚴(yán)格控制骨料的含泥量。
3、溫度裂紋的防治措施
①、選用低水化熱、凝結(jié)時(shí)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(dá)到最高溫度時(shí)間，減少干縮；選用粒徑較大且級(jí)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(dòng)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(yùn)輸工具、泵送管路盡量遮蔭，防止混凝土升溫。
?、邸⒈砻姹嘏c保濕。要盡量長時(shí)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(qiáng)度以抵抗開裂拉應(yīng)力。
4、原材及配合比的控制
?、佟⒉牧线x擇和控制
砂：宜采用細(xì)度模數(shù)M＝2.8～3.0中砂，嚴(yán)格控制含泥量≯2％，石：采用粒徑較大且級(jí)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。
?、凇⑴浜媳燃吧a(chǎn)控制
前面我們已經(jīng)介紹，粗骨料可阻止水泥收縮從而阻止裂紋的產(chǎn)生，因此混凝土在滿足施工的基礎(chǔ)上，盡可能降低砂率，一般可控制在39%～40%?；炷了冶仁怯绊憦?qiáng)度和裂紋的主要因素，水灰比大混凝土坍落度大，其收縮亦越大，也就越容易產(chǎn)生裂紋，因此應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土坍落度，不宜過大。粉煤灰及磨細(xì)礦渣在混凝土中具有形態(tài)效應(yīng)，活性效應(yīng)，微集科效應(yīng)，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(yīng)采取適當(dāng)措施緩凝，為施工抹壓提供條件。
三、 結(jié)束語
綜上所述，混凝土橋面鋪裝裂紋的產(chǎn)生原因多種多樣，涉及到各個(gè)環(huán)節(jié)。在混凝土生產(chǎn)以及施工過程中有針對(duì)性地采取預(yù)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(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
1王鐵夢(mèng)：“建筑物的裂紋控制”
2王壽華、黃榮源、穆金虎：“建筑工程質(zhì)量癥害分析及處理”
3王異：“建筑工程質(zhì)量事故實(shí)例分析手冊(cè)”(上冊(cè))
4楊伯科：“混凝土實(shí)用新技術(shù)手冊(cè)”
5陳曉東—淺談商品混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制—泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)—2006-2
6商品混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防措施—科技咨詢—建筑科學(xué) 2006-4
（中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處）
關(guān)鍵詞：裂紋 產(chǎn)生原因 控制措施
某高速公路為雙向8車道貨運(yùn)專用公路,路面寬41m。因橋面鋪裝較寬,開始時(shí)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(yán)重的裂縫。后來，經(jīng)過對(duì)各施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，橋面混凝土鋪裝的裂紋明顯減少。
一、裂紋產(chǎn)生的原因
1、沉降塑性裂紋：此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土骨料沉降時(shí)受到鋼筋阻礙而產(chǎn)生的。這種裂縫大多出現(xiàn)在混凝土澆注后0.5小時(shí)至2小時(shí)之間，混凝土表面消失水光后立即產(chǎn)生，沿著面層鋼筋的走向出現(xiàn)。另外商品混凝土為滿足運(yùn)輸、泵送要求，其水泥用量較現(xiàn)場(chǎng)攪拌的混凝土大；同時(shí)，混凝土砂率增大及外加劑的摻入，使預(yù)拌混凝土收縮值大大增加。混凝土沉降變形的大小與混凝土流態(tài)有關(guān)．混凝土流動(dòng)性越大，相對(duì)沉縮變形越大。
2、干縮裂紋：此類裂紋產(chǎn)生的主要原因是混凝土澆筑后，在塑性狀態(tài)時(shí)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(chǎn)生的原因主要是混凝土澆注后表面沒有及時(shí)被覆蓋，特別是在炎熱或大風(fēng)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(chǎn)生急劇收縮，此時(shí)混凝土強(qiáng)度幾乎為零，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂。混凝土中蒸發(fā)和吸收水分的速度越快，干縮裂紋越容易產(chǎn)生，而商品混凝土由于為了滿足流動(dòng)性、和易性，出機(jī)時(shí)混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多，早期強(qiáng)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(chǎn)生的主要原因是由于聚集在混凝土內(nèi)部的水化熱短時(shí)間不易散發(fā)，造成內(nèi)部溫度升高，而表面散熱較快，這樣形成較大的內(nèi)外溫差，使混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。此時(shí)混凝土的齡期很短，抗拉強(qiáng)度很低，如果溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力超過此時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生表面裂紋。這種裂縫一般產(chǎn)生很早，多呈不規(guī)則狀態(tài)，深度較淺，屬表面性質(zhì)。表面裂紋易產(chǎn)生應(yīng)力集中，能促使裂紋進(jìn)一步開展。
4、原材料及配合比對(duì)裂紋的影響：
?、?、砂：砂的含泥量及粒徑對(duì)混凝土干縮有較大影響。采用細(xì)砂時(shí)，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(dǎo)致混凝土干縮的增大。砂含泥量對(duì)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(qiáng)度降低。
?、?、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(yīng)減少，混凝土收縮隨之減少。同樣石子含泥對(duì)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。
?、?、砂率：混凝土中粗骨料是抵抗收縮得主要材料，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(duì)控制混凝土裂紋有顯著效果。
⑤、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(yán)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
①、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(shí)間，不可漏振亦不可過振，過振會(huì)使粗骨料下沉，增大表面的收縮。
?、?、掌握好收面時(shí)間，應(yīng)在表面水基本收干前后，適時(shí)用木抹子磨平搓毛兩遍，拍打，愈合裂紋。
?、堋⑹┕がF(xiàn)場(chǎng)絕對(duì)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(shí)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(fēng)天氣，必須在大風(fēng)天氣施工時(shí)要有防風(fēng)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(jī)塌落度、降低砂率、嚴(yán)格控制骨料的含泥量。
3、溫度裂紋的防治措施
①、選用低水化熱、凝結(jié)時(shí)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(dá)到最高溫度時(shí)間，減少干縮；選用粒徑較大且級(jí)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(dòng)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(yùn)輸工具、泵送管路盡量遮蔭，防止混凝土升溫。
?、邸⒈砻姹嘏c保濕。要盡量長時(shí)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(qiáng)度以抵抗開裂拉應(yīng)力。
4、原材及配合比的控制
?、佟⒉牧线x擇和控制
砂：宜采用細(xì)度模數(shù)M＝2.8～3.0中砂，嚴(yán)格控制含泥量≯2％，石：采用粒徑較大且級(jí)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。
?、凇⑴浜媳燃吧a(chǎn)控制
前面我們已經(jīng)介紹，粗骨料可阻止水泥收縮從而阻止裂紋的產(chǎn)生，因此混凝土在滿足施工的基礎(chǔ)上，盡可能降低砂率，一般可控制在39%～40%?；炷了冶仁怯绊憦?qiáng)度和裂紋的主要因素，水灰比大混凝土坍落度大，其收縮亦越大，也就越容易產(chǎn)生裂紋，因此應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土坍落度，不宜過大。粉煤灰及磨細(xì)礦渣在混凝土中具有形態(tài)效應(yīng)，活性效應(yīng)，微集科效應(yīng)，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(yīng)采取適當(dāng)措施緩凝，為施工抹壓提供條件。
三、 結(jié)束語
綜上所述，混凝土橋面鋪裝裂紋的產(chǎn)生原因多種多樣，涉及到各個(gè)環(huán)節(jié)。在混凝土生產(chǎn)以及施工過程中有針對(duì)性地采取預(yù)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(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
1王鐵夢(mèng)：“建筑物的裂紋控制”
2王壽華、黃榮源、穆金虎：“建筑工程質(zhì)量癥害分析及處理”
3王異：“建筑工程質(zhì)量事故實(shí)例分析手冊(cè)”(上冊(cè))
4楊伯科：“混凝土實(shí)用新技術(shù)手冊(cè)”
5陳曉東—淺談商品混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制—泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)—2006-2
6商品混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防措施—科技咨詢—建筑科學(xué) 2006-4
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