谈谈水泥混凝土路面病害及预防措施
2015-06-18
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，其中包含水泥混凝土路面的广泛推广使用。但随着水泥应用的越来越广泛，在现实的应用过程中产生了许多病害，如开裂、断板、沉陷、错台、唧泥、拱起、坑洞、麻面、露骨等病害，在这些病害中最常见、最普遍、对水泥砼路面性能影响最大的病害是裂缝，裂缝的处理在道路养护中成为很重要的一个分支。因此，水泥混凝土路面后期的养护、维修工作就显得尤其重要。
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现为表层裂缝和贯通板厚裂缝（也称为贯穿裂缝），其产生的原因是不同的。笔者结合工程实践中的表层裂缝和断板现象，
1、表层裂缝
（1）塑性收缩。在水泥混凝土路面施工中发生的颗粒不均匀分层离析，实际是粗骨料从混合料中分出，集料颗粒下沉，水分向上迁移，从而形成表面泌水，使水泥混凝土路面表面含水量增加，毛细水面形成凹面，产生较大的表面张力，同时固体颗粒间产生毛细管张力，促使颗粒凝集，当混凝土表面尚未充分硬化，不能抵抗这一张力时混凝土表面则出现裂缝。影响混凝土塑性收缩开裂的内部原因是水灰比、细掺料、混凝土的温度、凝结时间等，外部因素是风速、环境温度、相对湿度等。
（2）温度引起裂缝。裂缝产生的原因是因为混凝土所使用的原材料受到外界的影响而产生的。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，内部温度升高产生膨胀，而外部则因热量散失而收缩，在混凝土表面引起拉应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。
（3）干燥裂缝。是在路面养护完毕，经过一段时间后在表面出现的裂缝；这种裂缝多沿一个方向分布，裂缝较细，长度一般在2～10Cm、缝宽0.1mm、深1～2cm。这类主要是施工养护不当引起早期开裂。混凝土结构的耐久性及强度也受到混凝土表面养护状况的影响。过早开放交通也会破坏混凝土的内部水化结构，影响强度增长，形成裂缝。
2、贯穿裂缝
贯穿裂缝及断板主要是在施工过程中产生。在混凝土早期裂缝中，可以说没有一种裂缝不与施工因素有关。施工裂缝主要是指由施工因素产生的裂缝，其成因主要有两方面：
（1）振捣不够，拆模过早，因而引起混凝土表面和边部开裂。
（2）在不中断交通的情况下，分边施工，先期施工的混凝土板块通车后，影响新浇筑的板块，产生振动裂缝。
对防止施工裂缝的产生，并非一个纯技术问题，在很大程度上是施工管理问题。只要严格控制施工质量，正确执行施工技术操作规程，因施工因素产生的裂缝是可以防止和避免的。可分为横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝、交叉裂缝、板角裂缝等，其明显特征是裂缝贯通混凝土板全厚。
二、混凝土路面病害的预防措施
1、认真选择混凝土原材料
（1）水泥的选用。通常应选用强度高、干缩性小、抗磨性能及耐久性能奸的水泥，施工时根据公路等级、工期要求、浇筑方法、路用性能要求、经济性等因素选用合适的水泥品种从标号。
（2）粗谷料。粗骨料的强度应高于混凝土标号的1.5倍，其压碎值不宜大于20%；骨料的强度要符合质量要求，通过硫酸钠溶液浸泡，然后烘干，经5次循环的重量损失不宜大于8%；粘土、淤泥、尘屑、硫化物和硫酸盐、有机质、云母、轻物质及针片壮颗粒等有害杂质，要采取高压水冲洗等措施将其控制在3%以内。
（3）细集料。细集料应采用地质坚硬、耐久、洁净的天然砂、机制砂或混合砂，并应符合细集料技术指标的规定。制砂是由制砂机生产的细集料，粗糙、洁净、棱角性好，应该推广使用。
（4）水。清洗集料、拌和混凝上及养生所用的水，不应含合影响混凝土质量的油、酸、碱、盐类有机物等。饮用水一股均适用于混凝土。
2、混凝土配合比设计
（2）目标配合比设计阶段。应采用工程实际使用的材料计算各种材料的用量比例，配合成的矿料级配应符合规范要求，并通过马歇尔试验确定最佳沥青用量。对多雨潮湿的南方地区，除应重视车辙问题外，还应该考虑水损害的问题。一方面采用合适的抗剥落措施；另一方面为达到密水效果，应注意设计空隙率。
（2）生产配合比设计阶段。在生产配合比设计阶段应结合工地实际材料情况确定最佳级配，一方面能确保混合料性能，另一方面亦能保证生产需要。
（3）生产配合比验证阶段。配合比规定程序审查批准后，才能进行试拌试铺，验证生产配合比的正确性。由此确定生产用标准配合比，以此配合比作为生产上控制的依据和质量检验的标准。
3、水泥混凝土路面平整度指标控制
水泥混凝土路面板的平整度是使用质量的最重要指标。平整度高的路面，不但可以提高通过能力，提高经济效益，而且还可以减少对面板的冲击力，从而延缓甚至避免错台、卿泥、断裂现象的发生，从而延长路面使用寿命。
4、做好养护工作
（1）建立完整的水泥混凝土路面日常养护方法。为做好水泥混凝土路面的养护工作，延缓混凝土路面的进一步破坏，我们一方面认真总结过去养护工作中的经验教训，一方面，不断积极探索、试验，初步摸索出一条水泥混凝土路面日常养护的有效方法。注意在入冬和雨季前全面进行一次路面纵横灌缝或补缝工作，减少路面水下渗。
（2）破碎板块修补。对严重破碎板、板角断裂等病害，采取整块切除原混凝土面板或局部切除原混凝土破碎部分，用普通混凝土或掺加JK24型外掺剂的早强混凝土进行修补。
（3）板底压浆。对混凝土板底脱空现象，应及时进行压浆处理。压浆技术已使用2～3年，效果良好，目前已成为水泥混凝土路面的一个重要养护措施。
总之，水泥混凝土路面施工既有水泥混凝土施工特点，也存在路面工程的普遍特性，在施工过程中应首先从原材料开始控制，合理设计，精心施工，规范养护等，保证施工质量，按照行业规范标准施工养护，并且结合工程实际，相信水泥混凝土病害的防治这一问题一定会得到有效控制。
