简析如何预防和处理路面混凝土塑性裂缝

摘要：路面混凝土塑性裂缝作为建筑结构以及土木工程中经常出现的非结构性缺陷及问题，是建筑工程质量以及控制技术的主要难题。文章重点的论述了路面塑性裂缝的预防，与此同时也对路面塑性裂缝的处理进行了概述。

关键词：路面;混凝土;塑性裂缝

Abstract: the pavement concrete plastic crack as architectural structure and civil engineering often appears in the structural defects and the question of, is construction engineering quality control technology and the main problem. This paper mainly discusses the pavement of plastic crack prevention, and at the same time also on the processing of road surface plastic crack are summarized.

Keywords: road; Concrete; Plastic crack

中图分类号：TU7文献标识码：A 文章编号：

混凝土的收缩分为塑性收缩以及干燥收缩，塑性收缩指的是在混凝土在初凝后由于与外界隔绝了湿交换的情况下发生的收缩现象。混凝土塑性裂缝从产生到形成深度的裂缝只是时间的问题，如果不加以处理就会严重的降低混凝土的质量及耐久性，进而影响路面或者结构的安全运行。特别是当路面采用机械摊铺施工时，由于一次性的铺设幅宽大。

路面塑性裂缝的预防

混凝土裂缝的产生大部分是由于路面混凝土的收缩导致的，小部分才是由于在混凝土的僵化期或则会载荷、震动导致的。塑性收缩和感性收缩作为引发混凝土收缩的两种形式，其机理不同。前者是由于初凝后的混凝土与外界隔绝了湿交换而导致，后者是表面受到影响，而非整体大范围的收缩。

1.1路面塑性裂缝的显著特点

路面的塑性裂缝表现出较为明显的特点:首先是裂缝形成的时间。塑性裂缝形成于混凝土凝结之前，特别是在大风天气或者是干燥的天气，其表面的失水速度更快，致使产生的塑性裂缝速度更快；其次是裂缝的分布。一般的塑性裂缝呈现中间较宽、两端较窄并且长度不一的趋势。例如，较短的裂缝可能只有20―30cm，而较长的裂缝可能长达2―3m，宽度的范围也在1―5m范围波动。

1.2路面塑性裂缝产生的主要原因

混凝土之所以会产生塑性裂缝，其原因可以概述为：混凝土没有终凝之前，或者是刚刚完成终凝而强度又较小时，由于表面受到高温以及大风的影响，致使混凝土的表面失水过快，表面首先形成了一层硬化层，从而限制了由表及里的硬化梯度以及还没有初凝的混凝土的自由变形。而由于没有初凝的混凝土的自收缩较快，表面已经硬化的混凝土被拉裂，导致混凝土的开裂，即塑性开裂。实际的施工中影响塑性开裂的因素较多，主要由：水泥使用量、水胶比、凝结时间、环境的温度、风速及相对的湿度等。

（1）水胶比与水泥的使用量。水胶比、水泥使用量对于自收缩以及干燥收缩的影响如下表1所示：

表1 混凝土塑性自收缩与干燥收缩的关系

从表1可见，混凝土的自收缩以及干燥收缩随着水泥使用量的减少以及水胶比的增加而分别的降低与增加，而混凝土的自收缩是影响混凝土塑性开裂的主要因素。

（2）外加剂。外加剂会不同程度的影响混凝土的收缩，或大或小的起到加剧收缩的后果。因此选用收缩比较小的外加剂可以降低其对于混凝土开裂的影响。实验数据表明，选用收缩比率小于标准要求值一半的外加剂效果较好。

（3）施工工艺。如果混凝土的养护或者捣振不当会引发混凝土裂缝的产生；在较大的坍落度或者达流动性的条件下，过振也会导致混凝土表面形成表面砂浆层，致使混凝土容易开裂；早起的养护不当会使得表面硬化以及硬化梯度的出现，使得混凝土易于开裂。

（4）此外，实验的结果还表明：施工中使用的水泥细度越细，混凝土的抗裂性能越差；混凝土中的胶凝材料与水的比例越大，混凝土越易于开裂；当掺杂的粉煤灰的比例大于25%时，配出的混凝土表现了较好的抗裂以及减缩性能；实施集料过程中，通过控制集料的颗粒形状以及集配，以达到提高集料的密实度，可以有效的增强混凝土的抗裂性；同时，施工的环境条件也会影响混凝土的质量，例如干燥、高温或者大风的环境易于发生混凝土开裂。

1.3主要预防措施

预防混凝土的塑性开裂的主要措施包括：

（1）严格的调控水灰比，通过添加高效的减水剂以增加混凝土的和易性以及坍落度，同时减少水泥及水的使用量。

（2）混凝土选择时，选购那些干缩值较小的硅酸盐水泥或者是普通的硅酸盐水泥。

（3）通过添加高质量的矿物掺料，以达到降低水泥使用量的目的。

（3）在施工完毕后及时的覆盖潮湿的草甸或者是塑料薄膜、麻片等材料，以保持混凝土在终凝前湿润的状态，也可以在其表面喷洒养护剂进行养护。

（4）当遇到大风或者高温的天气时要及时的设置遮挡风和阳关的设施，保证养护的条件。

1.4施工控制

在施工的过程中可以通过以下的具体措施避免混凝土的开裂状况发生：在炎热的夏季选择夜间施工，从而避开干燥、高温的环境，同时选择没有大风的天气施工；混凝土捣振的过程避免过振情况的发生；在混凝土初凝之前可以实施二次复振或多次抹面；在养护期间，保证混凝土的表面不失水，防止因干燥而开裂，在进行了1至2周的养护后不能突然的干燥，要有一个过渡期；覆盖的塑料薄膜在拆除时要控制好拆膜时间；坚持防止与引导结合，在裂缝不可避免的情况下，选择不影响美观及结构安全的位置开裂；此外在施工中还要根据摊铺的速度，及时的准备好后续防滑、切缝施工所需的各种工具；采取各种措施，尽快尽早的完成切缝工作有利于防止裂缝的产生。

1.5检测手段

所使用的各种原料要经过相应的实验才能应用于实际的施工中，主要进行的实验有：

（1）新配置的混凝土的抗裂性试验。新配置的混凝土要按照规定的方法进行抗裂性能的检验，评价混凝土抗裂性能的唯一指标为：贯穿裂缝出现的时间。

（2）原材料外加剂、水泥的抗裂性试验。在一定水灰比的掺杂有外加剂的水泥浆体和纯水泥浆分别硬化，然后测定各自的抗裂性能。其原则是测试出现第一条裂缝的产生时间，出现的时间越晚，证明其抗裂的性能越好。

（3）路面沪宁土的抗裂模拟试验。通过模拟现场的施工环境以及情景，使用平面大板试验法进行摊铺后混凝土的抗裂性能的检测，试验得出的控制指标可以作为施工的控制依据。

2. 路面塑性裂缝的处理

混凝土塑性裂缝的出现不仅影响了结构的整体刚度以及整体性，同时还会进一步的引发钢筋的锈蚀、降低混凝土的抗疲劳、抗渗以及耐久性，并且加速了混凝土的碳化过程。为此根据裂缝产生的原因以及具体的情况要及时的、有针对性的予以处理，保证工程高效的运行使用。

常用的混凝土裂缝的修补方式主要由嵌缝封堵法、灌浆、结构加固法、混凝土置换法以及电化学保护法和仿生自愈合法等。而实际中针对塑性裂缝所采用的方式主要为：

（1）在路面的局部地方出现了大量的裂缝，此时可以考虑使用置换法，使用级配相同的微膨胀混凝土实施置换。

（2）对于少量存在的横向的宽裂缝可以使用嵌缝封堵法，实际中要根据具体的膨胀及收缩条件，将裂缝改变为伸缩缝，再使用伸缩缝的灌封材料进行封闭。

（3）剩余的大多数的裂缝一般可以通过表面修复和灌浆法相结合的方式进行处理。首先将裂缝内的杂物使用高压风吹干净，并使用高压水冲洗，最后灌注环氧树脂材料，并使用环氧胶进行密封。

3.结束语

由于混凝土裂缝的产生一般受到很多因素的影响，而塑性裂缝的出现与扩展也不是独立以及有规律的。这就要求工程技术人员在综合的分析不同的情况下，对塑性裂缝出现的原因作出总结，然后制定出科学、合理有效的方法加以控制。

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