水泥混凝土路面病害發(fā)展過(guò)程研究

孫秀軍

摘 要：現(xiàn)如今社會(huì)經(jīng)濟(jì)在不斷的發(fā)展，這也使得人們對(duì)于交通承載力的要求不斷加大。目前我國(guó)的路面一般都采用瀝青路面和水泥混凝土路面，而水泥混凝土路面較多應(yīng)用在交通壓力較小的地方。但是因?yàn)楦鞣矫嬖虻挠绊?，?dǎo)致水泥混凝土路面面臨著一定的病害，本研究主要就水泥混凝土路面病害的發(fā)展過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，希望所得結(jié)果可以為相關(guān)研究領(lǐng)域提供可行的參考。

關(guān)鍵詞：水泥混凝土；病害發(fā)展；路面

從當(dāng)前來(lái)說(shuō)，雖然國(guó)內(nèi)一些領(lǐng)域也正在積極的對(duì)水泥混凝土路面的病害問(wèn)題進(jìn)行不斷深入的研究，但是其主要研究的方向卻一般都集中在對(duì)水泥混凝土路面班底脫空原因的調(diào)查、檢測(cè)和治理方法方面，而對(duì)于水泥混凝土路面病害發(fā)展過(guò)程的研究卻少之又少，分析水泥混凝土路面病害的發(fā)展能夠?yàn)轭A(yù)防和治理提供必要的資料和數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)于更好的預(yù)防病害發(fā)生具有積極的促進(jìn)作用，由此可見(jiàn)這也是非常重要的一個(gè)工作。

1 水泥混凝土路面病害發(fā)展的過(guò)程和原因分析

1.1 水泥混凝土路面病害發(fā)展的過(guò)程分析

嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，水泥混凝土路面存在著四種病害。這四種病害分別是接縫方面、斷裂方面、豎向位移方面和表面的病害。本研究對(duì)實(shí)踐當(dāng)中的一些水泥混凝土路面的實(shí)際情況進(jìn)行觀測(cè)和調(diào)查，通過(guò)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，水泥混凝土路面的破壞一般都有著如下的發(fā)展過(guò)程：首先是接縫的填縫料發(fā)生脫落，接著是出現(xiàn)板間錯(cuò)臺(tái)和板底脫空等情況，然后就是板塊斷裂產(chǎn)生。一般來(lái)說(shuō)，水泥混凝土路面經(jīng)過(guò)兩年以后，在第二年的冬天就會(huì)出現(xiàn)部分接縫的填縫料缺損，而填縫料與面板的側(cè)壁之間存在著微裂縫的狀態(tài)，同時(shí)填縫料出現(xiàn)下凹狀態(tài)，在陰雨天氣下，其下凹地方的積水時(shí)間相對(duì)來(lái)說(shuō)增長(zhǎng)。很多路面的填縫料在遭到破壞以后，經(jīng)過(guò)一個(gè)雨季，其路面就會(huì)表現(xiàn)出一些錯(cuò)臺(tái)情況和板底脫空情況，同時(shí)還伴隨著一定的唧漿情況。因此，通過(guò)以上分析也能夠得出，常規(guī)情況下，水泥混凝土路面修建好的前兩年一般不會(huì)出現(xiàn)較大的問(wèn)題，但第三年其行車(chē)的舒適性將會(huì)大大的降低，到第四年的時(shí)候，路面可能就會(huì)出現(xiàn)斷板等結(jié)構(gòu)性的破壞情況。

1.2 水泥混凝土路面病害發(fā)生的原因分析

對(duì)水泥混凝土路面出現(xiàn)病害的原因進(jìn)行分析，需要總結(jié)水泥混凝土路面發(fā)生病害的過(guò)程，其主要可以總結(jié)為接縫處的填料出現(xiàn)缺損和脫落，或者和面板的側(cè)壁存在裂縫導(dǎo)致其中的水分沿著接縫深入到基層內(nèi)部頂面，然后通過(guò)車(chē)輛的荷載作用對(duì)面板的基層進(jìn)行沖擊，就可能會(huì)導(dǎo)致其面板之間出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)情況，嚴(yán)重的時(shí)候可能造成其面板出現(xiàn)脫空，這樣就可能會(huì)在車(chē)輛形式過(guò)后出現(xiàn)了斷裂。從中也可以推斷得出，當(dāng)路面的結(jié)構(gòu)組合合理且路基比較穩(wěn)定的時(shí)候，導(dǎo)致水泥混凝土路面出現(xiàn)板間錯(cuò)臺(tái)和板底脫空等情況的主要原因就是水泥混凝土路面出現(xiàn)了接縫填料缺損情況。

2 水泥混凝土路面病害發(fā)展機(jī)理的分析

2.1 水泥混凝土路面接縫填縫料的破壞

從縮縫進(jìn)行分析，一般情況下縮縫的寬度大于是在7～10mm左右，而填縫槽的深度一般為25～30mm，一般都在板厚度的1/3以內(nèi)，在進(jìn)行灌縫的時(shí)候，需要首先對(duì)嵌入直徑進(jìn)行擠壓，然后在進(jìn)行灌縫處理。如果天氣較熱需要保證灌縫頂面和面板處在齊平的位置上，但是冷天就需要將其填為凹液面，而且確保其中心相較面板最少低1mm。對(duì)于填縫料的施工按照此方法進(jìn)行施工，在第一年的夏天，對(duì)于局部填縫料比較多的位置，因?yàn)槊姘搴徒涌p的填料體積出現(xiàn)膨脹反應(yīng)，這會(huì)導(dǎo)致填縫料變軟從中益處，而溢出的填縫料因?yàn)檐?chē)輛的水平荷載力的影響，同時(shí)在夜間低溫的影響下，面板和填縫料發(fā)生收縮反應(yīng)，進(jìn)而恢復(fù)到與面板齊平的程度。然后在繼續(xù)重復(fù)這一過(guò)程，進(jìn)而經(jīng)過(guò)一年的變化，其表面的填縫料也開(kāi)始漸漸地趨于老化，頂部發(fā)生老化的填縫料開(kāi)始變硬，緊接著其和側(cè)壁的粘結(jié)力也開(kāi)始明顯降低，這樣就開(kāi)始表現(xiàn)出一定的開(kāi)裂反應(yīng)。而裂開(kāi)之后，在雨水滲透的作用下，一些灰塵也會(huì)隨之進(jìn)入到填縫料和側(cè)壁之間，這樣會(huì)導(dǎo)致在第二年到來(lái)之時(shí)，其粘結(jié)力下降，等到第二年夏天的時(shí)候，其溢出的填縫料因?yàn)榕c半壁之間的粘結(jié)力減小，所以在車(chē)輛水平應(yīng)力的作用下就會(huì)導(dǎo)致填縫料出現(xiàn)外溢和缺損情況。等到冬季來(lái)臨的時(shí)候，其面板和填縫料再一次進(jìn)行收縮作用，而因?yàn)椴糠痔羁p料的缺損導(dǎo)致填縫出現(xiàn)下凹，而下凹的接縫處出現(xiàn)積水，這樣在車(chē)載負(fù)荷的沖擊下就會(huì)產(chǎn)生高壓水，其能夠沿著被拉開(kāi)的填縫料和面板之間的細(xì)微縫隙滲入，這個(gè)時(shí)候變硬的外溢填料也會(huì)在車(chē)輛的水平作用力之下發(fā)生作用，進(jìn)而出現(xiàn)了部分填縫料同時(shí)脫落的情況。這說(shuō)明，接縫填縫料出現(xiàn)缺損情況多發(fā)生在第二年的冬季。

2.2 水泥混凝土路面板間錯(cuò)臺(tái)和板底脫空

當(dāng)接縫的填縫料出現(xiàn)缺損和脫落之后，如縫雨季，那么其會(huì)在車(chē)輛的荷載沖擊之下產(chǎn)生高壓水，而高壓水會(huì)沿著接縫深入其中，滲入的水分會(huì)將基層的頂面泡濕，而與此同時(shí)在外界溫度發(fā)生變化的時(shí)候，水泥板就可能會(huì)發(fā)生上下翹曲情況，進(jìn)而這會(huì)導(dǎo)致剛性水泥板與半剛性基層之間顯現(xiàn)出細(xì)微的空隙，而之前滲入到面板的水分，此時(shí)將會(huì)滯留在基層頂面的細(xì)微空隙當(dāng)中。此時(shí)再受到車(chē)輛荷載的沖擊，其水分會(huì)對(duì)基層的面板進(jìn)行沖刷，而被沖刷掉的細(xì)顆粒竟會(huì)隨著滲入的水分被一起帶出路面，這樣也就發(fā)生了之前所說(shuō)的唧漿破壞。唧漿破壞會(huì)導(dǎo)致基層和面層之間的縫隙不斷變大，這樣能夠形成細(xì)微的脫空，而如果脫空出現(xiàn)積水情況，那么積水就會(huì)在受到車(chē)輛負(fù)載的時(shí)候?qū)鶎赢a(chǎn)生沖擊作用力，當(dāng)車(chē)輛離開(kāi)版塊的時(shí)候，再回彈回來(lái)，該板塊會(huì)在這種情況下出現(xiàn)短暫的真空吸力。而整個(gè)車(chē)輛對(duì)該板塊進(jìn)行作用的時(shí)候，車(chē)輛將會(huì)對(duì)該板塊之下的基層發(fā)生更大的沖擊力，在這種作用力之下，可以在面板上沖刷掉一部分基層殘料，而這些殘料也會(huì)隨著唧漿被帶出路面以外的地方，同時(shí)還有一分部的基層殘料也被沖擊到了前一塊板下，它對(duì)前一個(gè)面板會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向上的沖擊力，導(dǎo)致蓋板下脫空變大，前一塊板下卻沒(méi)有產(chǎn)生脫空，但是會(huì)出現(xiàn)時(shí)針逆轉(zhuǎn)的情況。通過(guò)實(shí)踐的調(diào)查結(jié)果能夠得出，行車(chē)道的前方可能會(huì)出現(xiàn)十分嚴(yán)重的板底脫空情況，而這也和上面的分析相一致。

2.3 水泥混凝土路面面板斷裂

如果在實(shí)際情況當(dāng)中沒(méi)有對(duì)班底脫空和板間錯(cuò)臺(tái)進(jìn)行處理，那么當(dāng)車(chē)輛通過(guò)面板之間的錯(cuò)臺(tái)之時(shí)，其面板在除了受到來(lái)自于車(chē)輛本身的荷載應(yīng)力之外，還會(huì)受到車(chē)輛通過(guò)錯(cuò)臺(tái)之時(shí)的沖擊應(yīng)力。而通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的結(jié)果來(lái)看，如果面板之間的錯(cuò)臺(tái)<5mm，那么面板發(fā)生斷裂的可能性很小，但是當(dāng)面板之間的錯(cuò)臺(tái)超過(guò)10mm的時(shí)候，那么面板基本上會(huì)發(fā)生斷裂情況。

3 結(jié)語(yǔ)

本研究中，筆者主要就水泥混凝土路面病害的發(fā)展過(guò)程方面的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，提到了水泥混凝土病害發(fā)展的原因，也分析了其病害的發(fā)展機(jī)理。文中筆者談到了一些自己的主觀看法，筆者認(rèn)為當(dāng)今時(shí)代，道路交通對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的作用，因此需要對(duì)道路交通的運(yùn)營(yíng)力和承載力進(jìn)行分析，這能夠更好的保證道路交通的荷載，為解決路面病害問(wèn)題提供可行的參考依據(jù)。

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