水泥混凝土路面质量病害成因及其对策

目录1病害类型及产生原因分析............................21.1裂缝...................................................21.1.1缩裂缝...............................................21.1.2由于温度应力而产生的裂缝..............................21.1.3基层原因而产生的反射裂缝..............................31.1.4由于材料不良引起的裂缝................................31.2断板...................................................31.2.1原材料不合格..........................................31.2.2混水泥混凝土设计不当..................................31.2.3水泥混凝土路面施工过程不当............................41.2.4路基、基层施工不当....................................52对混凝土病害的防治措施............................62.1裂缝产生原因的防治措施..................................62.1.1硬化前...............................................62.1.2硬化后...............................................62.2水泥混凝土路面断板的处理方法............................82.2.1断板的分类............................................82.2.1.1轻微断裂处理方法....................................82.2.1.2中等断裂处理方法....................................82.2.1.3严重断裂处理方法....................................92.2.2路面施工方面..........................................92.2.3路基施工方面..........................................9结束语.....................................................9参考文献..................................................10水泥混凝土路面质量病害成因及其对策内容摘要：村村通工程的实施，刚性路面的使用较多，但是这种类型的公路也面临着不少病害，这些病害产生的原因各不相同，针对水泥混凝土路面的主要病害，即裂缝、断板等病害进行分析。希望能够对预防病害的进一步发生起到一定的作用。关键词：农村公路水泥混凝土路面病害成因分析对策AbstractImplementationoftheprojectvillages,theuseofmorerigidpavement,butthistypeofroadisalsofacedwithmanydiseases,thecausesofthesediseasesvary,thecementconcretepavementforthemaindiseasesthatcracktype,offboardandotherdiseaseswereanalyzed.Wanttobeabletopreventthefurtheroccurrenceofthediseaseplayarole.KeywordsRuralHighwayConcretePavementAnalysisCountermeasures随着交通运输的发展，陕西省的公路里程不断发展，特别是近年村村通工程的实施，刚性路面的使用较多，但是这种类型的公路也面临着不少病害，这些病害产生的原因各不相同，针对水泥混凝土路面的主要病害，即裂缝、断板等病害。结合县道312西渠华原三级公路、韦庄寺前公路、朝邑安仁公路等的水泥混凝土路面的连续观测数据和路况调查，发现水泥混凝土路面破坏的发展过程一般是：(1)接缝填缝料脱落；(2)板底脱空和板间错台；(3)板块断裂。水泥混凝土路面通常经过2个夏天后，在第二个冬天将有部分接缝填缝料缺损、填缝料与面板侧壁有微裂缝、填缝料下凹，雨天时下凹处积水时间相对较长，如在2006年通车的朝邑安仁公路；填缝料出现破坏后，经过一个雨季或梅雨，路面开始出现少量错台和板底脱空，同时伴有唧浆现象；通常当板间错台超过5mm时路面面板开始断裂，裂缝主要集中在车辆前进方向距离横缝0．01m～0．05m的范围内。由上述调查分析可知，水泥混凝土路面通常在通车前两年路况一般较好，第3年时行车舒适性降低(出现板间错台，平整度变差)，第4年路面出现如断板等结构性破坏。为了能更好的控制水泥混凝土路面的质量，文章分析刚性水泥混凝土路面质量病害原因分析以及其防治措施，希望能够对预防病害的进一步发生起到一定的作用。1病害类型及产生原因分析1.1裂缝1．1.1缩裂缝在硬化前，水泥混凝土还处于塑性状态，由于组成材料的密度不同而发生沉降，内部自由水析出，引起沉降收缩裂纹，这一般发生在抹面。但在干燥的基层上浇筑混凝土面层时，因基层的水分很快被其面层吸收，会引起大的收缩而产生宽而深的裂缝。因水分蒸发，使干缩产生的拉应力大于混凝土的抗拉强度，使混凝土产生裂缝。它的特征是表面开裂，走向纵横交错，没有一定的规律，形似龟纹，缝宽和长度都很小，与发丝相似。引起干缩裂缝的因素：（1）水泥中的硅酸二钙可产生很多肢体，它在干湿作用下，体积变化很大。水泥中的铝酸三钙水化时需要大量的水，养护过程中膨胀值大，干燥时收缩亦大。这两种物质含量大时干缩性亦大。所以前期的水泥混凝土的配合比与后期的养护关系很大，他影响着水泥里面的成分是否有足够的水分来达到要求的强度，同时配合比的水分也不能太大，那样运距一远就容易离析影响水泥混凝土的强度。（2）混凝土中的用水量对于干缩值有很大的影响，当用水量增加一定百分数时，干缩值成倍增加。（3）骨料的大小和级配也与干缩值有密切关系。1.1.2.由于温度应力而产生的裂缝这主要是因昼夜温差太大，而产生较大的温度应力，由于没有设置伸缩缝和对混凝土面板进行及时切割，而造成面板拉裂。因为混凝土材料对温度的变化面引起的伸缩量约为每度0.01毫米，当累计长度内温度应为超过抗拉强度时，就会发生裂缝。1.1.3基层原因而产生的反射裂缝由于基层的裂缝没有进行及时处理，而反射到面层，使面层断裂目前，水泥混凝土路面基层采用的结构形式以水泥碎（砂）石稳定基层为主。因温度应力及其它因素的影响，基层浇筑好后，在一定范围内会自然断裂，1.1.4由于材料不良引起的裂缝（1）水泥安定性不良引起的裂缝（2）因拌和物温度过高，而出现“假凝”。（3）水及砂中有害尽可杂质对水泥混凝土有腐蚀作用（4）砂、石材料中的活性材料与水泥中碱产生化学反应，使混凝土结构遭到破坏。接缝填缝料破坏以缩缝为例，缩缝宽度常为7～10mm；填缝槽深度为25～30mm，常在板厚的1／3以内。灌缝时先挤压嵌入直径为9～12mm的多孔泡沫塑料背衬条，然后再灌缝。热天时灌缝顶面与板面齐平，冷天应填为凹液面，中心低于板面1～2mm。填缝料按上面的方法施工，在第1年的夏天，部分或局部填缝料较多的位置，由于面板和接缝填缝料体积膨胀，变软的填缝料溢出，溢出的填缝料将受到车辆水平荷载应力的作用。夜间温度下降，面板和填缝料收缩，填缝料恢复到与板面齐平。如此周而复始，经过1个夏季，表面的填缝料较快老化，顶部填缝料与板侧壁的粘接力下降。进入冬季后，面板和填缝料收缩，顶部老化的填缝料变硬，且与侧壁的粘接力显著下降，甚至开裂，雨水的渗透和灰尘的进入将使填缝料与侧壁在第2年夏天粘接力下降。第2年夏天，溢出的填缝料由于与板侧壁的粘接力很小，车辆水平应力就可能导致填缝料外溢或缺损；待冬季时，由于面板和填缝料的收缩，部分填缝料缺损导致填缝下凹，下凹的接缝处将积水，在车辆荷载冲击作用下产生的高压水将沿填缝料与面板之间细微裂缝渗入，同时变硬的外溢填缝料在车辆水平应力作用下可能造成整条或部分填缝料一起脱落。上面的分析表明：接缝填缝料的缺损或脱落通常发生在通车后的第2个冬季。这与被调查的西渠华原三级公路、韦庄寺前公路和朝邑安仁公路的填缝料开始缺损的时间基本一致。1.2断板1.2.1原材料不合格水泥标号不够稳定性差、强度不足、砂石料含水、泥量和有机质含量过高，原材料必须经过实验室严格的质量检查才可以使用。公路路基施工规范规定，在通常情况下，不能被压实到规定的密度和不能形成稳定填方的村翻新不能用于路基填筑。如：沼泽土，泥炭，含有树根、杂草和晚易腐朽物质等材料；液限指数大于50%，塑限指数大于25%的材料；有机质含量大于3%的材料；压实含水量和最佳含水量之差大于2%的材料等等。但是，由于施工单位在路期填筑材料方面控制不严，使用了不适宜材料从而造成路基下沉或塌方，以致影响路面混凝土板破坏。1.2.2混水泥混凝土设计不当早期由于经验不足水泥混凝土面板厚度偏薄，板块尺寸划分不满足规范要求，原材料选择和设计配合比不当。1.2.3水泥混凝土路面施工过程不当施工中计量不精确，水灰比偏大，水泥用量过多，粗集料过多，过少都对混凝土强度有较大的影响，特别是要根据集料中的含水量及时调整，以免影响水灰比。搅拌时间不够，振捣不实，拌和时混凝土组成材料温度过高，在冷即硬化过程中会因温差增大混凝土的收缩，振捣时间过长导致混凝土离板、分层、粗骨料不冷、细料，造成强度不均匀。施工过程中，工序不连接，容易产生断板。（1）路面基层施工质量不合要求路面基层一般有底基层和面基层。底基层为级配砂砾集料，面基层为水泥稳定类集料。路面开始施工前要求路槽应清理干净，标高应严格控制，否则，会影响基层的设计厚度（厚度增加提高成本，厚度减小影响路面基层的稳定）；度基层集料细长及扁平的颗粒不得超过20%，且不得含有粘土块、腐殖质等有害物质；集料必须有良好的级配，级配曲线应接近圆滑并居中。0.5mm以下的集料基塑性指数应小于4%，液限指数应小于25%，松铺好的集料在压实时，其含水量应比最佳含水量稍高。水泥稳定类集料面基层，在铺筑前，应将底基层上的车辙工松软部分和压实不足的地方以及任何不符合要求的表面都重新翻松，清除或用同类材料进行整形，并压实到符合规范要求的密实度和规定的线形、坡度、标高。水泥稳定集料的级配良好，有机质含量不得大于2%，集料中不得含有粘土块、腐殖质等有害物质；水泥质量要求稳定，不得使用过期的水泥，水泥用量应严格按试验配合比加入；拌合要均匀。而施工单位在施工时；往往容易忽视的是使用集料的级配不好，含有粘土块及有害物质的材料来铺筑基层；路基、底基层、面基层的标高控制不严；水泥稳定集料含水量控制不准；水泥用量不足等，这样严重影响了基层的质量，直至路面板遭破坏。（2）路面水泥混凝土板施工方面的问题水泥混凝土面层施工，往往施工的厚度未达到设计要求，主要是基层施工标高控制不严所引起；粗集料不具有良好的级配，细长及扁平的颗粒含量太高；细集料和粗集料中含泥量过高，降低了混合料的结度；所用水泥质量不稳定或已过期；水泥混凝土在浇筑过程中完全振捣密实，蜂窝麻面较严重，这样，势必影响混凝土板本身的质量，而造成损坏。（3）水泥混凝土路面机构层防水或排水未进行有效的处理①往往路面板遭到破坏，人们想到的总是路基、路面基层施工质量或台背回填质量或水泥混凝土板本身的侵害。目前，虽说对混凝土板的缩缝、胀缝、施工缝（纵向和横向）采取了特制