水泥混凝土路面常見病害與防治論文

　　在學習和工作的日常里，說到論文，大家肯定都不陌生吧，論文一般由題名、作者、摘要、關(guān)鍵詞、正文、參考文獻和附錄等部分組成。為了讓您在寫論文時更加簡單方便，以下是小編精心整理的水泥混凝土路面常見病害與防治論文，歡迎閱讀與收藏。

　　【摘要】水泥混凝土路面常見病害的出現(xiàn)影響了汽車行駛的舒適度和公路的使用壽命，需做好預防措施，減少病害的發(fā)生。本文分析了水泥混凝土路面常見病害的成因，并探討了相應的預防措施。

　　【關(guān)鍵詞】原材料;裂縫;振搗

　　一、水泥混凝土路面常見病害

　　水泥混凝土路面的病害水泥混凝土路面損壞可分為：斷裂類、豎向位移類、接縫類和表層類四種類型。斷裂類主要指縱、橫、斜向裂縫和交叉裂縫、斷裂板等;豎向位移類主要指沉陷和脹起;接縫類主要指裂縫的填縫料損壞、唧泥、錯臺和拱起等;表層類主要指坑洞、露骨、網(wǎng)裂和起皮、粗集料凍融裂紋、修補損壞等。下面對幾種常見病害的成因進行分析。

　　(一)裂縫

　　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，集中顆粒下沉，水分向上遷移，從而形成表面泌水。表面泌水的結(jié)果使水泥混凝土路面表面含水量增加，當混合料表面水的蒸發(fā)速度比泌水速度快時，水的蒸發(fā)面就會深入到混合料表面內(nèi)，水面形成凹面。

　　由于表面凹面較凸面所受壓力大，同時固體顆粒問產(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。裂縫的發(fā)生時間大抵與泌水時間相對應，在混凝土澆筑后數(shù)小時混凝土表面將普遍出現(xiàn)細微的、各方向均存在的裂縫。

　　(二)錯臺

　　由于基層或路基體壓實不均勻，致使相鄰水泥混凝土路面板在車輛的重復荷載作用下，產(chǎn)生不均勻沉降，導致相鄰水泥混凝土路面板在接縫處產(chǎn)生的垂直高差。

　　(三)拱起和沉陷

　　脹縫被硬物阻塞，或脹縫設置過少，使路面板受熱時不能自由伸張導致橫縫兩側(cè)的混凝土路面板板體發(fā)生明顯抬高;填縫料損壞導致雨水從接縫處下滲，軟化基層，甚至軟化路基體，使路面板接縫下方的基層和路基體承載力下降，路面板跟著下沉，兩側(cè)的混凝土路面板板體發(fā)生明顯下沉。

　　(四)板底脫空

　　板底脫空病害是指板接裂縫或邊緣下的基層細料被滲入并滯在板底的有壓水從縫中或邊緣處唧出，并由此造成板底面與基層頂面出現(xiàn)局部范圍脫空。公路排水系統(tǒng)不完善如路面橫坡設置不當或路基排水不暢時，路基、路面被水浸泡時會使路面產(chǎn)生唧泥現(xiàn)象，進面出現(xiàn)板底脫空;另外由于基層材料局部松散，路基土壓實不均勻或基底不均勻沉降同樣會導致底板出現(xiàn)脫空。

　　(五)鋸齒型啃邊

　　仔細觀察澆筑混凝土路面面板使用的鋼�？梢园l(fā)現(xiàn)，鋼模板在重復使用后，表面由于銹蝕和沾在模板上的混凝土無法清除干凈而變成凹凸狀，模板頂邊則形成不規(guī)則的鋸齒狀，用這種模板澆筑的混凝土面板板頂邊自然也就成了鋸齒狀。根據(jù)力學應力集中原理，鋸齒狀板邊的齒形混凝土在重載、超載車的多次作用下是很容易被破壞的，這也就是形成鋸齒型啃邊的原因。

　　二、水泥混凝土路面常見病害的防治

　　(一)原材料的選擇

　　建好高速公路水泥混凝土路面的基本物質(zhì)條件是路面水泥混凝土原材料要精良，進場前控制好原材料的質(zhì)量相當重要。

　　水泥主要控制水泥的抗折強度。我國水泥廠家眾多，生產(chǎn)技術(shù)良莠不齊，因此，選擇合格的水泥是保證混凝土強度的首要因素。另外，對水泥的安定性及游離氯化鈣含量，水泥的細度、干縮率與凝結(jié)時間、水泥的含堿量，以及控制水泥中混合材料的摻量，夏天施工時注意控制水泥的施工溫度。

　　粉煤灰要采用一、二級灰，主要控制粉煤灰中燒失含碳量和細度等指標。

　　外加劑的選用是路面混凝土材料科學中的關(guān)鍵。合適的外加劑，一是要滿足適應性要求，二是滿足施工混凝土路面所要求的較低水泥用量下的高抗折強度;三是滿足所用的機械施工方式對可施工性質(zhì)的要求，四是滿足小變形和耐久性要求。

　　粗集料主要控制其最大粒徑、硬度以及含泥量和粒形。一般選用火成巖和變質(zhì)巖，不使用沉積巖，可以保證巖石的強度，進而保證混凝土的抗彎拉強度。加工則采用反擊式，沖擊式或錘式二級破碎設備，僅用鄂式破碎很難滿足其針片狀含量要求;細集料主要控制砂中含泥量的要求以及細度模數(shù)。滑模攤鋪水泥混凝土路面砂的細度模數(shù)為2、0～3、5之間，含泥量應小于2%。

　　(二)混凝土配合比設計

　　混凝土配合比是根據(jù)設計彎拉強度、耐久性、耐磨性、和易性等要求和經(jīng)濟合理的原則，通過計算、試驗和必要的調(diào)整，確定混凝土單位體積中各組成材料的用量(通常以水泥為1，按水泥、粗集料、細集料的順序表示)。試驗室配合比是按粗、細集料在標準含水狀態(tài)下計算出來的，但是施工現(xiàn)場的集料含水量是經(jīng)常變的，因此，必須根據(jù)每天拌制時集料的實際含水率，換算為現(xiàn)場材料的實際用量，最后計算出施工配合比。一般混凝土的用水量為130L/m3～170L/m3，水灰比為0、40～0、55，含砂率一般為28%～33%。

　　(三)模板

　　模板以鋼板材料制成，并配有合適的裝置以保證模板連接牢固可靠，使在澆注混凝土時能經(jīng)受搗實和飾面設備的沖擊和振動。模板安裝應順直，無扭曲;相鄰鋼模應平頭鎖接方式緊密聯(lián)接，不得漏漿;模板接縫在任何方向都應不能活動。模板高度應與混凝土路面厚度相同，誤差為+0，-5mm。用于脹縫和施工縫的模板，根據(jù)傳力桿和拉桿的設計位置放樣鉆孔。)模板在整個長度完全緊壓在基層上，并正確地按完成后的路面邊緣要求的坡度和縱向安置。模板要徹底清掃干凈，并在每次澆注混凝土之前涂隔離劑。

　　(四)攤鋪及振搗

　　應有專人指揮車輛的均勻卸料，混凝土由高處落下，高度不得超過2m，超過時應采取措施保證混凝土不發(fā)生離板。局部邊角、模板端頭需人工用鐵锨補料，嚴禁拋擲，應采用扣锨輕放，不得使用尖頭鐵锨。混凝土布料長度大于10m時，可開始振搗作業(yè)，密排振搗棒組間歇插入振搗時，每次移動距離不宜超過振搗棒有效作業(yè)半徑的1、5倍，并不得大于500mm，振搗時間宜為15-30秒，密排振搗棒組連續(xù)拖行振搗時，作業(yè)速度宜控制在4m/min的以內(nèi)，振搗質(zhì)量以混凝土表面不再冒氣泡并泛出水泥漿為準，振搗過程中多余的混凝土應刮走，低陷處則隨時補足。振搗過程中應盡量避免振搗使傳力桿移位，發(fā)生移位時應立即復位，對邊、角應加強振搗，時間不低于30秒，達到表面泛漿、粗集不再下沉，表面不再有氣泡冒出為宜。面板振實后，應隨即安裝縱縫拉桿，位置和插入深度應符合設計要求。在澆筑過程中要連續(xù)無間斷，隨時檢查支架、模板、鋼筋和預埋件的穩(wěn)定情況，發(fā)現(xiàn)有變化應及時采取措施恢復原狀。

　　(五)切縫

　　1、縮縫

　　縮縫分壓縫、割縫2種形式。由于畫線割縫是確保接縫處強度、平整度及接縫順直的有效工藝，不但保持混凝土面板邊角完好無損，線條平直美觀，施工簡易質(zhì)量好，而且可以連續(xù)澆筑，加快施工進度，便于流水作業(yè)，又有利于應用真空脫水工藝。所以除一些交通量小的三、四級公路及其他道路上仍采用壓縫形式外，其他絕大部分水泥混凝土路面均廣泛采用割縫形式。提高割縫質(zhì)量的關(guān)鍵是掌握最佳開割時間。過早開割，由于混凝土強度不足，容易引起上層砂漿蹦落，拉起碎石，縫槽不順直;過遲開割將加快刀片磨損，增加造價、延誤工期。特別是晝夜溫差在l5℃以上時，如不及時割縫，很容易引起斷板。

　　2、縱縫

　　縱縫有企口縫、平縫2種形式。平縫分設拉桿與不設拉桿2種做法。城市道路采用企口縫形式居多，而公路上采用平縫形式的較多。從過去修筑的混凝土路面的調(diào)查情況看，無論是企口縫還是平縫，當未設拉桿時，都有局部拉開錯臺病害出現(xiàn)。所以建議高等級公路混凝土路面的縱縫最好采用企口加拉桿的形式。對三、四級公路可視具體情況和施工條件而定，可不設拉桿。

　　企口式縱縫的作用是將一塊板的荷重傳遞一部分到相鄰一塊板上去，同時因路面有橫坡度以及混凝土板熱脹冷縮，行車使用后水泥混凝土板常會出現(xiàn)向路邊兩旁滑移，造成縱縫拉開變寬，因此，都在縱向板之間設縱向模板拉桿。當澆筑另一幅路面時，應先在凹槽壁上涂抹瀝青，再在槽上部嵌好壓縫板，然后攤鋪混凝土。拆除模板時，應注意不要損傷混凝土板的企口，特別是凹槽的上部混凝土。對平式縱縫合橫向工作縫，在已凝固的側(cè)混凝土板壁上也應涂瀝青，并嵌上壓縫板，再澆筑另一側(cè)混凝土。

　　參考文獻：

　　[1]曹紅星，劉偉，楊吉光.芻議對農(nóng)村公路水泥砼路面質(zhì)量問題的分析與思考[J].城市建設理論研究(電子版)，2012年31期.

　　[2]曾海生.分析水泥路面施工早期表面裂縫原因及防范措施[J].科技創(chuàng)新與應用，2013年27期.

　　拓展閱讀：

　　水泥混凝土路面的施工技術(shù)

　　我國對水泥混凝土路面鋪筑都非常重視，對路面的修筑施工技術(shù)進行了不斷研究，使水泥混凝土路面得到了較快的發(fā)展。特別是在高等級交通道路上，水泥混凝土路面得到了更廣泛的應用。

　　1、水泥混凝土路面特點分析

　　1.1水泥混凝土路面概念

　　(1)常規(guī)混凝土路面。我國于20世紀80年代末從國外引進，而且抗沖擊、抗凍、抗裂等性能也大大提高，有利于延長路面使用壽命、減小路面截面厚度。

　　(2)碾壓混凝土路面。我國于20世紀80年代末從國外引進，收效較大，目前主要用于低速和重荷載道路、重型汽車停放場等的鋪筑。

　　(3)鋼纖維混凝土路面。鋼纖維能提高路面強度和韌性，而且抗沖擊、抗凍、抗裂等性能也大大提高，有利于延長路面使用壽命、減小路面截面厚度。

　　(4)接縫鋼筋混凝土路面。該種路面的橫向接縫的間距較常規(guī)混凝土路面大，可大大減少接縫數(shù)量，但造價較高。

　　2.2水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)特征

　　水泥混凝土路面具有良好的使用特性，具體說明如下：

　　(1)剛度大。水泥混凝土具有較高的抗壓、抗彎、抗拉和抗磨等力學強度�；炷�土路面的抗彎強度達4.0MPa～5.5MPa，抗壓力強度達30MPa～40MPa，具有較高的承載力和擴散荷載能力。

　　(2)穩(wěn)定性好。水泥混凝土路面的水穩(wěn)定性好、熱穩(wěn)定性好，特別是其強度能隨時間而增長，因而，水泥混凝土路面用于氣倏條件急劇變化地區(qū)時，不易出現(xiàn)瀝青路面的某些穩(wěn)定性不足的損壞。

　　(3)耐久性好。由于水泥混凝土路面的強度和穩(wěn)定性好，無需很多的養(yǎng)護和維修，使用耐久。

　　(4)抗侵蝕能力強。水泥混凝土對油和大多化學物質(zhì)不敏感，具有較強的抗侵蝕能力。

　　(5)養(yǎng)護費用少。在正常設計和施工養(yǎng)護的條件小，水泥混凝土路面的養(yǎng)護工作量和養(yǎng)護費用僅約為瀝青路面的1/3～1/4。當然，水泥混凝土路面也存在一些不足之處，具體說明如下：

　�、僦�初期投資大;

　�、谒�泥和水的用量大;

　�、鬯�泥混凝土路面接縫是水泥混凝土路面的薄弱點，一方面增加了施工的復雜性，另一方面在施工和養(yǎng)護不當時易于導致錯臺和斷裂等操作的出現(xiàn)，影響路面平整度;

　�、苄拗�時養(yǎng)生時間長(14～21天);

　�、菪扪a困難。水泥混凝土路面的不足之處需要通過良好的施工工藝、合理的管理措施以及高效的資金利用率來逐步解決，而其具有的顯著特點，能適應現(xiàn)代汽車運輸載重量大、速度高且密度大的要求，決定了水泥混凝土路面具有良好的應用前景。

　　2、水泥混凝土路面的施工技術(shù)

　　2.1施工前準備

　　(1)材料準備。

　　在施工前按設計要求分批備好所需要的各種材料，并按規(guī)范要求進行送樣試驗，滿足要求后方可使用。

　　(2)基層檢驗。

　　檢查基層的寬度、路拱與標高、表面平整度、厚度和壓實度等是否符合規(guī)范要求，如有不符之處，應予整修。

　　2.2測量放樣和安設模板

　　測量放樣是水泥混凝土路面施工的一項重要工作。首先，應根據(jù)設計圖紙放出中心線及邊線，設置脹縫、縮縫、曲線起訖點和縱坡轉(zhuǎn)折點等樁位;其次，根據(jù)放好的中心線及邊線，在現(xiàn)場核對施工圖紙的混凝土分塊線，放樣時為了保證曲線地段中線內(nèi)外側(cè)車道混凝土塊有較合理的劃分，必須保持橫向分塊線與路中心線垂直;最后，對測量放樣必須經(jīng)常進行復核，包括在澆搗混凝土過程中，要做到勤測、勤核、勤糾偏�；鶎訖z驗合格后，即可安設模板。模板可采用木模或鋼模，盡量采用鋼模，鋼模多采用型鋼或槽鋼，長度3m～4m，高度與混凝土面層板厚度相等。

　　安裝模板時，按放線位置在基層兩側(cè)打入鐵釬固定，在彎道和交叉路口邊緣處應適當加密。模板安裝完畢后，宜再檢查一次模板相接處的高差和模板內(nèi)側(cè)是否有錯位和不平整等情況，高差大于3mm或有錯位和不平整的模板應拆去重新安裝。滿足要求后在內(nèi)側(cè)面均勻涂刷一薄層油或瀝青，以便拆模木�；蜾撃＃�盡量采用鋼模，鋼模多采用型鋼或槽鋼，長度3m～4m，高度與混凝土面層板厚度相等。安裝模板時，按放線位置在基層兩側(cè)打入鐵釬固定，在彎道和交叉路口邊緣處應適當加密。模板安裝完畢后，宜再檢查一次模板相接處的高差和模板內(nèi)側(cè)是否有錯位和不平整等情況，高差大于3mm或有錯位和不平整的模板應拆去重新安裝。滿足要求后在內(nèi)側(cè)面均勻涂刷一薄層油或瀝青，以便拆模。

　　2.3混凝土攤鋪機的合理使用

　　(1)振搗器間隔距離會對混凝土的密實度產(chǎn)生直接影響。振搗不足，易使混凝土中出現(xiàn)氣孔、蜂窩，在行車荷載作用下產(chǎn)生應力集中而導致裂縫;振搗過量，則粗骨料下沉，混凝土離析，影響其強度。振搗器的間隔應根據(jù)不同混凝土的級配、和易性、塌落度以及攤鋪后的密實度要求，予以適當調(diào)整，尤其是兩邊的振搗器距側(cè)模板的距離更應該常調(diào)整，以防止塌邊。

　　(2)許多攤鋪機邊模板的升降是通過液壓缸來調(diào)整的。在實際使用中，邊模板不能與基層間距太大，以防止嚴重漏漿。攤鋪行走過程中隨著基層變化，邊模板會直接與基層接觸，使邊模板形成支承點，嚴重影響成型模對混凝土的擠壓成型，因此也要隨時調(diào)整。

　　(3)在施工中宜將攤鋪速度控制在1m/min～2m/min，可會使攤鋪機運行平穩(wěn)，路面平整度好并便于連續(xù)攤鋪。

　　2.4接縫施工

　　縱縫應根據(jù)設計文件的規(guī)定施工。拉桿在立模后澆筑混凝土之前安設，縱向施工縫的拉桿則穿過模板的拉桿孔安設，縱縫槽宜在混凝土硬化后用鋸縫機鋸切;也可以在澆筑過程中埋人接縫板，待混凝土初凝后拔出即形成縫槽。鋸縫時，混凝土應達到5MPa～10MPa強度后方可進行，也可由現(xiàn)場試鋸確定。橫縮縫宜在混凝土硬結(jié)后鋸成，在條件不具備的情況下，也可在新澆混凝土中壓縫而成鋸縫必須及時，在夏季施工時，宜每隔3～4塊板先鋸一條，然后補齊;也允許每隔3～4塊板先壓一條縮縫，以防止混凝土板未鋸先裂。橫脹縫應與路中心線成90°，縫壁必須豎直，縫隙寬度一致，縫中不得連漿，縫隙下部設脹縫板，上部灌封縫料。脹縫板應事先預制，常用的有油浸纖維板(或軟木板)、海綿橡膠泡沫板等。預制脹縫板嵌大前，應使縫壁潔凈干燥，脹縫板與經(jīng)壁緊密結(jié)合。

　　2.5攤鋪后的養(yǎng)護

　　混凝土的養(yǎng)護對其早期強度增長和防止收縮裂縫極為重要，因此一定要加強混凝土的早期養(yǎng)護。在表面收漿后予以覆蓋和灑水養(yǎng)護，同時保證養(yǎng)護的時間，實際養(yǎng)護天數(shù)根據(jù)混凝土強度增長情況而定，一般宜為14d～21d。

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