2、淄博市公路管理局博山分局 山东省 255200
摘要：随着建筑业的日益发展，水泥混凝土在工民建、公路工程及桥梁工程中得到广泛应用，在建筑行业其地位不言而喻，是工程建设的主要混合材料之一。本文主要浅析水泥混凝土在交通工程中发生的常见病害及防治措施，以供大家借鉴，希望在施工中对改善工程施工质量有所帮助。
关键词：水泥混凝土；常见病害；防治
引言
水泥混凝土一直被人们认为是一种非常耐久的材料，因此在工程中被广泛应用，但在近些年，人们已经开始注意到了它的不足之处，其各种常见病害对路桥的使用造成各种困扰。为了保持路桥施工后的良好状态，防止事故的发生，有必要对其产生的原因进行分析并找出办法加以解决，从而达到良好的运营目的。下面就针对水泥混凝土在工程中常见病害问题，并结合自己多年来的施工经验进行广泛的探讨。
一、水泥混凝土在路面应用中常见病害及防治措施
水泥混凝土路面裂缝是水泥混凝土应用中最常见的病害之一，路面混凝土裂缝产生的原因有很多种，在产生时间上主要分硬化前与硬化后两个阶段，其产生裂缝原因分析如下。
1、混凝土在硬化前发生病害原因及防治措施
（1）病害产生的原因
在硬化前，混凝土还处于塑性状态，和易性的好坏对混凝土质量存在较大的影响，由于各种组成材料的密度不同而发生沉降，内部自由水析出，引起沉降收缩裂纹，这一般发生在抹面层的时候；另外在干燥的基层上浇筑混凝土面层时，因水分很快被基层吸收，引起混凝土较大地收缩也会产生宽而深的裂缝。
（2）主要预防措施
①混凝土浇筑后，在尚未出现析水前，应防止强风吹拂和烈日曝晒，并对浇筑的路面采用二次抹面，以减少表面收缩裂纹，同时要及时养护，防止混凝土表面水分蒸发而干燥，造成裂缝产生。
②在浇筑混凝土路面前，应将路基基层浇湿，防止路基基层吸收混凝土内部水分，保证混凝土质量，从而减少收缩裂缝。
③避开高温气候施工。在高温天气下，因水分蒸发加快，使混凝土迅速干燥而收缩，易产生收缩裂缝。
2、混凝土硬化后发生病害原因及防治措施
混凝土硬化后产生裂缝病害的主要原因可以归结为施工不当或选用材料质量问题，产生的裂缝病害主要有干缩裂缝、由于温度应力而产生的裂缝、由于选用材料不良引起的裂缝。
（1）干缩裂缝
在混凝土浇筑后，养护不及时或养护不当导致水分蒸发较大，混凝土干缩产生的拉应力大于混凝土的抗拉强度，造成混凝土产生裂缝。它的特征是表面开裂，走向纵横交错，没有一定的规律，形似龟纹，缝宽和长度都很小，与发丝相似，引起干缩裂缝的因素主要有：
①水泥中的硅酸二钙可产生很多肢体，它在干湿作用下，体积变化很大；水泥中的铝酸三钙水化时需大量的水，养护过程中膨胀值大，干燥时收缩亦大。这两种物质含量大时干缩性亦大。
②混凝土中的用水量对干缩值有很大的影响，当用水量增加一定百分数时，干缩值成倍增加。
③骨料的大小和级配也对干缩值有密切关系。级配良好时，空隙率小，砂浆含量减少，收缩值相对减少；对使用偏细砂时，会使混凝土收缩值增大；含泥量大的情况与使用偏细砂相类似。
（2）由于温度应力而产生的裂缝
在昼夜温差较大地区，因昼夜温差太大，而产生较大的温度应力，如果混凝土未对伸缩缝及时处理或对混凝土面板进行及时切割，造成温度应力未能释放或未完全释放，当累计长度内温度应力超过抗拉强度时，就会造成面板拉裂，从而发生裂缝。
（3）由于材料不良引起的裂缝
①水泥安定性不良引起的裂缝
水泥熟料如果锻烧不充分，会产生较多游离氧化钙，因它的水化过程很慢，导致水泥己凝结硬化后仍继续水化而产生体积膨胀，从而造成体积变化不均匀现象，使路面出现龟裂、断板等；还有氧化镁及石膏的后果与氧化钙类似。
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②水及砂中有害杂质对水泥混凝土有腐蚀作用
有害杂质与混凝土产生反应生成易溶于水的物质，使混凝土被腐蚀，强度降低，在车辆荷载的不断作用下，遭到破坏。
③砂、石材料中的活性材料与水泥中碱产生化学反应，使混凝土结构遭到破坏，集料中的活性二氧化硅与水泥中碱性氧化物水解后生成的氢氧化钠和氢氧化钾会产生化学反应，并在集料表面生成一种碱——硅酸凝胶体，这种凝胶体吸水后体积产生膨胀，使混凝土结构破坏，出现较深的网裂，这就是“碱——骨料”反应。
（4）主要防治措施
①新出厂的水泥不能立即使用，因新出厂的水泥温度较高，且游离氧化钙等还没有完全消解。
②采用低碱水泥和非活性集料。
③严格控制水灰比，水灰比控制严格既能保证混凝土的和易性，又能使混凝土中的自由水不至于蒸发，从而减少干裂。
④严格控制混凝土配比中的含砂率。配合比中砂为细集料，直接影响到混凝土的收缩值，所以，在施工中要根据经验证的施工配合比进行严格控制，保证混凝土收缩值在规定范围内。
⑤严格控制混凝土的振捣时间，既要振捣密实又要避免过振，过振导致离析，使表面砂浆过厚，易产生收缩裂缝。
二、水泥混凝土在桥涵应用中常见病害原因分析及防治措施
水泥混凝土混合料自身原因存在的病害在路面应用中与在桥涵应用中有相同之处，在此不再阐述。另外混凝土在桥涵应用中，产生的主要病害是由混凝土所受应力、施工工艺等造成的，其病害主要有以下几种：一是应力引起的裂缝，二是施工工艺引起的裂缝，三是混凝土所处外界环境引起的裂缝。
1、应力引起的裂缝
混凝土桥梁归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种，一般应力引起的裂缝是受直接应力与次应力综合作用的结果。以预应力桥梁为例，混凝土属于刚性材料，主要是受压，抗剪能力较差，预应力钢筋在桥梁使用中属于柔性材料，两者结合组成桥梁，在荷载作用下，出现裂缝是必然的。
2、施工工艺引起的裂缝
现大部分施工工艺已经趋向成熟，但施工中由于工序或者环节出现不足，导致混凝土产生裂缝，原因主要有以下几点：
（1）基础承载力不够，混凝土浇筑后其自重导致支架产生沉降，模板变形，引起混凝土产生裂缝。
（2）浇筑混凝土浇筑顺序错误，未按分层、分段浇筑，出现混凝土堆积现象，导致应力不均衡，引起混凝土产生裂缝。
（3）混凝土浇筑时振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞等，削弱了截而承载力，从而导致产生裂缝。
（4）混凝土浇筑完成后，养护不及时及拆模时间过早，使混凝土过早承受应力，导致裂缝产生。
3、混凝土所处外界环境引起的裂缝。
混凝土长期暴露在外，受所处气候影响，会造成各种裂缝的产生，包含收缩引起的裂缝、温度变化引起的裂缝、腐蚀物腐蚀造成的裂缝等。
4、桥涵混凝土裂缝防治措施
（1）在设计阶段要严格把控应力的计算，加强桥涵模型构建，合理考虑应力分配，将应力破坏能力降至最低。
（2）在施工阶段，重要施工方案要经过专家论证，一般方案要经过严格审查，并将施工细节落到实处，保证施工质量，从根源上减少裂缝产生因素。
（3）裂缝产生后，要及时处理或加固。处理方案主要有涂刷改性聚合物水泥砂浆、高强度细石混凝土修补表面、粘贴钢板及碳纤维板等措施。
三、结语
总之，在全国基础工程建设快速发展的今天，路网建设是其中重要板块之一，并且水泥混凝土材料是不可缺少的一部分，以上仅局部对其阐述个人观点，为了能够更好的提高混凝土工程质量，保证道路安全和人民生命安全，我们应积极探索和改进施工工艺，消除或减小对水泥混凝土的不利因素，提高工程寿命，并保证人们的出行质量。
参考文献：
[1]王松根 陈拴发，水泥混凝土路面维修与改造.人民交通出版社，2011.11
[2]朱峰，公路工程施工.机械工业出版社，2010.9
[3]公路桥涵施工技术规范.人民交通出版社，2011.8
论文作者:尹传国1,宋秋香2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/10/31
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 应力论文; 病害论文; 水泥论文; 桥涵论文; 路面论文; 《基层建设》2017年第20期论文;