談談水泥混凝土路面病害及預防措施
2015-06-18
近年來，我國公路工程得到迅速發(fā)展，作為其技術關鍵之一的路面工程也得到明顯發(fā)展，其中包含水泥混凝土路面的廣泛推廣使用。但隨著水泥應用的越來越廣泛，在現(xiàn)實的應用過程中產(chǎn)生了許多病害，如開裂、斷板、沉陷、錯臺、唧泥、拱起、坑洞、麻面、露骨等病害，在這些病害中最常見、最普遍、對水泥砼路面性能影響最大的病害是裂縫，裂縫的處理在道路養(yǎng)護中成為很重要的一個分支。因此，水泥混凝土路面后期的養(yǎng)護、維修工作就顯得尤其重要。
一、水泥混凝土路面病害的形成
水泥混凝土路面病害主要表現(xiàn)為表層裂縫和貫通板厚裂縫（也稱為貫穿裂縫），其產(chǎn)生的原因是不同的。筆者結合工程實踐中的表層裂縫和斷板現(xiàn)象，
1、表層裂縫
?。?）塑性收縮。在水泥混凝土路面施工中發(fā)生的顆粒不均勻分層離析，實際是粗骨料從混合料中分出，集料顆粒下沉，水分向上遷移，從而形成表面泌水，使水泥混凝土路面表面含水量增加，毛細水面形成凹面，產(chǎn)生較大的表面張力，同時固體顆粒間產(chǎn)生毛細管張力，促使顆粒凝集，當混凝土表面尚未充分硬化，不能抵抗這一張力時混凝土表面則出現(xiàn)裂縫。影響混凝土塑性收縮開裂的內部原因是水灰比、細摻料、混凝土的溫度、凝結時間等，外部因素是風速、環(huán)境溫度、相對濕度等。
（2）溫度引起裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因是因為混凝土所使用的原材料受到外界的影響而產(chǎn)生的。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，內部溫度升高產(chǎn)生膨脹，而外部則因熱量散失而收縮，在混凝土表面引起拉應力，當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現(xiàn)裂縫。
（3）干燥裂縫。是在路面養(yǎng)護完畢，經(jīng)過一段時間后在表面出現(xiàn)的裂縫；這種裂縫多沿一個方向分布，裂縫較細，長度一般在2～10Cm、縫寬0.1mm、深1～2cm。這類主要是施工養(yǎng)護不當引起早期開裂?；炷两Y構的耐久性及強度也受到混凝土表面養(yǎng)護狀況的影響。過早開放交通也會破壞混凝土的內部水化結構，影響強度增長，形成裂縫。
2、貫穿裂縫
貫穿裂縫及斷板主要是在施工過程中產(chǎn)生。在混凝土早期裂縫中，可以說沒有一種裂縫不與施工因素有關。施工裂縫主要是指由施工因素產(chǎn)生的裂縫，其成因主要有兩方面：
（1）振搗不夠，拆模過早，因而引起混凝土表面和邊部開裂。
?。?）在不中斷交通的情況下，分邊施工，先期施工的混凝土板塊通車后，影響新澆筑的板塊，產(chǎn)生振動裂縫。
對防止施工裂縫的產(chǎn)生，并非一個純技術問題，在很大程度上是施工管理問題。只要嚴格控制施工質量，正確執(zhí)行施工技術操作規(guī)程，因施工因素產(chǎn)生的裂縫是可以防止和避免的?？煞譃闄M向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫、交叉裂縫、板角裂縫等，其明顯特征是裂縫貫通混凝土板全厚。
二、混凝土路面病害的預防措施
1、認真選擇混凝土原材料
?。?）水泥的選用。通常應選用強度高、干縮性小、抗磨性能及耐久性能奸的水泥，施工時根據(jù)公路等級、工期要求、澆筑方法、路用性能要求、經(jīng)濟性等因素選用合適的水泥品種從標號。
?。?）粗谷料。粗骨料的強度應高于混凝土標號的1.5倍，其壓碎值不宜大于20%；骨料的強度要符合質量要求，通過硫酸鈉溶液浸泡，然后烘干，經(jīng)5次循環(huán)的重量損失不宜大于8%；粘土、淤泥、塵屑、硫化物和硫酸鹽、有機質、云母、輕物質及針片壯顆粒等有害雜質，要采取高壓水沖洗等措施將其控制在3%以內。
?。?）細集料。細集料應采用地質堅硬、耐久、潔凈的天然砂、機制砂或混合砂，并應符合細集料技術指標的規(guī)定。制砂是由制砂機生產(chǎn)的細集料，粗糙、潔凈、棱角性好，應該推廣使用。
（4）水。清洗集料、拌和混凝上及養(yǎng)生所用的水，不應含合影響混凝土質量的油、酸、堿、鹽類有機物等。飲用水一股均適用于混凝土。
2、混凝土配合比設計
?。?）目標配合比設計階段。應采用工程實際使用的材料計算各種材料的用量比例，配合成的礦料級配應符合規(guī)范要求，并通過馬歇爾試驗確定最佳瀝青用量。對多雨潮濕的南方地區(qū)，除應重視車轍問題外，還應該考慮水損害的問題。一方面采用合適的抗剝落措施；另一方面為達到密水效果，應注意設計空隙率。
?。?）生產(chǎn)配合比設計階段。在生產(chǎn)配合比設計階段應結合工地實際材料情況確定最佳級配，一方面能確?；旌狭闲阅?，另一方面亦能保證生產(chǎn)需要。
?。?）生產(chǎn)配合比驗證階段。配合比規(guī)定程序審查批準后，才能進行試拌試鋪，驗證生產(chǎn)配合比的正確性。由此確定生產(chǎn)用標準配合比，以此配合比作為生產(chǎn)上控制的依據(jù)和質量檢驗的標準。
3、水泥混凝土路面平整度指標控制
水泥混凝土路面板的平整度是使用質量的最重要指標。平整度高的路面，不但可以提高通過能力，提高經(jīng)濟效益，而且還可以減少對面板的沖擊力，從而延緩甚至避免錯臺、卿泥、斷裂現(xiàn)象的發(fā)生，從而延長路面使用壽命。
4、做好養(yǎng)護工作
（1）建立完整的水泥混凝土路面日常養(yǎng)護方法。為做好水泥混凝土路面的養(yǎng)護工作，延緩混凝土路面的進一步破壞，我們一方面認真總結過去養(yǎng)護工作中的經(jīng)驗教訓，一方面，不斷積極探索、試驗，初步摸索出一條水泥混凝土路面日常養(yǎng)護的有效方法。注意在入冬和雨季前全面進行一次路面縱橫灌縫或補縫工作，減少路面水下滲。
?。?）破碎板塊修補。對嚴重破碎板、板角斷裂等病害，采取整塊切除原混凝土面板或局部切除原混凝土破碎部分，用普通混凝土或摻加JK24型外摻劑的早強混凝土進行修補。
?。?）板底壓漿。對混凝土板底脫空現(xiàn)象，應及時進行壓漿處理。壓漿技術已使用2～3年，效果良好，目前已成為水泥混凝土路面的一個重要養(yǎng)護措施。
總之，水泥混凝土路面施工既有水泥混凝土施工特點，也存在路面工程的普遍特性，在施工過程中應首先從原材料開始控制，合理設計，精心施工，規(guī)范養(yǎng)護等，保證施工質量，按照行業(yè)規(guī)范標準施工養(yǎng)護，并且結合工程實際，相信水泥混凝土病害的防治這一問題一定會得到有效控制。
