淺談水泥混凝土路面斷板的原因分析與處置措施

孫建

內(nèi)容摘要：文中作者對(duì)我國(guó)水泥混凝土路面修建的現(xiàn)狀及技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了簡(jiǎn)要敘述。綜合分析了水泥混凝土路面斷板的主要影響因素及降低水泥混凝土路面斷板率的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面、斷板、影響因素、降低、斷板率、技術(shù)措施

中圖分類號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

前言? 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，水泥混凝土路面有了較快的發(fā)展。近十年來(lái)，我國(guó)修建了大量水泥混凝土公路和城市道路路面，到目前為止，我國(guó)已修建了一萬(wàn)多公里的水泥混凝土路面。現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外都在致力于提高水泥混凝土路面的使用品質(zhì)，提高水泥混凝土路面的施工質(zhì)量，延長(zhǎng)水泥混凝土路面的使用壽命。水泥混凝土路面建成后及使用過(guò)程中的技術(shù)要求，除了面板的線形和幾何尺寸外，主要有以下四個(gè)技術(shù)指標(biāo)：（1）具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。水泥混凝土路面在整個(gè)服務(wù)期間，應(yīng)具有承受設(shè)計(jì)交通量和交通荷載的強(qiáng)度不發(fā)生面板斷裂沉陷錯(cuò)臺(tái)等危害。（2）具有要求的平整度。（3）具有足夠的抗滑性能。（4）具有足夠的耐磨性能。其中強(qiáng)度是衡量水泥混凝土路面使用品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。目前修建的很多水泥混凝土路面，在設(shè)計(jì)施工技術(shù)裝備養(yǎng)護(hù)管理技術(shù)等方面取得了很大的提高，但在有些路面上也相繼出現(xiàn)了不同程度的損壞，即開裂斷板沉陷路肩錯(cuò)臺(tái)等病害。所謂斷板，即水泥混凝土板產(chǎn)生橫向貫通裂縫，使板塊整體遭到斷裂的現(xiàn)象。引發(fā)水泥混凝土路面出現(xiàn)斷板的原因很多。水泥混凝土路面是一種用水水泥碎石（礫石）和砂按一定比例混合而成的堆積結(jié)構(gòu)物，它在制作和硬化過(guò)程中，由于物理化學(xué)作用產(chǎn)生拉應(yīng)力是出現(xiàn)早期裂縫的內(nèi)因。同時(shí)在制作還要受到氣溫風(fēng)力工藝養(yǎng)生等外界環(huán)境的影響，這是形成斷板的外因?；炷涟鍓K斷裂是水泥混凝土路面長(zhǎng)期存在的問(wèn)題，如果采取相應(yīng)有效的技術(shù)措施，可大大降低水泥混凝土路面的斷板率，從而提高水泥混凝土路面的

使用品質(zhì)，延長(zhǎng)其使用壽命。

1?水泥混凝土路面斷板的主要影響因素? 1.1材料性質(zhì)? 1.1.?1水泥的水化反應(yīng)? 水泥與水剛接觸的迅速而短暫的反應(yīng)，可在幾分鐘內(nèi)釋放熱量達(dá)到最大值，然后迅速下降。這一溫度時(shí)高時(shí)低的過(guò)程，使混凝土因溫度應(yīng)力的作用而產(chǎn)生變形。這一作用的重復(fù)發(fā)生，其溫度變形速度一旦超過(guò)了混凝土的徐變速度就會(huì)出現(xiàn)裂縫。? 1.1.?2水泥石的干縮? 混凝土在硬化前，由于內(nèi)部骨料的不斷沉積，也由于混合料還未獲得強(qiáng)度仍處于塑性狀態(tài)，迅速失水引起表面干縮而導(dǎo)致斷裂，至少由于水分蒸發(fā)使混凝土因塑性變形而其表面或內(nèi)部形成裂縫傾向。? 1.2?路基問(wèn)題? 路基是路面的承重結(jié)構(gòu)，路基塑性變形過(guò)大就會(huì)使底板出現(xiàn)脫空而導(dǎo)致水泥混凝土路面開裂。? 1.3環(huán)境因素? 水泥混凝土澆筑時(shí)，溫度濕度風(fēng)速對(duì)混凝土面板的收縮有著直接的影響，溫差變化大，就會(huì)產(chǎn)生溫度收縮應(yīng)力，使混凝土板在薄弱斷面產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力集中而出現(xiàn)斷板。? 1.4?切縫時(shí)間? 切縫的目的就是縮短混凝土板塊長(zhǎng)度以減少內(nèi)應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)人為的有規(guī)律斷裂。首先要在切縫處埋置接縫板，并在接縫板位置上再行切縫，這是預(yù)防砼早期斷板的有效措施。接縫板的高度是混凝土板厚的2／3，并應(yīng)在基層頂面放置，這樣就在此處形成了最薄弱條件，當(dāng)砼面板產(chǎn)生拉應(yīng)力時(shí)，裂縫就在此處產(chǎn)生，從而避免了砼面板的早期斷板

1.5施工方面? 如不按級(jí)配配料水灰比控制不準(zhǔn)，鋪筑時(shí)振搗不均勻，板塊厚薄不一致，或因機(jī)械故障間斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，都會(huì)造成混凝土強(qiáng)度不均勻，以致形成最不利截面，導(dǎo)致水泥混凝土路面出現(xiàn)斷裂。? 1.6?過(guò)早開通交通? 在混凝土尚未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之前，還承受不了外界荷載的作用，當(dāng)這一作用超過(guò)了荷載的臨界狀態(tài)時(shí)，裂縫就產(chǎn)生了。

針對(duì)混凝土斷板產(chǎn)生的原因，我們研究確定了相應(yīng)的防治措施。 2降低水泥混凝土路面斷板率的技術(shù)措施? 2.1?基層施工? 在基層施工中，使基層表面平整，也是預(yù)防砼路面斷板的一個(gè)措施。當(dāng)基層表面凹凸不平，不僅會(huì)使面板與基層間的摩擦力增大，而且使面板下面的摩阻力形成不均勻的片狀區(qū)，這樣在不均勻片狀區(qū)的邊緣部位和摩阻力集中的區(qū)域就最容易形成斷板；另一方面，當(dāng)基層標(biāo)高低時(shí)，澆筑的砼面板就偏厚，而切縫深度又是按正常板厚實(shí)施的，這樣在砼凝固過(guò)程中產(chǎn)生的拉應(yīng)力的作用下，就會(huì)在面板相對(duì)比較薄的部分產(chǎn)生不規(guī)則裂縫，因此把基層的標(biāo)高控制準(zhǔn)確，表面平整光滑是預(yù)防斷板的一個(gè)措施。? 2.2環(huán)境因素? 混凝土路面板無(wú)論是施工期還是在養(yǎng)護(hù)階段，始終暴露與大氣環(huán)境中，其水分損失受到溫度、濕度、風(fēng)速等氣候條件的直接影響。? 混凝土所處的周圍介質(zhì)的相對(duì)濕度對(duì)收縮有很大的影響。延長(zhǎng)濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間可推遲干縮的發(fā)生和發(fā)展，但對(duì)最終的收縮率并無(wú)顯著影響。? 風(fēng)速對(duì)混凝土干縮的影響非常大。風(fēng)速越大，混凝土板的水分蒸發(fā)速度也相應(yīng)增大，干縮速度加快，當(dāng)風(fēng)速增大到一定程度時(shí)，混凝土路面的施工就要受到限制。此時(shí)應(yīng)采取加蓋擋風(fēng)棚等相應(yīng)的措施，避風(fēng)遮陽(yáng)。

2.3?原材料控制? 混凝土原材料的性質(zhì)對(duì)混凝土的收縮有重要影響?；炷恋母稍镞^(guò)程是由表及里的，在混凝土內(nèi)部呈現(xiàn)水梯狀，因此產(chǎn)生表面收縮大內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，致使表面混凝土承受拉力，內(nèi)部混凝土承受壓力。當(dāng)表面混凝土所受的拉力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí)就產(chǎn)生裂縫。另外，水泥石的收縮也會(huì)受到集料的限制而出現(xiàn)裂縫。應(yīng)嚴(yán)格控制砼配合比，使施工配合比與設(shè)計(jì)配合比相符合。在施工中要經(jīng)常檢查骨料的級(jí)配和雜質(zhì)，發(fā)現(xiàn)所購(gòu)進(jìn)的骨料級(jí)配與原試驗(yàn)級(jí)配不符時(shí)，必須及時(shí)調(diào)整施工配合比，同時(shí)還要檢查含泥量，使其不能超標(biāo)。而在施工中最應(yīng)注意的是水灰比的控制，如果水灰比忽大忽小，在攤鋪時(shí)又不注意攤鋪的均勻性，就會(huì)造成水灰比的不同片塊，在其交界結(jié)合部，由于凝固收縮率或受熱膨脹率不同，在結(jié)合部位形成裂縫和斷板的情況；如果水灰比過(guò)大，混合料便偏稀，在其凝固成型時(shí)，收縮率就大，一旦縮縫設(shè)置和施工仍按正常進(jìn)行，就會(huì)造成縮縫間距相對(duì)過(guò)長(zhǎng)，從而易在較大的收縮應(yīng)變作用下形成裂縫，如果進(jìn)一步發(fā)展，還可以形成貫通的砼路面斷板，因此，在施工中要嚴(yán)格把住砼的配比關(guān)，特別是水灰比這一關(guān)。? 用于路面混凝土施工的原材料應(yīng)認(rèn)真挑選。施工單位必須按照規(guī)范要求對(duì)每批水泥盡可能進(jìn)行強(qiáng)度安定性實(shí)驗(yàn)。? 2.4?適時(shí)切縫? 就是要在水泥混凝土快硬化收縮前進(jìn)行，要靈活掌握切縫時(shí)間，如遇到溫差較大時(shí)要提

前切縫，切縫要提前按板塊長(zhǎng)度打好線，同時(shí)要注意與拉毛向平行而且切縫深度要夠深。切縫時(shí)間的確定以混凝土的強(qiáng)度為依據(jù)。拘經(jīng)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)混凝土的切割強(qiáng)度在6.5~7.5MP時(shí)較為理想，過(guò)早會(huì)產(chǎn)生飛邊現(xiàn)象過(guò)晚則產(chǎn)生斷板現(xiàn)象。? 3?加強(qiáng)養(yǎng)生? 及時(shí)養(yǎng)生不但有利于強(qiáng)度的形成，而且可以防止斷板的發(fā)生?；炷羶?nèi)部的水化反應(yīng)需要一定的水分，并且放出大量的熱，其它水分迅速蒸發(fā)，而熱量卻不宜散失，如不及時(shí)以濕麻袋等養(yǎng)生則難以保證水化反應(yīng)所需的水分難以使混凝土內(nèi)外溫差減少，因此出現(xiàn)斷板。傳統(tǒng)的方法是采用麻袋遮蓋，灑水養(yǎng)護(hù)，麻袋不能漏蓋并且灑水要均勻養(yǎng)生期不能低于兩周。采用新型的養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)，工藝簡(jiǎn)單操作方便，有利于文明施工節(jié)省養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。使用時(shí)注意噴灑均勻，控制好噴灑時(shí)間。? 4?施工管理? 應(yīng)嚴(yán)格控制拌和時(shí)間和運(yùn)輸距離，盡可能避免混合料產(chǎn)生離析現(xiàn)象；混凝土振搗時(shí)要振搗密實(shí)；保證施工機(jī)械的完好率，保證運(yùn)輸車輛的合理性，以避免施工中斷。??結(jié)束語(yǔ)? 工程實(shí)踐表明，只要采取正確的預(yù)防措施，混凝土路面的斷板就會(huì)大大減少。這對(duì)保證混凝土路面施工質(zhì)量，延長(zhǎng)混凝土路面的使用壽命將是十分有利的。

目前，我國(guó)公路發(fā)展，特別是高速公路的發(fā)展迅猛，高速公路路面的舒適、平坦已日益為人們所注重。但對(duì)于高速水泥砼路面板，根據(jù)我國(guó)已建成通車的高速公路使用情況看，有相當(dāng)部分破壞，如開裂、斷板、破碎、沉陷、錯(cuò)臺(tái)等。這里僅對(duì)剛性路面板破壞的原因及其防治，談點(diǎn)個(gè)人看法。