《水泥混凝土路面病害原因及防治措施分析脱汉军》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水泥混凝土路面病害原因及防治措施分析脱汉军（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、广 东科技 2011.1. 第 2 期水泥混凝土路面病害原因及防治措施分析文 / 脱汉军摘 要：水泥混凝土路面是一种刚度大 、扩散能力强 、稳定性好的路面结构 。随着修筑里程的增长，实践经验的积累，科学研究的深入，水泥混凝土路的修筑技术逐步改进，质量不断提高 。本文针对水泥混凝土路面中常见的板块断裂 、破碎 、纹裂等病害进行了探讨 ,分析了病因并提出了相应的防治措施 ,以期消灭水泥混凝土路面的常见病害 ,保证水泥混凝土路面质量，延长道路使用寿命 。关键词：水泥混凝土路面；病害类型；板块；防治措施引 言目前 ,在我国公路工程建设中 ,作为高级路面的面层主要有两种类型 :沥青混凝土路面和水泥混凝土
2、路面 ,作为刚性路面的水泥混凝土路面具有良好的使用特性 ,主要表现在以下几个方面 :（ 1）刚度大 。水泥混凝土路面具有较高的抗压 、抗弯拉 、抗磨等力学强度；（ 2）稳定性好 。水泥混凝土路面的水稳定性 、热稳定性好 ,特别是其强度能随时间而增长 ,因此 ,水泥混凝土路面用于气候条件急剧变化地区时 , 不易出现沥青路面的某些稳定性不足的损坏 ;（ 3）耐久性好 。由于水泥混凝土路面的强度和稳定性好 ,无需很多的养护和维修 ,使用年限长 ;（ 4）抗侵蚀能力强 。水泥混凝土对油和大多数化学物质不敏感 ,具有较强的抗侵蚀能力 ;（ 5）养护费用少 。水泥混凝土路面是高级路面 ,它由面板和基 、垫
3、层组成路面结构层 。它同其他路面相比 ,具有强度高 、稳定性好 、耐久性好 、抗滑性能好 、使用寿命长等优点 。但一次性投资大 、成本高 、铺筑后不能立即开放交通 ,接缝多 ,养护修复困难 。若在施工过程中控制不好 , 将出现严重的质量缺陷 ,如面板早期断裂 、错台 、边角破坏 、平整度差 、表面磨光等 ,给行车和养护带来一定困难 ,且不易处理 ,费用又较高 。因此在水泥混凝土路面普遍发展的今天 ,对其产生病害原因的分析 ,并寻找防治措施是十分重要的 。本文结合工程改造过程板块断裂 、接缝碎裂和纹裂的病因进行分析 ,并且简要介绍此类病害的防治措施 。1 水泥混凝土路面病害类型分析1.1 表面裂
4、缝（ 1）水泥的品质及用量 。水泥的安定性不良 ,用量过大 ,板块容易产生龟裂和收缩裂缝 。（ 2）板块的切缝时间和切缝深度 。板块切缝过早会出现啃边 ,切缝过迟则产生收缩裂缝 ,切缝过浅 ,会在其他部位出现断板 。（ 3）混凝土的碳化收缩也会引起混凝土表面龟裂 。当混凝土的水泥用量较低 、水灰比较大时 ,空气中的 CO2易渗透到混凝土内 , 与其中的碱性物质发生化学反应后生成碳酸盐和水 , 混凝土的碳化反应在空气相对湿度为3050%的情况下最激烈 。碳化引起的收缩仅限于混凝土路面的表层 ,只产生混凝土的表面裂缝 。1.2 断碎类（ 1）断板 。其产生原因可归结为切缝不及时及切缝间距过大 ,
5、在高温条件下施工的混凝土板的收缩和翘曲应力大于板块某局部的初期极限抗拉强度时产生裂缝而断板 ;施工中基层的平整度 、高程控制不严 、立模板时破坏了基层等 ,造成板的厚度不等 ,强度不均 ,在薄弱断面产生断板 ;开放交通过早 ,使板块产生早期裂缝 ,留下后期断板隐患 ;施工中浇水养生跟不上 ,造成收缩裂缝 ,严重时发生断板 ;气候影响 。（ 2）碎裂（结构性破坏） 。其产生原因同前述破碎板（网裂） 。路桥 、航运与交通专版138广 东科技 2011.1. 第 2 期1.3 接缝损坏类（ 1）接缝破裂 。其产生原因是接缝施工不当 ;拉杆或传动杆设置不当 ; 缝隙内进入不可压缩材料或者缩缝施工不当
6、,重载的反复作用 。（ 2）填缝料损坏 。其主要原因是填缝料的质量差 ;缝料施工 、养护的措施不当 ;由于填料脆裂 、老化 、挤出与板块脱离造成 ,质量较差的填缝骨料 ,短时间内就会发生损坏现象 。（ 3）接缝张开 。其主要原因是杆设置不当或没有设置 ;板块在纵 、横坡度上 ,在荷载作用下 ,当板块与基层之间摩阻力小于板块的下滑力时 ,接缝张开 。2 板块断裂原因及其防治措施2.1 板块断裂是混凝土路面最主要的病害 ,影响路面使用寿命及使用性能由于缩缝锯切时间和深度控制不当 , 在施工期间和使用初期引起板的收缩断裂 ,昼夜温差大而产生的收缩应力大于混凝土终凝前的抗拉强度 ;路面基层表面平整度差
7、 ,束缚了混凝土的自由张缩 ,而产生了摩擦应力大于混凝土抗拉强度 , 都引起混凝土面板的早期断裂 。强度不够 ,水稳定性差 ,并采用手摆片石底基层 ,通过行车连续作用后 ,出现了底基层面的不连续性 ,部分稳定基层脱空 ,形成了混凝土面板直接支撑于片石上 , 发生了板块的压折断裂 。同时道路在旧路加宽路段 , 新旧地基沉降变形不同 , 引起板块的纵向和斜向断裂 。因纵缝及胀缝处张开 ,接缝渗水 ,基层出现唧泥 ,使板底出现脱空 ,引起板块出现横向 、斜向或角隅断裂 。施工后期养生不及时或养生不良 ,造成混凝土失水 ,而混凝土硬化过程中产生大量的水化热和很高的温度后 ,需要大量的水分得不到及时补充
8、 ,混凝土强度停止发展 ,混凝土内部机理被破坏 ,因此引发了混凝土板块的大面积断裂 。营运阶段因交通（轴重和 /或作用次数）繁忙 ,尤其是超重车辆的频繁作用而出现的横向纵向疲劳断裂 。2.2 板块断裂的防治施工时必须严格按规范要求有效控制割缝深度 ,并要求缝宽相等 、割缝顺直 、垂直于路中线 ,防止杂物塞挤缝隙 。在夏季初秋 ,气温高 ,混凝土施工进度快 ,一控制在混凝土浇后 1620h 可开始切缝 ,当机具少时 ,可等距离跳跃式切缝 。遇到昼夜温差大的施工季节 , 采取保温措施 ,用纺织布严密覆盖保温 ;在相邻板和模板内侧均匀涂上润滑剂 , 减小摩擦阻力引起的不同收缩干扰导致混凝土开裂 ;接
9、近初凝而太阳暴晒时 ,防止立即洒水养生 ,而应在混凝土板上覆盖稻草或木屑 1h 后洒水养生 。在基层施工时 ,严格按规范标准进行 ,控制其拌合物的配合比 、标高和平整度 ,不因基层标高太高乱找平 ,对超过规范要求的 ,必须返工 。当基层低于设计标高 ,采用拌合料摊铺碾压 ,并达到强度后 , 才可浇筑面层 。混凝土浇筑前应对基层洒水湿润 。首先进行路基的弯沉值测定 ,并经过补强 。铺基层时若发现路槽湿软 ,或有地下水渗出 ,应及时处理 ,或设盲沟排水 ,或采取其他措施 ,保持边沟畅通 ,路肩干燥 、不积水 。不采用手摆片石底基层 , 用 25cm 厚的级配砂砾底基层 ,碾压密实 ,保证了底基层的
10、平整度和施工进度 ,有利混凝土板结构层的整体强度 。旧路加宽部分 ,严格控制其压实度 ,使压实度达到规范要求 。路堤部分防止土石混填 ,有条件最好让车辆通行考验一段时间 , 使新旧结合路基的弯沉值大致相等 ,变形相近 ,使路基路面的整体稳定性达到要求 。纵缝应设置拉杆 ,胀缝设置传力杆 ,应按规范要求正确设置 ,有效减少缝宽的开展 。经常养护 ,及时排除地面水 , 防止水淤积路面 , 从缝隙渗透到基层而引起破坏 。养生分别采用稻草 、木屑 、麻袋覆盖 ,保证路面保持湿润状态 ,并注意周边的湿养 。在施工管理上 ,严禁混凝土板未达到设计强度 ,车辆强行通过 ,使混凝土面板结构严重受伤 ,产生密集
11、型的内部振裂 ,抗重复荷载的疲劳强度大大降低 。在使用期间雨水的不断侵蚀 ,面板裂缝愈加扩展 ,雨水不断侵入基层 ,而产生断裂破坏 ;为防止超重车辆的频繁出现的破坏 ,可考虑适当增加板块厚度 。对水泥稳定碎石基层的混合料配合比严格控制 , 并注意其骨料的级配 、计量准确 、摊铺均匀及碾压的效果 。3 接缝断裂原因及其防治措施3.1 接缝碎裂的原因胀缝传力杆的定位不正确 ,阻碍了板块的膨胀位移 ,从而引起混凝土受挤压而碎裂 。设短间距胀缝后 ,胀缝缝隙减少 ,缩缝缝隙增大 ,填封料因养护不及时而失效 ,坚硬杂物进入缝隙 ,阻碍板块膨胀位移 ,使混凝土板受挤压而139广 东科技 2011.1. 第
12、 2 期碎裂 。因锯缝时间过早 ,混凝土强度不足而造成啃边 。未设拉杆的纵缝缝隙张开 ,企口的上部混凝土碎裂 ,或平缝的边缘出现啃边 。3.2 对接缝碎裂病害的防治传力杆定位要准确 ,拆模时要小心 ,不让混凝土受伤 ,浇筑时边缘振捣要密实 ,避免传力杆活动端被浇死 ,增强土基强度 ,减少塑性变形 ,尽量做到胀缝两侧的混凝土同时浇筑 , 减少温度应力差 。传力杆固定端最好在混凝土两端交叉设置 。尽量设置长间距胀缝 ,及时养护填封料 ,防止胀缝中掉有硬物如石子之类 。正确掌握锯缝时间 ,过早开锯 ,损伤混凝土 ,效果不好 。而锯晚了会产生断裂 ,所以应在不同的施工环境里 ,做试验确定 。应设置拉杆
13、 ,位置要准确 。在混凝土强度达 25%以上 ,切缝前拆除边模 。拆除时应小心 ,不乱敲乱打 。同时整理拉杆应在振捣后抹光前进 。混凝土板达到一定强度后 , 才可浇筑相邻板的混凝土 ,以防因温差大使相邻板缩缝处产生不规则的横缝 。4 纹裂病害原因及其防治措施4.1 纹裂病害的原因纹裂病害主要是由于材料和施工操作原因造成 ,由于水泥混凝土路面的非均质性 、低韧性及现场环境条件和施工工艺水平的可变性 ,很难完全避免混凝土面板的开裂 , 纹裂病害在水泥混凝土路面病害中较为常见 。水泥的品质与用量 :水泥的含氧化物过高 ,使水泥结硬时收缩量过大或性能不稳定 ,水泥用量过多 ,混凝土收缩率增大 ,都引起
14、板块的纹裂 。骨料的级配与品质 ,因骨料的品质差 ,其强度低 ,且含泥量大 ,使骨料与水泥浆体的粘结力下降 ,级配差 ,细度模数小 ,混凝土结构松散 ,孔隙率大 ,密实度差 ,和易性低 ,均使混凝土板块产生裂缝 。随意确定配合比 ,加大水灰比 ,也会使混凝土板收缩加大而引起纹裂 ,施工操作时 ,抹面过度等亦能产生纹裂 。4.2 纹裂病害的防治措施应当选用高品质的 42.5R 水泥 , 对不同标号和不同厂家品牌的水泥不混合堆放 , 确定水泥最佳用量 。严把骨料级配和质量关 ,选用洁净 、坚硬 、无杂质 、级配好 ,且达到技术规范要求的骨料 。严格执行设计配合比和施工配合比的控制 ,确定最佳水灰比
15、和最佳砂率 ,并经试验确定 ,严禁施工中偷工减料 。在施工中提高工艺水平 ,以防做面时出现过度抹面 。5 结 语在水泥混凝土路面的施工过程中，质量是我们公路建设的生命 ,在设计 、施工 、监理等各个环节 ,我们都要本着预防为主的原则结合上述的一些问题 ,认真 、细致地做好自己的工作 ,这样才能把混凝土路面的质量逐步提高 ,做到精益求精 ,工程质量再上新台阶 。引起混凝土面板病害的原因很多 ,情况也非常复杂，不仅与设计 、施工材料等路面形成前的环节有关，因此严格按照施工技术规范控制好各个施工环节是非常重要的，而且与路面形成的使用 、养护等联系紧密 。最佳的防治在建设阶段，最好的治理方法就是防范于未然 。在建设工程中科学治理，质量层层把关，一定要对每个环节认真负责，最大限度地减少路面病害的发生率 。对已经出现和形成的病害，应查明原因，对症下药 。同时还应从道路养护 、制止超载等人为的因素进行治理，保障道路的正常运营 。（作者单位：广东省湛江公路工程大队第三工程处）路桥 、航运与交通专版140
