淺談水泥砼路面斷板原因與預(yù)防措施

■李啟超 ■泗洪縣交通工程處，江蘇 泗洪 223900

伴隨著國民經(jīng)濟(jì)和交通事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，最近幾年，中國建成了一大批水泥混凝土路面。目前，中國已建成水泥混凝土路面的超過1萬多公里。因?yàn)閲鴥?nèi)的瀝青路面很難滿足質(zhì)量的要求，而水泥混凝土路面具有剛度大、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、經(jīng)久耐用、維護(hù)費(fèi)用低、經(jīng)濟(jì)效益高、有利于夜間行車、負(fù)載能力強(qiáng)等特性，所以水泥混凝土路面將會有更快速的發(fā)展。雖然水泥混凝土路面施工技術(shù)的不斷完善，但是還是會出現(xiàn)了裂縫、斷板、沉降、錯位等問題，給保護(hù)和恢復(fù)帶來了很大的困難，尤其是斷板的問題，在公路工程已成為一個常見問題。

1 水泥砼路面斷板出現(xiàn)的原因

1.1 改變材料性能

一方面是水泥的水合反應(yīng)。當(dāng)與水接觸的水泥，該反應(yīng)是迅速和瞬態(tài)時產(chǎn)生的水合反應(yīng)，在幾分鐘后可釋放的熱量，使得水泥混凝土路面的溫度快速降低。在此進(jìn)程中，溫度的急劇變化，使水泥路由于溫度應(yīng)力而發(fā)生了變化，一旦溫度比混凝土的變化率高，就會發(fā)生路面斷板的裂縫。而另一方面是水泥石材的收縮效果。結(jié)硬后，水泥混凝土路面的表面水分揮發(fā)溫度隨著下降，水泥份量減少。水泥表面水分流失的程度是不同的，從而致使表面收縮和內(nèi)部收縮不均勻，表面收縮變形較大，內(nèi)部約束而使水泥表面張力向下，因?yàn)槁访娴乃嗷炷量估瓘?qiáng)度不同，所以就會影響路面的裂縫。在水泥混凝土路面，單位體積更小，有收縮作用，路面斷裂的可能性就較小。然而，如溫度的變化，這將會增加斷板的可能性。

1.2 影響路面基層

在不均勻的基層中出現(xiàn)比例較大的摩擦力，由于路面拉應(yīng)力不能承擔(dān)而出現(xiàn)斷板，過薄或過厚，由于水泥混凝土收縮的弱點(diǎn)，不統(tǒng)一性而致使出現(xiàn)裂紋。如果基層過于干燥，基層斷板將從混凝土路面吸收水分，致使水泥混凝土水量不夠，水泥混凝土的強(qiáng)度就會因此降低。

1.3 砼配合比的影響

水泥砼的比例十分重要，一是要重視水泥混凝土的水灰比。如果混凝土的水灰比過大，那么混合的水占據(jù)了較大的地方，多余的水分會逐漸揮發(fā)，揮發(fā)后會出現(xiàn)孔隙，增加混凝土收縮的影響。較大比重的水灰比，孔隙率和逐漸越大的收縮率，在一定程度上將會對混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生影響。水泥水化的范圍是0.26-0.29 之間，不大于0.45 的最大限制。另一方面要重視水泥的儲量。實(shí)際上，水泥的用量較多，混凝土強(qiáng)度也較高。水泥本身是收縮的，如果水泥用量變大，更大的水泥裂縫的收縮量將很容易產(chǎn)生裂紋，從而致使路面斷裂。而如果水泥用量過少，會致使路面強(qiáng)度不好，路上還可能發(fā)生初期的斷板。

1.4 施工因素

首先，沒有控制好混合時間，精確的計算出改變砼的混合比例，混凝土材料拌合致使混凝土拌合料出現(xiàn)離板、分層等，當(dāng)振動不緊密，不均勻的混合致使強(qiáng)度分布不均勻，這些因素都有可能導(dǎo)致水泥砼路面斷板。其次，在混凝土澆筑，因?yàn)楦鞣N方式致使工作中斷，再開工時未進(jìn)行施工縫處理，致使舊混凝土和澆筑新的混凝土由于表現(xiàn)欠佳和不一致的收縮而導(dǎo)致裂縫。此外，切縫不及時。不及時或切縫深度不夠是路面斷裂的一個主要因素。當(dāng)超過250/(℃·h)時，很容易出現(xiàn)斷板的縫隙。最后，保養(yǎng)方法的問題。在道路上維護(hù)的階段，應(yīng)適當(dāng)保護(hù)，特別是在高溫，低濕度，風(fēng)速區(qū)域時，水面揮發(fā)速度加速，增強(qiáng)收縮作用，因此會出現(xiàn)收縮性的裂縫。同時，不應(yīng)該過早開放交通，初期水泥混凝土路面的抗折荷載過早，會破壞路面強(qiáng)度，為后期的路面埋下隱患。

2 水泥砼路面斷板的處理方法

2.1 控制好原材料

要嚴(yán)格對待水泥砼路面的原材料，水泥和集料一定要適應(yīng)需求。對于水泥的挑選，要挑選初期強(qiáng)度高、水化不高的硅酸鹽水泥品種。水泥強(qiáng)度是主要的考慮原因，適當(dāng)水平是十倍以上的設(shè)計抗彎強(qiáng)度，而水泥堿含量應(yīng)在0.8%來控制。當(dāng)選擇集料(砂，礫石)，應(yīng)控制它們的粘土含量，含較少的污泥，其中所述粗骨料的最大的不大于30mm 大小，分級礫石是比較合適的選擇，對于細(xì)集料選擇的產(chǎn)品，粗砂是比較合適的。

2.2 控制好路面基層的鋪設(shè)

基層頂面應(yīng)保持平整均勻，減少基層與水泥砼的摩擦力，在一定程度上可以在基層的上面鋪設(shè)一層塑料的薄膜，而用松散材料解決路基不平整表面的方式應(yīng)該被阻止。與此同時，我們應(yīng)該盡可能的確?；鶎铀康某湓?，在已成型的基層上均勻?yàn)⒍嗡?，然后立即用混凝土鋪設(shè)，以預(yù)防水分揮發(fā)的損失。

2.3 控制砼配合比

一方面是水灰比控制。如果人工鋪筑混凝土路面，水灰比控制在小于0.5 以內(nèi)，利用機(jī)械鋪設(shè)，水灰比應(yīng)控制在0.6 以內(nèi)。同時，它也可適當(dāng)添加增塑劑。另一種是對水泥量的控制。控制水泥的量應(yīng)是確保水泥砼的強(qiáng)度，每立方米水泥的統(tǒng)一的國際規(guī)定，水泥混凝土施工單位量的基本前提是小于300 公斤，而交通研究部說明，最佳用量的水泥在每立方米290-350kg 之間。

2.4 對施工進(jìn)程的控制

首先，在時間和測量方面，要嚴(yán)格控制原料，利用有經(jīng)驗(yàn)的工人來操作，如果必要的話，使用自動計量裝置。在拌合前需對集料的含水量進(jìn)行測定并及時調(diào)節(jié)用水，降低拌合物的離析分層。其次，防止漏振動或過度振動，傳輸距離盡可能的減少，電機(jī)的轉(zhuǎn)速要進(jìn)行控制，混合材料要減少等待時間，控制坍落度和加工性。嘗試機(jī)械使用，采用人工攤鋪，支持小型振動機(jī)械要求。同樣，切縫及時。時間是十分重要的，切縫時間過晚，則溫度應(yīng)力不能得以及時釋放，當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土抗折強(qiáng)度時，就會發(fā)生斷板的問題。在一般情況下，盡量控制時間，在260-310/(℃·h)，不能被延遲。同時，要關(guān)注溫度的天氣變化，防止出現(xiàn)斷板。最后，要強(qiáng)化維護(hù)，要及時澆水，以預(yù)防出現(xiàn)收縮裂縫。

3 結(jié)束語

綜上所述，為了確保道路質(zhì)量，加延公路使用壽命，就一定要從起源控制，嚴(yán)格的質(zhì)量控制過程入手，從設(shè)計到選材，到施工過程中應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，同時施工過程中發(fā)現(xiàn)的問題，及時采取糾正方式，即時采用填補(bǔ)小裂縫的措施，做好水泥混凝土路面的維修工作。除了設(shè)計和施工過程的控制，但也應(yīng)重視控制道路使用，并嚴(yán)格按照法律法規(guī)執(zhí)行禁止出現(xiàn)超載，超重，超限的車輛，做好正常保養(yǎng)的道路，以確保公路質(zhì)量。

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