水泥混凝土路面病害研究1.docxVIP

??

?

??

水泥混凝土路面病害研究

?

??

?

?

?

?

?

?

?

???

?

?

?

?

?

摘要:公路作为城市的交通枢纽，水泥混凝土路面作为我国公路路面主要形式之一，在我国国民经济发展中发挥着重大作用。水泥混凝土路面具有强度高、刚度大、受温度影响小、使用寿命长等优点，但此种路面在使用过程中也会产生诸多病害。本文首先对水泥混凝土路面病害产生的原因进行分析，在此基础上，提出水泥混凝土路面病害的防治措施。

关键词：水泥混凝土路面；病害；防治措施

随着我国社会的高速发展，公路建设所包含的关键技术也迅速发展起来，水泥混凝土路面作为其中一种已经得到了广泛的推广，较其他类型路面，水泥混凝土路面有着明显的优势。水泥混凝土路面比沥青路面更加环保，全寿命成本更具优势。要回避国际市场高油价带来的沥青价格飚升的高风险和高投入，用有限资金建造更多的高速公路，增强我国高速公路建设的安全性和经济性，符合国家提倡的节约型经济和环保要求。

1.产生水泥混凝土路面病害的原因

(1)水泥混凝土路面产生断裂类病害的原因

断裂类病害包括:横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝、交叉裂缝、板角断裂等。

1)产生横向裂缝的原因。主要是切缝不及时，切缝深度过浅；切缝未到边缘或一条缝分多次切割；混凝土路面板厚度与强度不足；混凝土路基不均匀沉陷；混凝土配合比不合理或失控；养生不及时而使水分蒸发过快；施工时振捣不均匀等。

2)产生纵向裂缝的原因。主要是由于地基的不均匀沉降、路基强度不足或基层稳定性差造成的。

3)产生交叉裂缝的原因。路基和基层的强度与水稳性差，施工时接缝灌缝不能满足要求，一旦受到水的浸入，将会发生不均匀沉陷，在车轮荷载作用下，混凝土板块出现交叉裂缝；水泥的水化反应和碱骨料反应；路基或基层的冻胀与翻浆，引起基础不均匀支承，使路面板开裂，发展成为破碎板。

4)产生板角断裂的原因。板角断裂是出现较多的一种病害，产生的主要原因是混凝土浇捣时，在模板四角周边漏振或振捣不实；水泥质量差，强度不足；模板拆除过早或拆模板时损坏边角；板边、角在养生期间有施工机械碾压或外力作用；基层材料不合要求，板角隅处的地表水下渗后，在交通荷载作用下，逐步产生塑性形变积累，使角隅处应力集中，板下产生唧泥淘空和不均匀沉降，导致板角断裂。

此外，碱集料反应和由钢筋锈蚀也可引起裂缝，检查井和积水井附近的裂缝，多为应力集中所致。

(2)水泥混凝土路面产生竖向类病害的原因

面层坚向位移类病害包括沉陷和胀起，影响行车的舒适和安全，但混凝土层板结构整体性未遭破坏，主要由于路基的固结沉降或不均匀沉降引起。

(3)水泥混凝土路面产生接缝类病害的原因

接缝类病害包括:接缝碎裂、唧泥和板底脱空、错台、拱起、填缝料损坏、接缝张开等。

1)接缝碎裂其产生原因是: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，重载的反复作用。

2)唧泥、脱空、错台。错台一般伴随着唧泥和脱空发生。接缝填缝料失败；基层材料水稳性不良，不耐冲刺；接缝传荷能力差，如传力杆失效、基础不均匀支承和重复荷载作用、超载、偏载。

3)拱起(结构性破坏)。拱起是季节性冻土地区混凝土路面典型破坏之一。膨胀缝间距过长以及横向接缝或裂缝处，板块的温度膨胀受阻。

4)填缝料损坏。填缝料的质量差；缝料施工、养护的措施不当。

5)接缝张开。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。

(4)水泥混凝土路面产生表面类病害的原因

面层表层类病害包括磨损和露骨、剥落、蜂窝、麻面等形式，主要由于施工或材料的原因所造成的。剥落主要是混凝土强度不足，接缝内进入杂物所致。露骨主要是表面灰浆不足，洒水提浆造成路面表层强度不足或水泥的耐磨性差、用量不足。蜂窝、麻面主要是施工时振捣不足，甚至漏振或混凝土拌和物坍落度过小、碎石规格不匀、也可能是施工时遇雨所致。磨损主要是水泥砂浆层强度低、水泥等原材料耐磨性差，路面使用较长时间发生磨损现象。

2.水泥混凝土路面病害的防治措施

水泥混凝土面板裂缝的根本原因在于混凝土的极限拉伸应变大小不足以抵抗干缩变形和温度变形。为了提高其极限拉伸应变值和抗弯拉强度值，改善路面的抗拉能力。

(1)针对于混凝土面板的易发病害，可以从总体上提高混凝土本身的性能。

1)混凝土的极限拉伸值随着抗压强度的提高而有所提高，因此提高混凝土的抗压强度可以提高其抗裂能力。现阶段，我国水泥混凝土路面多采用C30的混凝土，部分重交通路段建议采用更高标号的水泥混凝土。

2)采用级配碎石混凝土。级配碎石混凝土的极限拉伸值较一般卵石混凝土高。

3)控制混凝土骨料的最大粒径。骨料的粒径较大时会造成混凝土极限拉伸值降低。

(2)针对于混凝土面板的具体病害，可有针对性的采用以下措施进行处理。

1