混凝土路面的各种破损病害在施工中的原因及预防

混凝土路面的各种破损病害在施工中的原因及预防由于水泥混凝土路面具有刚度大、强度高、板体性好、使用寿命长等优点，因此在公路建设中被广泛推广，但是水泥混凝土路面也存在一些弊端。1．引起水泥混凝土路面病害的原因引起混凝土路面病害的原因很多，包括路基压实不足，地下水和地表水的渗入、施工质量、气温、路面破坏的影响因道路所处自然环境条件和交通条件而异。1.1路面结构设计方面的原因主车道与辅道的结构层方面的原因，从主车道及辅道结构层的数据分析，我们可以比较直观的看出，从路面渗入到主车道混凝土板与基层灰土之间的水，会顺着路面横坡在混凝土板下面流向两侧辅道，受到辅道底灰土的阻挡，无法流向边沟，大量的水留在这个部位。在车辆荷载作用下，使得聚水变成了有压水，有压水不断侵蚀基层灰土，并同基层冲刷出来的细料搅成悬液，在外在条件下沿着辅道与混凝土板之间的缝隙喷溅出来，形成唧泥病害。唧出的泥浆带走大量的基层材料，导致混凝土板形成脱空，周而复始，破坏了混凝土面板与基层密贴的设计机理，最终导致混凝土板过早地发生断裂和严重破碎。1.2排水方面的原因水泥混凝土路面结构由于设计、施工缺陷，常有局部破损；在长期的重复荷载与自重和自然作用下也会造成混凝土路面产生裂缝、破损、磨损、掉角等破坏，这不仅会降低路面的刚度和整体性，也会改变结构的受力情况，缩短混凝土路面的使用寿命。1.3施工方面的原因首先路基施工方面，是二灰碎石拌和不均匀。由于是路拌法施工，存在大量人为因素，施工单位为了偷工减料及实际操作人员的懈怠，极易出现二灰碎石拌和不均或不到底现象。其次基层施工方面，养生期不足或养生不及时。为了追求进度，底基层灰土养生期未结束就急忙进行下一道工序。底基层受到扰动，影响底基层的养生及成型，使其无法达到设计强度，形成半刚性基层。2.水泥混凝土常见的破坏类型水泥混凝土遇到的主要损坏类型可按损坏模式和影响程度分为五类：（1）.裂缝类，主要指纵向裂缝、横向裂缝、斜向裂缝、破碎板或交叉裂缝、板角断裂等；（2）.变形类主要指面板整体并未破坏，但出现较大的竖向位移，影响行车舒适性，主要类型有错台沉陷、唧泥隆起、拱起；（3）.接缝类主要指与相邻板传荷系统有关的损坏，相邻板大约60cm范围内，板边缘混凝土的开裂、断裂或成碎屑，碎裂通常不扩展到整个板厚；（4）.松散类主要指层状剥落、坑洞、麻面、裂纹；（5）.其他类主要指修补损坏。3.水泥混凝土常见的病害类型裂缝类它主要是指纵向横向斜向交叉裂缝，或者角隅断裂，由于板内应力大于水泥混凝土的强度而出现，或者巾于板的尺寸太大(出现较大的温度翘曲应力)，下层稳定性差产生过量的变形使板底脱空失去支撑，施工中切缝不及时也会产生裂缝。3.1横向裂缝指垂直于行车方向的有规则的裂缝，导致水泥混凝土出现横向裂缝的原因很多，大致可以归纳为如下几个方面。①干缩裂缝。在水泥混凝土混和料中，水以化学结合水、层间水、物理吸附水、毛细水等状态存在。当水在混凝土硬化过程中失去时，水泥浆体就会因收缩产生收缩应力而引起干燥收缩裂缝。从配合比来看，虽然混凝土的塌落度、水泥标号、用量、集料粒径、细集料含量等对水泥混凝土的干缩有影响，但最重要的影响因素还是混凝土中的单位含水量，因此水泥混凝土施工在满足施工和易性的前提下，应尽量减少单位用水量。②冷缩裂缝。水泥混凝土具有热胀冷缩性能，其线胀系数为1xlo—5，板块的热胀冷缩是在相邻部分或整体限制条件下发生的，故热胀是压缩变形，冷缩是拉伸变形，很容易引起开裂。水泥水化是一个放热过程，在混凝土硬化过程中，释放出大量的热能，使温度上升，混凝土内部体积膨胀，而板面温度夜间降低又由于湿水养生导致冷却收缩，使混凝土路面内部膨胀，面部收缩，产生很大的温度应力，当温度应力大于板的极限拉应力时，板块就会出现裂缝或横向断裂，温度从高温突然下降时也会引起板块的断裂。③切缝不及时。为防止混凝土的干缩裂缝和冷缩裂缝，人们把路面分块，为防止混凝土路面的横向裂缝，施工要求及时切缝。3.2纵向裂缝由于填料土质不均匀、湿度不均匀、膨胀土、冻胀、压实不足等多种原因，很可能导致路基不均匀，在混凝土浇筑之前未严格检查基层顶面弹性模量JL是否合规范要求，盲目施工，在路基稍有沉陷的情况下，在板块自重和行车压力作用下而产生纵向断裂。3.3、交叉裂缝水泥混凝土在拌和、运输、振捣、凝结、硬化的过程中，始终存在着水泥的水化反应。水化反应可分初始期、休止期、凝结期及硬化期四个阶段。水泥水化反应在混凝土发生升温和降温过程中产生体积的胀缩变形，在内部骨料及外部边界约束下使混凝土的自由胀缩变形受阻，而产生拉压应力。水泥的安定性对混凝土的质量影响很大。如果使用了安定性不良的水泥，浇筑的混凝土路面就会产生大面积龟裂。所以为预防交叉裂缝的产生，在设汁中要选择水稳性好的材料做基层及底基层；在施工中要严把水泥质量关，各项指标必须达到规范要求，施工中严格按配合比操作，保证混凝土强度。3.4板角断裂板角是混凝土路面板的薄弱部位，由于侧模的模壁效应，施工时插入式振捣器很难使混凝土完全密实，板角密实度不够，强度相对较小，而在受力卜板角却较为不利。相邻板角之间无传力杆，传荷能力较差，在车轮荷载的作用下荷载应力较集中，除在混凝土路面起始点没有角隅及边缘钢筋外，其它部位均末设加强筋，而且一旦混凝土路面板接缝进水，板下就会出现唧泥、脱空现象，板角更是处于不利状况，车轮荷载作用在板角时，很容易出现板角断裂。3.5、掉角掉角通长由于胀、缩缝或施工缝填料选择不当，或者填缝料失效，造成路表水沿缝隙不渗，尤其是当板下基层排水不畅，或基层材料细料过多，基层材料耐冲刷性较差时，在车辆荷载反复作用下，真空吸力就会使扳角处产生唧泥，板下被冲刷掏空，造成板角应力集中，从而导致路面板出现掉角，路面板的接缝传荷能力差，或在施工中，为了使角部容易振捣，少出现蜂面，特意用些粗骨料少的混凝土，振捣时间又长一些，造成表层浆体过多，骨料下沉集中的分层离析，使其抗折强度降低，反之因振捣不密度，角部侧面有蜂窝麻面，这两种情况在车轮的作有下，很容易出现掉角。3.6交叉裂缝和破碎板交叉裂缝和破碎板是水泥混凝土路面的一种严重破坏形式，对行车的安全和舒适性产生较大的影响，公路运输超载严重，路面板厚度不足或强度偏低，板底脱空基层松散或强度不够，土基的不均匀沉降地下水位过高路基液化等都可能会导致路面板出现交叉裂缝或破碎板。3.7孔洞混凝土路面表面呈现破损和孔洞，主要原因是施工质量差，或混凝土材料中夹带朽木纸张和泥块树叶等杂物，还有春季施工，水中夹带冰块造成的。3.8、磨耗层局部脱落磨耗层局部脱落，出现露骨麻面现象，其原因：①行驶在路面上的某种车辆机械的金属硬轮，硬石子等撞击，摩擦路面而形成，破损②在施工中，振捣过后混凝土板不够厚度，为了省事，只拌砂浆找平，或用推擀的方法找平，从而形成一层砂浆层，这地方不仅造成表面水灰比不均匀，出现网裂，在车轮反复作用下，甚至出现脱皮，露骨，麻面，起砂，如果水泥稳定性能差一些，就很容易出现麻面现象。归根到底，影响水泥混凝土路面的原因施工方面占绝大部分，因此在施工过程中，要个把质量关，以防后患。