混凝土路面病害產生的原因與防治措施

PAGEPAGE1混凝土路面各種病害的分析與防治措施［摘要］本文文闡述了混凝凝土路面病害害產生的原因因分析與防治治措施。［關鍵詞］混凝凝土路面；存存在問題；分分析與防治水泥混凝土路面面具有力學強強度高、耐久久性和耐磨性性好、路面平平整、養(yǎng)護費費用低、使用用壽命長等特特點。但是，混混凝土路面也也有其自身的的特點，經常常出現(xiàn)斷裂、裂裂縫、擠碎、磨磨損、露骨、蜂蜂窩、麻面和和缺角等病害害。這些病害害的產生使路路面的外觀難難看和影響路路面的使用性性能。這幾年年，各地為大大力發(fā)展經濟濟，加強城市市基礎建設，水水泥混凝土路路面有了較大大的發(fā)展，混混凝土路面的的病害已引起起越來越多的的行業(yè)部門的的重視。因此此，加強對混混凝土路面病病害的研究和和探討，不僅僅具有社會效效益，而且具具有經濟價值值。本文針對混凝凝土路面的性性能的特殊要要求，存在的的各種病害進進行分析、找找出原因、設設法防治等，談談談本人的一一些看法。首先，讓我們先先了解路面混混凝土與普通通土建工程所所用的混凝土土在性能上的的特殊要求。1、要求有很高高的抗折強度度?；炷谅仿访娌坏笄筝^高的抗壓壓強度，而且且對其抗折強強度要求也很很高。我國現(xiàn)現(xiàn)行水泥混凝凝土路面設計計規(guī)范規(guī)定：：“路面用的水水泥混凝土的的設計強度，應應以抗折強度度為標準，一一般采用28d齡期的計算算抗折強度”?；炷恋牡目拐蹚姸仁鞘锹访嬖O計的的重要參數(shù)，它它不但直接影影響路面的厚厚度，而且也也影響路面的的使用年限。國國外對其抗折折要求一般都都在4.5MPaa以上，考慮慮到我國水泥泥生產和供應應情況，允許許在輕交通量量和使用年限限短的條件下下，采用較低低的抗折強度度，但不得低低于4.0MPaa。2、要求具有較較好的和易性性。在保證混混凝土抗壓、抗抗折強度的前前提下，尚應應滿足易于拌拌和、運輸、澆澆筑、振實等等各道工序的的施工操作要要求，且在施施工過程中不不產生離析，質質量穩(wěn)定；鋪鋪筑后的面層層具有密實、平平整、耐久、抗抗磨、防滑等等特性。3、要求具有良良好的耐久性性。由于路面面混凝土直接接受到行駛車車輛的磨損，寒寒冷積雪地區(qū)區(qū)又受到防滑滑鏈車輪和帶帶車輪的沖擊擊，同時長年年經受風吹日日曬、雨水沖沖刷及冰雪凍凍融的侵蝕，因因此，為保證證道路的正常常運行，要求求混凝土必須須具有良好的的抗?jié)B、抗凍凍、抗磨、抗抗疲勞、抗收收縮徐變、抗抗碳化腐蝕等等耐久性能。其次，讓我們了了解路面混凝凝土對材料和和配合比設計計的要求。1、合理選擇水水泥品種：路路面混凝土所所用水泥，一一般應采用標標號不低于32.5等級的硅酸酸鹽、普通硅硅酸鹽水泥或或專用道路水水泥，其各項項指標應符合合規(guī)范（GB1755-19999）要求。2、砂：要求是是潔凈、堅硬硬、耐久、級級配好的中、粗粗砂，各項指指標符合規(guī)范范（JGJ52－92）的要求求。3、石：要求所所用碎石或卵卵石最大粒徑徑不大于40mm，堅硬耐耐磨，各項指指標符合規(guī)范范（JGJ53－92）的要求求。在條件許許可時，盡量量使用有棱角角的碎石。4、拌和用水：：盡量使用生生活飲用水；；當首次使用用野外地表水水或進下水時時，應當按規(guī)規(guī)定進行檢驗驗，合格后才才能使用；嚴嚴禁使用未經經任何處理的的工業(yè)廢水和和生活廢水。拌拌合用水的各各項指標應符符合規(guī)范（JGJ63－89）的要求。5、配合比設計計：應控制好好水灰比、單單位用水量、水水泥用量、砂砂率、和易性性。水灰比應以滿足足混凝土的抗抗折強度為設設計標準。路路面混凝土的的水灰比一般般不應大于0.5；對于氣候候惡劣，經常常有凍融、反反復干濕的地地區(qū)，水灰比比不應大于0.45；對于摻減減水劑的混凝凝土，可在原原基礎上降低低0.02至0.05。單位用水量應綜綜合考慮集料料的最大粒徑徑、級配和形形狀、外加劑劑的各類和施施工溫度，最最后通過試驗驗確定。但對對最大粒徑為為40mm的粗集料料的單位用水水量，一般卵卵石不大于160kg//m3,碎石不大于170kgg/m3。水泥用量通過水水灰比和單位位量確定，但但不能少于300kgg/m3。砂率可按按經驗在28%~300%之間選擇擇，或通過試試驗確定。和和易性要求坍坍落度一般不不大于20mm，維勃稠稠度不應于30s。第三，混凝土路路面常出現(xiàn)的的幾種裂縫原原因分析及防防治措施㈠龜裂1.龜裂形成成的原因混凝土路面龜裂裂亦稱塑性收收縮裂縫，是是指混凝土澆澆注后仍處于于塑性狀態(tài)時時，由于表面面水分蒸發(fā)過過快而產生的的裂縫。這類類裂縫縫隙多多在表面出現(xiàn)現(xiàn)，形成不規(guī)規(guī)則長短寬窄窄不一，呈龜龜裂狀，肉眼眼可見，深度度一般不超過過50mm，這種裂縫縫對結構性能能影響不大，但但外觀難看。產產生的原因主主要是混凝土土澆注完畢后后表面沒有及及時覆蓋，特特別是在炎熱熱或大風天氣氣混凝土表面面水分蒸發(fā)過過快，或者是是被基礎吸水水過快等原因因，造成混凝凝土產生急劇劇收縮，此時時混凝土強度度趨近于零，不不能抵抗這種種變形應力而而導致開裂。商商品混凝土由由于為了滿足足可泵性、流流動性，出機機時混凝土的的坍落度和砂砂率比普通混混凝土大很多多，如道路混混凝土施工坍坍落度規(guī)范為為20mm，實際往往往為50mm~~70mm，甚至更大大，尤其是夏夏季施工，摻摻緩凝減水劑劑的混凝土早早期強度低，表表面容易形成成裂縫。2.如何防治治預防的措施是在在澆注混凝土土后要及時覆覆蓋養(yǎng)護，增增加環(huán)境濕度度，特別是夏夏季施工，應應盡量選在下下午施工或者者夜間施工。商商品混凝土公公司在滿足可可泵性、和易易性、流動性性的前提下盡盡量減小出機機塌落度，使使用中砂或者者粗砂，降低低砂率，嚴格格控制骨料的的含泥量，并并采取摻加粉粉煤灰、高效減水水劑等措施。如如果已出現(xiàn)裂裂縫，可在混混凝土初凝后后終凝前進行行二次抹光，然然后做下一道道工序并及時時覆蓋灑水養(yǎng)養(yǎng)護。㈡斷板1.斷板形成成的成因斷板是指混凝土土板面出現(xiàn)橫橫向斷開條形形裂縫。這種種裂縫嚴重影影響結構使用用性能，在施施工中要嚴加加禁止，一旦旦出現(xiàn)，須打打掉重新澆注注混凝土，造造成很大的材材料浪費。它它的成因主要要來自二個方方面：一是由由于混凝土收收縮變形引起起的，主要是是物理收縮即即干燥收縮，通通常收縮值高高達50×100-6～1000××10-6；二是環(huán)環(huán)境溫度變化化引起的，在在通常情況下下，溫度每變變化1℃，混凝土變變形值為7×10-66~13×110-6，白晝高高溫，可使混混凝土板體頂頂面溫度高于于底面溫度，造造成板體中間間拱起，夜間間溫度降低，可可使混凝土板板體頂面溫度度低于底面溫溫度，造成板板體兩頭翹曲曲，環(huán)境溫度度變化引起熱熱脹冷縮，從從而產生溫度度應力，使混混凝土被拉裂裂。這種裂縫縫常出現(xiàn)在混混凝土板塊中中間、雨水口口和檢查井等等薄弱部位。2.對于上述裂裂縫，如何防防治①減少混凝土土單位用水量量，嚴格控制制混凝土坍落落度?，F(xiàn)場攪攪拌坍落度不不大于20mm，商品混凝凝土坍落度不不大于70mm。②合理選用水泥泥品種品牌，嚴嚴格控制水泥泥用量。一般般選用普硅32.5((R)、42.5((R)，且收縮變變形小的水泥泥，同時水泥泥用量不宜超超過550kgg/m3。③合理選用骨骨料。粗骨料料級配良好，一一般采用連續(xù)續(xù)級配，且石石子最大粒徑徑為40mm。細骨料使使用中砂或粗粗砂，不宜用用細砂。④選擇好外加加劑，一般不不宜摻用普通通緩凝減水劑劑，宜摻用高高效減水劑，冬冬天可用早強強劑。⑤精心設計混混凝土配合比比，注意水灰灰比應小于0.50，砂率不宜宜過大。⑥施工中應注注意的問題：：混凝土攪拌拌應均勻、不不能出現(xiàn)離析析和泌水現(xiàn)象象；施工方面面要避免夏天天中午施工，要要及時覆蓋并并灑水養(yǎng)護，切切縫要及時，防防裂鋼筋要放放好，不能變變形移位等。㈢開裂1.開裂形成成的原因開裂是指混凝土土板面呈縱向向或斜向斷開開的裂縫。這這種裂縫短則則幾十厘米，長長達十幾米，這這種裂縫處理理起來比較困困難，一般以以預防為主，一一旦出現(xiàn)，只只好打掉重新新澆注混凝土土。它的主要要成因有二個個方面：一是是施工工藝引引起的，如基基層沒有壓實實、接搓不良良、沒有噴水水濕潤，混凝凝土攤鋪厚度度不均勻、振振搗不密實，切切縫深度不夠夠，切縫沒有有搞好等；二二是使用不當當引起的，有有的過早開放放交通，混凝凝土強度未達達到設計要求求，造成局部部集中受力而而開裂，還有有的混凝土板板塊邊緣沒有有采取保護措措施，汽車橫橫向碾壓而開開裂。2.如何防治治施工上要嚴格按按規(guī)范要求進進行，確保施施工質量，力力求做到基層層壓實、接搓搓良好、路基基保持濕潤，混混凝土攤鋪均均勻、振搗密密實，養(yǎng)護充充分，切縫及及時且深度夠夠，采用真空空吸水。使用用上要使混凝凝土強度達到到設計要求，才才能開放交通通，同時在混混凝土板塊邊邊緣要考慮保保護性措施。第四，要從根本本上預防斷裂裂和裂縫的產產生，具體須須做好以下幾幾個方面的工工作。㈠保證土基、基基層具有足夠夠的強度土基和基層是路路面的基礎，其其強度好壞直直接影響混凝凝土面層的質質量。水泥混混凝土路面是是剛性路面，在在荷載作用下下允許撓度很很小。若由于于基層強度不不足，土基松松軟，混凝土土板在大量重重復荷載作用用下，基層的的變形比面層層板大，部分分混凝土板逐逐步失去支承承，承受的荷荷載不能立即即傳遞給基層層，則易產生生剪切裂縫。所所以，在施工工中，應選擇擇好的料源，嚴嚴格按規(guī)范操操作，確保土土基、基層的的強度滿足設設計要求。㈡盡量保證土土基、基層材材料的勻質一一致性在混凝土路面設設計中，基層層、土基都是是假定為勻質質彈性體，但但在實際施工工過程中，卻卻不可能是勻勻質的土基，由由于填料的來來源不一樣，顆顆粒級配不一一致，地質條條件不一致，厚厚薄不均勻，碾碾壓不一致，導導致基層不均均勻一致。這這種不均勻一一致，對混凝凝土收縮時的的阻力也不同同，容易導致致混凝土產生生裂縫。所以以，應盡量保保證土基、基基層的勻質一一致，使混凝凝土收縮時產產生的阻力基基本相同，也也能減少裂縫縫的發(fā)生。在在施工中，同同一個分期工工程的料源盡盡可能來自同同一個地方，在在操作中也盡盡可能一致，比比如說基層的的級配、碾壓壓遍數(shù)等。㈢充分保證混混凝土的強度度混凝土板塊既直直接承受車輛輛荷載作用，又又要承受自然然因素特別是是溫差、干濕濕、凍融所引引起的破壞作作用。如果混混凝土板內的的應力超過了了混凝土在使使用時的強度度，則板塊就就可能被破壞壞而產生裂縫縫。所以，保保證混凝土板板塊的強度也也是預防裂縫縫產生的一個個重要措施。保保證混凝土的的強度，具體體需在以下幾幾個方面進行行控制：1.選擇混凝凝土的最佳配配合比衡量混凝土路面面強度的主要要指標是抗折折強度。適當當?shù)卦黾有∈拥挠昧?，有有助于提高混混凝土抗折強強度，同時盡盡可能地降低低水灰比，也也可以使混凝凝土的早期強強度提高。實實踐證明，過過分地增加水水泥用量以期期達到提高混混凝土強度的的做法是不可可取的，因為為增大水泥用用量雖然有助助于混凝土早早期強度的提提高，但這樣樣會導致混凝凝土的早期收收縮裂縫，同同時從經濟效效益上講也是是不允許的。所所以，要想得得到最佳的施施工配合比，要要因地制宜，從從大量的試驗驗配合比數(shù)據(jù)據(jù)中，選擇一一種切實可靠靠的最佳配合合比，這是提提高混凝土強強度的重要一一環(huán)。2.認真做好好水泥、砂、碎碎石等原材料料的進場檢驗驗工作原材料的好壞直直接影響混凝凝土的質量，所所以對進場使使用的原材料料，必須進行行試驗。對水水泥的試驗，主主要是檢驗其其強度等級是是否合格，其其安定性是否否良好，同時時還需檢查其其細度和凝結結時間。檢查查結果如果強強度不合格，則則允許降低標標號使用，如如果是其它指指標不合格，則則只能作廢品品處理；對碎碎石，主要是是檢驗其壓碎碎值和磨耗值值；對清水砂砂，主要是檢檢驗其細度模模數(shù)和含泥量量，控制含泥泥量有大于3%。原材料合合格是混凝土土滿足強度要要求的先決條條件。3.混凝土應應嚴格按操作作規(guī)程要求施施工施工混凝土的水水灰比和壓實實度是影響混混凝土路面抗抗折強度的兩兩個關鍵因素素。據(jù)日本水水泥技術協(xié)會會的研究結果果，抗折強度度（σf）與灰水比比（C/W）之間有以以下經驗關系系式：【σf=0.511+2.077×(C/WW)】。由上上式關系式可可知，如果因因施工不當，將將規(guī)定的水灰灰比提高0.05(例如由0.4增加到0.45)，則其抗折折強度將下降降10%，可見水灰灰比對抗折強強度的影響之之大。另一方方面，壓實程程度對抗折強強度的影響也也相當大，即即使混凝土中中只有5%的空隙（此此含量一般不不算大，稍微微不慎就很可可能出現(xiàn)），則則抗折強度也也將下降30%。因此，施施工過程中要要精心組織，嚴嚴密操作，強強化管理，既既不能為了一一時方便提高高流動性，從從而增大水灰灰比，也不能能敷衍馬虎而而不嚴搗壓實實。在拌和過程中，應應按GB52001-92及混凝土的的有關規(guī)范對對各組成材料料盤盤過磅稱稱量，以保證證配合比滿足足設計要求。振振搗過程應采采用三重振搗搗法，即由插插入式振搗器器、平板振搗搗器和振動梁梁配套作業(yè)。振振搗時間以混混凝土不再下下沉、不再冒冒出大量氣泡泡、表面出現(xiàn)現(xiàn)水泥砂漿為為宜，振搗器器移動間距應應不大于振搗搗棒作用半徑徑的1.5倍。插入式式振搗器應掌掌握快插慢拔拔的原則(快插可使上上下混凝土受受同樣的時間間振搗，拔出出太快原來振振搗器的位置置不易全部被被混凝土填實實，容易形成成空隙)。平板振搗搗器應縱橫交交錯，全面振振搗，每次振振搗應相互重重疊100~2200mm左右；最最后，在混凝凝土初凝前，用用振動梁拖平平。4.成型后的的混凝土應加加強養(yǎng)護養(yǎng)護就是采用適適當?shù)氖侄蝸韥頋M足水泥凝凝結硬化過程程中所需的濕濕度要求，并并使其加快凝凝結硬化的速速度。當混凝凝土成型后，混混凝土塊外部部隨周圍溫度度降低而收縮縮，而水泥水水化時產生的的熱量聚集內內部，內部膨膨脹而外部收收縮互相制約約產生很大的的應力，容易易產生裂縫。因因此，水泥混混凝土路面在在進行表面修修整后(一般為在混混凝土澆筑完完畢12h之內)，應立即對對混凝土進行行養(yǎng)護，以防防水分從表面面迅速蒸發(fā)和和減少太陽輻輻射的影響，避避免因此而產產生過大的溫溫、溫度變化化，從而導致致出現(xiàn)早期收收縮裂縫，并并有利于混凝凝土強度增長長。目前，方方便的做法是是用濕草席、麻麻袋、木屑或或細砂等覆蓋蓋在混凝土表表面，灑水濕濕養(yǎng)，每天3~4次。養(yǎng)護時時間一般不少少于14天，最后能能養(yǎng)護28天。良好的的養(yǎng)護是保證證混凝土強度度的一道必不不可少的工序序，也是預防防混凝土產生生收縮裂縫的的一個重要手手段。5.正確處理理施工縫路面澆筑時，必必須正確處理理施工縫和每每天的剩料。一一般把施工縫縫留在脹縫或或縮縫處。每每天將完成任任務時，必須須對用料進行行準確的計算算，盡量避免免剩余料作為為第二天鋪筑筑的底層。施施工人員在施施工中發(fā)現(xiàn)，這這樣做的結果果往往由于底底層不實或兩兩層接觸不好好、凝結硬化化不同步而產產生裂縫等現(xiàn)現(xiàn)象。把剩余余料用作底層層，這樣看似似節(jié)約，而潛潛在危險是很很大的，因此此也是不可取取的。6.及時適時時地切割縮縫縫縮縫是為保證混混凝土收縮時時按人為規(guī)定定的地方斷裂裂而設置的。切切得早，由于于混凝土的強強度不足，粗粗集料脫落，而而不能切出整整齊的縫；切切得過遲，混混凝土由于溫溫度下降和水水分蒸發(fā)產生生的收縮因板板長而受阻，產產生裂縫。合合格的切縫時時間應控制在在混凝土獲得得足夠強度而而收縮應力尚尚未超過強度度的范圍內。規(guī)規(guī)范規(guī)定，當當混凝土強度度達到設計強強度的25%%~30%時時，進行切縫縫。根據(jù)混凝凝土路面施工工實踐經驗，適適宜切縫時間間與晝夜平均均氣溫的關系系大致如下表表：晝夜平均氣溫((℃)5101520≥25進行切縫時間((d)4321.51切縫深度宜按11/4~1/5板厚為為參考標準。切切得太淺，混混凝土板收縮縮時可能會在在其它薄弱斷斷面拉斷而不不在縮縫處斷斷裂；切得太太深，則縮縫縫處凹凸互嵌嵌面積在一起起而使板塊之之間傳力作用用減弱。㈣在混凝土摻摻加合適的外外加劑和摻和和料。在混凝土拌合物物中加入適量量的外加劑、摻摻和料，不僅僅能提高和改改善混凝土的的質量，而且且有利于加快快施工進度、提提高經濟效益益。在混凝土土面中常用的的和新型的摻摻和料、外加加劑有：1.在混凝土中中加入高性能能減水劑采用高效減水劑劑以降低水灰灰比是獲得高高強及高流動動性混凝土的的主要技術措措施；摻用減減水劑的混凝凝土可以減少少混凝土的用用水量，從而而提高混凝土土的密實度，提提高混凝土的的耐久性。目目前路面混凝凝土常用的有有：萘磺酸鹽鹽系、樹脂系系和復合減水水劑。在選用用不同減水劑劑，應綜合考考慮混凝土的的強度、耐久久性、工作性性、經濟，選選用最佳的減減水劑。2.在混凝土土加入早強劑劑。早強劑能加速水水泥的水化和和硬化過程，縮縮短養(yǎng)護周期期，加快施工工進度。早強強劑多用于冬冬期施工和搶搶修工程。目目前常用的有有：CaCl2、Na2SO4、N(C2H4OH)3。3.在路面混混凝土中加入入纖維網(wǎng)。在混凝土中加入入纖維網(wǎng)是一一種新型混凝凝土加強材料料。根據(jù)國內內外的應用的的資料表明，加加入纖維網(wǎng)后后，能提高抗抗碎力、抗磨損力、抗沖擊能力力、混凝土的堅堅韌性、延展性和抗?jié)B性，抑制混凝土土的塑性收縮縮龜裂。據(jù)報報道，廣州市市環(huán)城高速公公路第一期工工程采用普通通混凝土路面面，出現(xiàn)嚴懲懲龜裂。第二二期工程加入入鋼纖維，龜龜裂減輕但銹銹蝕嚴重，并并對車胎造成成破壞。占全全線總里程2/3的第三期工工程選用了纖纖維網(wǎng)，使用用情況良好。使用纖維網(wǎng)時，無無需改變原來來的混凝土配配合比，只加加入一定量的的纖維網(wǎng)即可可。一般情況況下纖維網(wǎng)的的正常使用量量為每立方米米混凝土添加加0.9kgg/m3的添加量包包裝，使用時時不必打開包包裝，可將整包投放入攪拌器中，包包裝在攪拌過過程中自行溶溶解。每立方方米混凝土攪攪拌后可有710萬根獨立的的纖維，以彎彎曲的形式均均勻分布在混混凝土中（約約每立方厘米米7.1根纖維）。攪攪拌時間為4~5miin，纖維網(wǎng)在在攪拌中不會會磨損設備。4.采用混凝凝土中加入聚聚丙烯纖維。據(jù)國內外的有關關資料表明，聚丙烯纖維能有效提高混凝土的沖擊韌性、初裂后繼續(xù)吸收沖擊能的能力和延長混凝土的疲勞壽命、提高混凝土在疲勞過程中剛度的保持能力。這種特性使聚丙烯纖維混凝土適用于路面、橋面工程。第五，應做好擠擠碎、磨損和和露骨的預防防㈠對擠碎的預預防要消除脹縫處的的擠碎，在施施工中要保證證滑動的傳力力桿位置正確確并滑動有效效，保證脹縫縫內或邊緣不不出現(xiàn)混凝土土搭連的現(xiàn)象象。冬季當混混凝土板收縮縮而縫隙較寬寬時，要及時時清縫并灌入入瀝青，加強強填縫料的養(yǎng)養(yǎng)護工作，保保證沒有堅硬硬雜屑落入。為防止縱縫處擠擠碎，首先在在設計上應盡盡量采用加拉拉桿的平縫形形式。因為縱縱縫斷面上表表面有脫模油油（或塑料薄薄臘殘片），比比較光滑，混混凝土板塊之之間是分離