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水泥混凝土路面常见病害及其防治措施

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水泥混凝土路面常见病害及其防治措施内容摘要水泥混凝土路面的病害对于行车速度、安全及舒适性具有重要影响本文分析了水泥混凝土路面的四大类病害:断裂类病害、竖向位移类病害、接缝类病害、表层类病害,优缺点,对各类病害的类型及轻重程度分级进行了具体讨论,而后探讨了水泥混凝土路面病害的处治对策,并提出了相应的预防建议关键词:水泥混凝土路面;病害;防治目 录内容摘要 I引 言 11 水泥混凝土路面的定义 21.1 水泥混凝土路面 21.2 水泥混凝土路面的优缺点 21.2.1 水泥混凝土路面的优点 21.2.2 水泥混凝土路面的缺点 42 水泥混凝土路面的病害概述 52.1 裂缝 52.1.1 横向裂缝 52.1.2 纵向裂缝 52.1.3 交叉裂缝 52.2 表面损坏 52.2.1 纹裂、网裂、板面起皮和剥落 52.2.2 麻面、露骨 62.2.3 磨光 62.2.3 坑槽、孔洞 62.3 接缝损坏 62.3.1 填缝料损坏 62.3.2 接缝碎裂 62.3.3 唧泥 72.4 变形损坏 72.4.1 错台 72.4.2 拱起和沉陷 73 处理方法及防治对策 83.1 水泥混凝土路面病害的处理方法 83.2 水泥混凝土路面病害的防治方法 104 关于养护 114.1 水泥混凝土路面保养 114.2 接缝保养 114.3 混凝土板裂缝的保养方法 114.4 填缝料更新 114.5 灌注接缝及裂缝施工要点 12后 记 13参考文献 14引 言近年来我国公路工程得到迅速发展,作为其技术关键之一的路面工程也得到明显发展,其中包括水泥混凝土路面的广泛使用。

随着水泥混凝土路面的广泛应用,也相应暴露出一些与设计、施工及使用相关的病害,这些病害处理不好,将会严重影响行车速度、安全及舒适性因此,分析水泥混凝土路面的病害,并采取针对性的处治对策,对于我国公路工程的健康发展具有重要的现实意义1 水泥混凝土路面的定义1.1 水泥混凝土路面 水泥混凝土路面【cememt concrete pavement】指的是用水泥混凝土板作面层的路面它是指以水泥混凝土板作为面层,下设基层、垫层所组成的路面结构,又称刚性路面用作水泥混凝土面层的材料包括普通混凝土,钢筋混凝土,连续配筋混凝土,钢纤维混凝土、碾压混凝土等在公路、城市道路及机场道面中,目前我国采用得最广泛的是现场浇筑的普通混凝土路面,这类混凝土路面除接缝区和局部范围(边缘或角隅)外,不配置钢筋,亦称素混凝土路面1.2 水泥混凝土路面的优缺点近年来,高等级公路的发展十分迅速,随着公路的高等级化以及较大的交通密度,较多的超大吨位车辆和较高的行车速度势必对路面提出较高的设计标准和更严格的施工质量要求,尤其是水泥混凝土路面,往往造价较高,且维修养护比较困难拟将水泥混凝土路面的优缺点发表一下个人的观点:1.2.1 水泥混凝土路面的优点1)刚度大,承载能力强 混凝土路面板弹性模量在(3~5)×104Mpa之间,标准10t轴载下,实测尽为0.04Mpa压力,这使其对基层的承载力要求相对较低,适应在稳定基层上的大交通量和重载交通的高速公路、国道、省道、机场、厂矿道路上使用。

在土基承载力小的轻交通量的乡村道路、停车场可直接将水泥混凝土路面铺筑于土基上2)耐久性、耐高温性强水泥混凝土路面的耐水性好,能够较好的使用在降雨量较大的地区和在短期浸水的过水路面上,在洪水短期淹没条件下,可照常通行水泥混凝土路面耐高温性强,不会像沥青路面那样,在持续高温下产生严重响平整度和行车质量的车辙或壅包3)抗弯拉强度高、疲劳寿命长弯拉强度≥5.5Mpa、抗压强度≥35Mpa的强度合格混凝土面板在标准轴载的应力强度比下,疲劳寿命长,可达到500~1000万次弯曲疲劳循环4)刚性路面耐候性、耐久性优良在正确设计和保证施工质量条件下,水泥混凝土刚性路面的耐候性、抗冻性、抗滑性和耐磨性等耐久性优良水泥水化产生的脱贝莫来石是自然自有的岩石品种之一,混凝土全部是无机材料,它仅有风化问题,但没有沥青等有机材料的老化问题,而风化是老化时间的100倍5)刚性路面平整度衰减慢、高平整度维持时间长刚性路面只要施工平整度好,基层抗冲刷性高,其良好平整度的衰变很慢,优良平整度的保持年限将比柔性路面长得多6)粗集料磨光值和磨耗值的要求低、集料易得除非建造表面裸石路面,水泥混凝土路面对粗集料的磨光值和磨耗值的要求相对较低。

可使用的粗集料岩石种类范围广泛、集料易得7)水泥混凝土路面更环保当水流经或渗透过水泥混凝土天然材料时,路面的水对周围土壤和地下水无污染,是环保型路面类型,同时,可在水泥混凝土路面中使用粉煤灰,具有良好的环保效益8)可不设路缘石 刚性路面的边缘不像沥青路面的边缘那样经常受侵蚀、压碎破坏,可不设置路缘石9)耐腐蚀性强混凝土路面对油类、盐碱酸类等其它易腐蚀沥青的化学和生物介质相对不敏感10)使用寿命长 刚性路面的设计基准期为30年,沥青路面15年,设计年限比柔性路面长1倍,保证建设质量条件下维修费用很省在我国特重交通量及超重载条件下,尽管两种路面对只能使用到设计基准期的1/3年限,一般沥青路面运营到大修约5年,水泥路面约10年,由此可以看出混凝土路面寿命仍然长1倍11)刚性路面运营油耗低经济性好水泥混凝土刚性路面在任何等级的轴载作用下,均无柔性路面的弯沉盆,不像沥青路面重车行驶始终在爬弯沉盆所以在使用期内车辆的燃油消耗比沥青路面节省15%~20%,刚性路面的运营经济性远高于柔性路面12)水泥混凝土路面色度低、色差小、隔热性好 白色水泥混凝土路面的色度低、色差小,具有比黑色沥青路面更高的阳光反射、热量反向和隔热性能,路面冰雪融化得慢,对于季节性冻土路段,保证路基冻土不融化失稳,具有重要使用价值。

对自己所叙述或设计的主要内容进行简要的概括1.2.2 水泥混凝土路面的缺点1)同等平整度舒适性较低   刚性路面模量很高,反弹颠簸大,荷载、温度、干湿变形较大,设置的接缝很多,接缝极易破坏刚度大,同时带来减振效果差,噪声较大,影响路面的舒适性同等平整度时的舒适性明显性比沥青路面差2)板体性强、对基层的抗冲刷性要求高 在交通量大、重载车多的路面上,对基层的抗冲刷性要求较高,否则将在接缝部位出现唧泥、错台和啃边,造成路面行车颠簸3)对基底接脱空相当敏感水泥混凝土路面在超载条件下对板厚设计不足、材料强度不高或不均匀、结构内渗透排水不畅、施工质量不高、基层冲刷和基础支撑不稳固等很敏感,超载运行对刚性路面极为不利,极易形成断板、断边、断角等结构性破坏4)混凝土板块刚性大,不适应大沉降量 水泥混凝土路面不适应于基层和路基大变形和不均匀沉降的软基、山区填挖方交界、高填方长期浸水路段要求更加稳固的路基和基层支撑条件5)维修困难 水泥混凝土路面强度高,即使断板破损,硬度仍然很大,在缺乏修复新材料和机械时,维修较为困难目前我国相关部门正在抓紧快速维修的研究工作,现已能够实现当晚修复,第二天开放交通的要求。

6)白色水泥混凝土路面的光、热反射能力高于黑色沥青路面,在高速公路上晃眼,眼睛容易疲劳2 水泥混凝土路面的病害概述水泥混凝土路面的病害形式主要有路面裂缝、表面损坏、接缝损坏、变形损坏等2.1 裂缝2.1.1 横向裂缝横向裂缝是指垂直于路线方向的有规则的裂缝,其产生的原因主要有水泥混凝土失水干缩、冷缩、切缝不及时等失水干缩横向裂缝是混凝土表层水分散失或体积收缩受到约束所产生的裂缝,一般发生在水泥混凝土水化、硬化的早期;冷缩裂缝是指由于水泥混凝土冷缩产生拉应力而引起的路面板开裂2.1.2 纵向裂缝纵向裂缝是指跟路线走向平行或基本平行的裂缝产生原因主要是路基体填料土质不均匀、含水量不均匀、施工方法不当等,导致路基不均匀沉降,从而使路面板在自重和行车压力作用下产生纵向裂缝2.1.3 交叉裂缝两条或两条以上相互交叉的裂缝称为交叉裂缝产生交又裂缝的主要原因有:1、水泥混凝土路面自身强度不足;2、路基和路面基层的强度和水稳定性差;3、使用了性能不稳定的水泥,浇筑的水泥混凝土路面板就会产生大面积的龟裂4、板角断裂板角断裂是指与板角两边接缝相等的贯穿水泥混凝土路面板全厚度的裂缝,从板角到裂缝两端点的距离分别小于或等于端点所在路面板边长的一半。

板角裂缝通常是由于板角处受连续荷载作用、基础支撑强度不足及翘曲应力等因素综合作用而产生断裂类主要指纵、横、斜向裂缝和交叉裂缝、断裂板等2.2 表面损坏2.2.1 纹裂、网裂、板面起皮和剥落纹裂和网裂是指路面板表层出现的浅而细或发丝状的表面裂纹和网状裂纹产生的原因主要是水泥混凝土水灰比过大,施工时过度抹面、养护不及时,在水泥混凝土拌和过程中用了含盐量偏高的水和质量低劣的集料或水泥中的碱与集料中的特定矿物质发生碱硅反应等故在施工过程中,对集料的质量应严格把关,严控用水量,必要时,还应对水的质量进行检验2.2.2 麻面、露骨麻面是指水泥混凝土路面板表面结合料磨失,成片或成段路面板呈现过度的粗糙表面的现象麻面一般是由于水泥混凝土路面施工时,在混凝土初凝前遇雨所致 路面混凝土保护层脱落导致骨料裸露的现象称为露骨其产生的原因主要是混凝土表面灰浆不足,泌水提浆,从而造成混凝土路面表层强度不足2.2.3 磨光磨光是指水泥混凝土路面板在车轮荷载作用的重复辗磨后,表面磨擦系数下降到极限值以下,从而严重影响行车安全磨光的主要原因是水泥混凝土路面表面水泥砂浆层强度低,水泥及集料等原材料耐磨性差,或路面使用时间较长等。

2.2.3 坑槽、孔洞由于水泥混凝土混合料是种多相不均匀材料,囚此在水泥混凝上路面板强度较低处易出现局部破损,并形成有一定深度的洞穴,即孔洞面层骨料局部脱落而产生的长槽称为坑槽孔洞、坑槽产生的原因主要是由于集料含泥量过大,混凝土内有泥土或其他杂物2.3 接缝损坏接缝包括横缝(胀缝、缩缝)、纵缝和施工缝设置目的是减少或避免由于水泥混凝土热胀冷缩产生的应力对路面板的破坏作用但是接缝设置不当或接缝损坏也会降低路面的整体使用性能,甚至使路面板更快地遭到破坏水泥混凝土接缝损坏主要有以下几种形式2.3.1 填缝料损坏填缝料损坏是指接缝内无填料,填料破损及接缝内混杂砂石等不正常现象填缝料损坏的主要原因有:填缝料本身质量不合格,填缝料在长期外界环境作用下老化,脆裂,或由于混凝土路面板受热膨胀,挤压胀缝,致使填缝料被挤出,不能正常复原等2.3.2 接缝碎裂接缝碎裂是指水泥混凝土路面板接缝两侧各60cm左右宽度内倾斜的剪切挤碎现象接缝碎裂主要是指由于填缝料损坏,泥、砂等杂物侵入胀缝,导致路面板再次膨胀时受阻,或雨水渗入基层和垫层,使基层强度降低,从而导致路面接缝处的变形和破损2.3.3 唧泥唧泥是指车辆通过时,基层细料和水一起从接缝处挤出的现象。

唧泥产生的原因是填缝料破坏,雨水下渗等2.4 变形损坏由于水泥混凝上硬化后是非塑性的,因此水泥混凝土路面板的变形破坏是指水泥混凝土路面板接缝处产生的错台、拱起和沉陷等现象2.4.1 错台错台是指相。

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