淺談水泥混凝土路面病害及快速修復技術(shù)

周蘇鈺

【摘 要】本文結(jié)合工程實踐經(jīng)歷，分析了影響水泥混凝土路面強度的因素，對常見病害產(chǎn)生的原因進行總結(jié)，對傳統(tǒng)修補與先材料快速修復工藝進行了探討。

【關(guān)鍵詞】水泥混凝土路面；病害；新型材料；修復

0 前言

隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，公路交通量增大，重型運輸車輛的比重越來越大，這對公路路面結(jié)構(gòu)強度和使用性能提出了更高的要求。水泥混凝土路面適應了這種需求，也帶來很多新技術(shù)、新產(chǎn)品。隨之而來新型材料也就誕生了，對現(xiàn)在公路的發(fā)展具有重大意義。本文結(jié)合實踐經(jīng)歷，談以下幾點看法。

1 影響混凝土強度的原因

1.1 材料對混凝土強度的影響

材料中針片狀石子含量過高。針片狀石子在混凝土中易出現(xiàn)架空現(xiàn)象，空隙率較大，受壓易折斷，從而影響混凝土強度。 選用較細的砂、且雜質(zhì)含量過高。水泥不能隨意摻合使用，因不同水泥中混合物質(zhì)量及摻量都不同，摻合后將使水泥性能發(fā)生變化，標號降低，從而影響混凝土的強度。粗骨料采用礫石，礫石因表面光滑、無棱角，與水泥砂漿的粘結(jié)不夠好，使混凝土強度降低。應采用機軋碎石作骨料。

砂石材料的含水量是隨氣候變化而變化的。施工中住往根據(jù)設計而不考慮這一因素，從而使水灰比失去控制。事實上，在施工現(xiàn)場要在每班開工前及天氣變化時，對砂石材料進行含水量的測定，及時對水灰比進行調(diào)整。

1.2 外加劑對混凝土強度的影響

在摻有早強劑或速凝劑的混凝土中，因水泥短期內(nèi)水化、硬化，使水泥顆粒表面生成一層硬亮，阻礙了水泥進一步水化，導致后期強度偏低。混凝土中的拌合水分自由水和化合水兩部分，化合水的作用是使水泥水解和水化，剩余的皆為自由水，它是為了滿足操作的要求。自由水在混凝土硬化過程中逐漸蒸發(fā)，使混凝土內(nèi)部形成空隙。如水灰比偏大，使混凝土密實度降低，強度也就降低；但水灰比偏小時，因和易性差，影響施工操作，也難以振搗密實，使混凝土強度降低。

1.3 振搗對混凝土強度的影響

振搗不密實。從現(xiàn)場取芯的芯樣上，往往會發(fā)現(xiàn)芯樣氣孔較多。這是混凝土振搗不密實的表現(xiàn)，混凝土有足夠的彎拉強度，來自于它的密實度。

隨意向混凝土中加水。這種行為與水灰比過大的情況類似。隨意加水會使混凝土中自由水份增加，隨著水份蒸發(fā)，使混凝土內(nèi)空隙增大。

1.4 養(yǎng)護不及時對混凝土強度的影響

養(yǎng)護不及時。混凝土的結(jié)構(gòu)和強度的形成及增長有一個過程，并需要有一定的溫度和濕度條件。如不及時養(yǎng)護，會影響混凝土水化作用的正常進行和水化物的生成，從而影響混凝土的強度。

1.5 標高控制不嚴對混凝土強度的影響

標高控制不嚴，使混凝土板塊厚薄不均，造成混凝土強度不勻，在混凝土板塊厚薄不均界面，在外力作用下及收縮時產(chǎn)生拉應力，易產(chǎn)生裂縫，影響混凝土的使用質(zhì)量。

2 水泥混凝土路面常見的病害

2.1 路面起砂磨損和露骨

路面磨損甚至露骨除了與砂石材料中的含泥量及砂偏細等有關(guān)外，還與水泥有關(guān)。某工程由于水泥稠度指標達不到，保水性較差，泌水較為嚴重，最后路面起砂磨損現(xiàn)象很嚴重。在隧道內(nèi)的混凝土采用不同的水泥澆筑，且通車時間更早卻沒有起砂磨損現(xiàn)象。一般規(guī)定混凝土路面澆筑單向長度不得小于1km。

2.2 面層出現(xiàn)坑洞、坑槽

這是因為砂石材料中混進小泥塊或雜質(zhì)而引起的。為了避免以上這種情況的產(chǎn)生，具體操作時因注意：對加工好的碎石進行過篩，防石粉結(jié)塊及含泥量增加；對堆料場進行硬化處理，防止直接堆在耕地上，以免裝料時底層泥土混入。

2.3 斷邊、缺角現(xiàn)象

混凝土路面板角、板邊部分應力易于集中，因振搗不良等原因，容易發(fā)生裂縫：在外力作用下也易發(fā)生斷邊、缺角現(xiàn)象；如接坡太低，在車輪荷載作用下，易使混凝土板角斷裂或使板邊啃掉。

2.4 表面壓紋不均勻

由于路面施工平整度差、壓紋時間掌握不好等原因，導致壓紋深度不均勻。目前，采用先拉毛后割縫的施工工藝，對行車安全較好。

2.5 灌縫問題

2.5.1 灌縫材料質(zhì)量欠佳及漏灌

灌縫材料質(zhì)量欠佳造成溫度高時被車輪撕裂，溫度低時自行脆裂；漏灌及灌縫不良會造成雨水下滲，影響路面的使用質(zhì)量。

2.5.2 灌縫不及時、切縫深度不足及灌縫時縫內(nèi)濕度太大

灌縫不及時會使泥砂等雜質(zhì)進入縫內(nèi)，切縫深度不足及灌縫時縫內(nèi)濕度太大，都會影響灌縫質(zhì)量，灌縫必須在縫槽干燥的狀態(tài)下進行。目前，灌縫料質(zhì)量較好的有改性瀝青、聚氨脂等。

2.6 線型不順

立模不到位、放樣不準確或者模板變型造成中縫、邊線不順。

2.7 平整度欠佳

平整度不佳的主要原因是抹面操作人員掌握不好形成的，另外平板振搗梁也有一定的關(guān)系。一般采用鋁合金大尺，橫跨模板上來回抹平幾次，然后轉(zhuǎn)90°再抹平，使平整度得到有效控制。

3 水泥混凝土路面?zhèn)鹘y(tǒng)修復技術(shù)

道路改造修補的任務將會越來越重，采用的大修措施有三種：加鋪瀝青混凝土面層、加鋪新水泥混凝土面層和翻修。對于重交通水泥混凝土路面而言，最可行的改造措施是加罩瀝青混凝土面層。加罩瀝青層后，原有舊水泥板作為基層或底基層，這種復合結(jié)構(gòu)涉及剛性、柔性兩種路面結(jié)構(gòu)形式，不僅材料差異大，而且舊路面板上存在接縫及錯臺、脫空、裂縫、唧泥等損壞現(xiàn)象，使得復合結(jié)構(gòu)中奇異部位突出，這就會在罩面層對應于舊路面板接、裂縫的位置上出現(xiàn)反射裂縫。薄層罩面中反射裂縫的出現(xiàn)是必然現(xiàn)象，關(guān)鍵的問題是一旦出現(xiàn)反射裂縫后，雖對面層使用影響不大，但水份會從裂縫中滲漏下去，加速對基層的破壞，使瀝青面層出現(xiàn)唧泥，而且出現(xiàn)濕軟地基等，加速裂縫的開裂，大大縮短罩面層的使用壽命。換句話說，所有防范措施的實施，只是盡量推遲產(chǎn)生早期反射裂縫的時間，以及一旦產(chǎn)生反射裂縫后，如何減緩其向上面層發(fā)展的速度，從而達到延長其使用壽命的目的。大量工程實踐表明，無論是采用加筋還是應變消散類的防裂措施，當應用于傳荷能力很差的舊路面板時，任何薄層罩面對防治反射裂縫都顯得無能為力。因此，治本重于治表，舊水泥混凝土路面的修補對加鋪改造工程成敗至關(guān)重要。隨之而來新型材料的誕生為修補路面做出巨大的貢獻。

4 水泥混凝土路面快速修復新技術(shù)

水泥混凝土路面病害多，這里以坑洞、坑槽舉例來說明快速修復水泥混凝土路面。

4.1 修補材料的選擇

新型材料坑洞靈（白）材料。路面出現(xiàn)不同深度的、各式形狀的坑洞危及行車安全急需要補修，卻因為惡劣的天氣、坑洞大小等諸多因素影響，不能及時修補，造成道路病害加劇時，廣東灌漿島研制的“路面整形專家”坑洞靈可以幫助您擺脫煩惱，它色差小，粘結(jié)力強，施工簡單，適應性強，且工后無需養(yǎng)護。無論天氣多么的惡劣，不管路面是黑還是白，坑洞靈能夠快速修補，即刻通車?？佣挫`技術(shù)要求：坑洞靈外觀淺灰色，有機高聚物含量3%～7%，抗水剝離率≥95%，粘結(jié)物比率≥60%。

4.2 新型材料的優(yōu)點

（1）粘結(jié)力好，坑洞靈（白）與水泥混凝土、瀝青等不同基質(zhì)的材料均有良好的粘結(jié)力，不脫落。

（2）施工簡單，不受天氣的影響和坑洞坑槽大小、數(shù)量的限制；無需加熱或攪拌，可隨時修補，填入材料后，不需重型施工機械，壓實即可；不會造成材料浪費，可根據(jù)實際用量隨時取用，剩余材料可在下次修補中繼續(xù)使用。

（3）壓實后無需封閉交通，可立即通車。

（4）修補區(qū)域顏色與原混凝土路面顏色接近。

（5）修補后，適應坑洞的應力變化，不龜裂，壽命長。

4.3 施工方法及步驟

4.3.1 清理坑洞坑槽

一般修補只需將修補的坑洞坑槽內(nèi)及四周的碎石、廢渣清理干凈，坑洞內(nèi)不得存有泥漿、冰塊等雜物。高等級公路、市政公路工程的修補，坑洞坑槽應進行整齊的切邊，廢渣的清除要見到固體堅固面為止，或采用灌注基液使混凝土補強，待固化后形成堅固底層。

4.3.2 涂刷基液

將基液攪拌均勻，用毛刷將基液均勻地涂刷在要填補的坑洞范圍內(nèi)，特別是坑洞邊沿和填補較薄部位。涂刷基液后，即可使用坑洞靈（白）進行填補。

4.3.3 填補材料

把足夠的坑洞靈（白）填進坑洞內(nèi)，直到填料高出地面1.5厘米左右，高速公路和一般公路修補，其材料的投入量可增加20%或10%左右。填滿后，坑洞中央處應稍高于四周路面并呈弧形。如果路面坑洞破損深度在5厘米以上時，填補工作應以每3～5厘米一層，分層填補，逐層壓實。

4.3.4 壓實路面

鋪設均勻后，根據(jù)實地修補環(huán)境，修補面積大小和深度，選擇適當?shù)膲簩嵐ぞ吆头椒ㄟM行初壓實。推薦采用木質(zhì)人力夯、沖擊夯或開動貨車碾壓。

初壓完成后應在表面均勻地撒上一層石粉或水泥粉，并用木質(zhì)人力夯或沖擊夯最終壓實，壓實時，修補區(qū)域的四周和邊角應保證充分地壓實，特別是對高等級公路進行修補時，更應如此，壓實度應在95%以上。

5 坑洞靈（白）快速修補的意義

坑洞靈（白）能最大化節(jié)省高交通量道路和經(jīng)常性損壞區(qū)域的維修時間。它是立即可用的袋裝材料，不用再與相關(guān)材料混合，不需攪拌，直接從袋中倒入坑洞中。用木錘、耙子，或其它手工工具都可使用此產(chǎn)品，用搗棒、小震板壓實機壓實。最重要的是，可立即開放交通，不需圈劃出或蓋住修補區(qū)域。作為一種壓力敏感產(chǎn)品，交通量越大它更能形成完整牢固的修補區(qū)域。

6 坑洞靈（白）快速修補技術(shù)的成本

坑洞靈（白）施工快捷而且設備簡單，并能保持更久，這樣就能減少最初修補的成本和重復次數(shù)。只需要幾個人就可以輕松地完成施工任務，完全不需要使用大型的施工設備。這就會減少整個修補的勞力和設備成本。

7 結(jié)束語

抓好混凝土路面的質(zhì)量，必須要嚴格控制材料質(zhì)量，加強試驗檢測，同時，必須按規(guī)范施工，加強養(yǎng)護工作；另外，積極探索和改進施工工藝，以提高混凝土路面的整體質(zhì)量。隨著新型材料的誕生公路會發(fā)展的越來越好，公路的質(zhì)量會越來越好，施工工藝會簡便，耐久性能，材料性能、成本、都能得到提高。坑洞靈（白）是一種理想、快速修補材料，具有十分顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。今后要多發(fā)展新型材料，使新型材料在各個方面走向標準化，以便更好的為公路養(yǎng)護服務。

【參考文獻】

[1]謝勇成.高等級水泥混凝土路面養(yǎng)護新技術(shù)[J].中國市政工程，1997.

[2]溫勝強.剛性路面無損檢測與維修技術(shù)研究[D].大連理工大學，2000.