水泥混凝土路面常见病害成因及防治措施

(整期优先)网络出版时间:2024-01-17
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水泥混凝土路面常见病害成因及防治措施

黄照彬

海南省公路管理局五指山公路分局 海南省五指山市  572299

摘要:水泥混凝土路面在强度和养护方面具有一定的优势,然而在实际水泥混凝土路面使用过程中,经常会发生病害问题,对路面质量及使用时间产生了不利的影响。因此,防治水泥混凝土路面常见病害已经非常有必要。

关键词:水泥混凝土;路面;病害成因;防治措施

1水泥混凝土路面常见病害

1.1路面板内损坏病害

在水泥混凝土路面中板内损坏病害是比较常见的,因而要提高重视程度。通过分析发现,出现路面板内损坏病害的原因比较多,其中最主要的原因是运用混合料时水分流失过快引发的碳化及干缩现象,对水泥混凝土路面质量产生了不利影响。在路面施工过程中经常会出现颗粒不均匀分层离析的问题,这也是导致板内损坏的重要原因之一。如果水泥混合料的颗粒不均匀,粗骨料就会被分离出来,出现集料颗粒下沉的情况。集料颗粒在下沉后,部分水泥混合料会因为自身性质使得内部水分上浮,从而导致混凝土路面表层存在沁水情况。而在路面表层水分蒸发速度过快时,所蒸发的水分会逐渐渗入路面内的水泥混合料中,使得路面凹陷。在凹陷问题产生后,路面张力增大,严重影响混凝土路面的稳定性、安全性。

1.2板下出现脱空问题

水泥混凝土路面板下出现脱空现象时,会使得路面的整体强度下降,影响到路面的受力情况。路面受力不均衡问题比较严重,如果没有及时采取措施解决,就会出现裂缝问题,影响到车辆的正常运行。为了有效处理水泥混凝土路面板下脱空问题,要了解清楚出现脱空的原因。在水泥混凝土路面施工时为了提高工程质量,一般情况下需要保证路面下有均匀的支撑。由于施工周期比较长,在外力作用的影响下很难保持均匀支撑,逐渐变成了不均匀支撑。在不均匀支撑的情况下路面局部压力就会变大,超过一定限度时,水泥混凝土路面板就会出现断裂的情况。目前交通压力比较大且车辆数量也较多,如果没有及时处理路面板断裂问题,受到地表水作用的影响,水泥混凝土路面板下会形成脱空地带,当重力比较大的时候很有可能出现坍塌的情况,从而引发交通事故。

1.3接缝位置发生病害

水泥混凝土路面接缝位置的病害也不能忽视,会对公路质量产生严重影响。例如在施工过程中路基存在不均匀变形的现象或者是填缝料受损问题,水泥混凝土路面就会出现错台问题。在处理水泥混凝土路面横向接缝过程中,受到膨胀系数的影响会导致滑动问题的出现。当外界温度比较高时,水泥混凝土受热会膨胀,接缝的两端会向上拱起,从而使得水泥混凝土路面的收缩缝隙向外张开。在处理接缝问题时一般会采用填料的方式,如果填充难以压缩的坚硬物质,会增大缝隙的压应力,导致纵向上压曲失稳,降低水泥混凝土路面的稳定性。要加强对水泥混凝土路面病害的研究,了解是什么原因导致的,在此基础上制定出有效的应对策略,处理好病害问题,减少不利因素对路面的影响。水泥混凝土路面病害具有复杂性的特点,因此,要综合考虑才能实现有效处理,保证路面的质量。

1.4路面板断裂

路面断板的成因可分三类:施工因素,混凝土混合料塌落度小,浇筑完成后养护不及时,切缝时间晚;车辆重载,车辆荷载超过设计荷载;面板脱空,面板基础不均匀沉降,使面板脱空,抗折能力大幅度降低。

2水泥混凝土路面病害产生的原因

2.1施工过程中造成病害的原因

第一,施工操作失误。施工人员在施工时对施工细节认识不够明确,导致施工操作与规定存在差异,从而导致严重的路面病害。例如,路基施工工艺流程不规范导致路基松散、刚度不足、掏空等病害,从而反射至路面导致断板;施工放样不合理会导致路面平整度无法得到保证,从而导致路面断板。

第二,没有正确选择施工工艺。在具体施工中需要使用多种不同的施工工艺,不同施工工艺存在明显的不同,如果选择的施工工艺不合理,就会对混凝土路面质量提升产生直接的影响。例如,混凝土没有进行充分的搅拌,搅拌时间短等因素,都会制约混凝土路面强度提升,在应力的作用下很容易发生断板问题。

第三,环境因素影响。施工过程中由于白天与夜晚温度相差较大,会使得路面温度应力逐渐升高,使得混凝土出现收缩变形,产生路面裂缝。

第四,切缝不到位。水泥路面浇筑完成后,切缝时间掌握不到位,提早或延迟切缝,切缝深度不足,切缝后未及时灌缝,均会对水泥路面质量产生影响,导致产生路面病害。

2.2使用过程中造成病害的原因

水泥混凝土路面在使用过程中也经常会发生病害,主要原因是随着社会经济发展,交通量剧增,且车辆超限超载运输,路面载荷超过设计极限。一般情况下,国内所有道路都具有较高的载重级别,然而在实际应用中发现,许多重型车辆超载严重,大大超过了道路的最高设计承载能力,造成路面损坏。另外,多雨地区降雨量大,路面附属排水设施不完善,导致雨水没有及时排出,长时间浸泡路基,造成路面发生不同程度的塌陷。养护不到位,加剧路面病害的发展。养护也是水泥混凝土路面的一大问题,由于水泥混凝土路面的造价低廉,所以在维护方面的投入也相对较少。年久失修的水泥混凝土路面较为常见。而由于长期的不维护,就导致,路面提前损坏,排水,灌封的部分压力更大,最终导致在整个路面崩溃。出现大面积的崩塌,碎裂等情况。

3水泥混凝土路面病害防治对策

3.1面板损坏预防

首先,把好原材料质量关,严格进行原材料的检验工作,不可在施工中使用不合格材料。混凝土中要使用碎石配置,控制好骨料最大粒径参数。其次,保证施工质量,控制好切缝温度、时间,设置科学合理的排水设施。最后,在正式施工前,要规范开展试验段施工,从中获得准确、有效的试验数据,合理调整材料配合比、用量等参数。

3.2路面板破坏治理措施

(1)面板的断裂、破碎病害,需要将已经破碎的混凝土板全部凿除,在处理好基层之后再将凿除部分重新浇筑混凝土;也可以使用弹性黏合修补材料,沿着裂缝将其嵌入,裂缝被封以有效防水,正常发挥板体的功能。在板块的裂缝比较多的情况下,可以先画出标线,沿标线切齐后凿去中间的混凝土,之后再重新浇筑。

(2)错台病害。一般会选择将其铲除的方式处理,之后使用与原先混凝土同标号的混凝土修补好,可以适当使用快速修补剂,以尽快完成治理作业,使交通得以尽快开放。

(3)水泥混凝土龟裂、网裂和施工缝破坏等问题,可以通过替换板块来对面基层进行修补,要使用级配好的集料,或者进行薄层表面处理。

3.3加强养护管理

经济发展下,我国道路交通压力不断加大,公路路面质量要求提高,不仅要控制好其设计和施工质量,还要做好养护管理工作,提高其质量性能,延长其使用寿命,实现路面病害的有效预防。养护维修工作要经常性、预防性开展,保证路面平整度、横坡适度,可以实现顺畅排水,抗滑性能等也符合要求。对此,应组织相关检测机构调查路面状况,制订好养护计划,确定养护内容和责任,规范养护工作。路政管理也要加大力度,禁止超载车辆通过,保证路面养护达到质量标准。

3.4设计预防

水泥混凝土路面设计过程中,其重要内容就是路面的承载力、扩散荷载性能,选择合理的结构层进行路面结构组合设计,使其可以承担设计使用年限中交通荷载,且路面使用性能良好,可以很好地适应各种环境条件。

3.5施工控制

首先,原材料控制。严把材料关,使用安全性能合格、强度高、耐磨性好的水泥;尽量采取直径一致的钢筋配置纵向钢筋;要保证主要材料粗颗粒的级配良好,可适当采用细颗粒以填充空隙;粗骨料需保证质地较密,且强度较高,满足混凝土强度要求。

其次,抗压强度控制。水泥混凝土路面在投入使用后承受各种荷载,因此需具备足够的抗压强度。混凝土强度越高,则其刚性、抗风化性能也就越好,同时其干缩性也越大,实际使用过程中面板易出现开裂问题,因此往往通过强度判断混凝土质量以及相关因素的影响。同时,水灰比越大,则水泥混凝土强度越高,因此需要合理选择水泥标号,控制好砂石质量,检测现场砂的实际含水量,进一步调整水灰比。

最后,施工技术控制。施工技术因素会直接影响施工质量,不仅要保证施工人员技术水平,还要确保材料、设备、信息技术以及检验检测技术合格,正确采用新工艺,促进现代化公路建设发展。

结束语

水泥混凝土路面常见病害及处理方法研究具有重要意义。对水泥混凝土路面的病害进行分析,了解产生的原因,在此基础上采取有效措施以减少不利因素的影响,从而提高路面质量。随着道路建设规模的扩大还会出现更多的病害,因此,要引入新技术、新材料、新工艺,才能为路面质量提供可靠保障。

参考文献

[1]王里鹏.水泥混凝土路面常见病害与养护关键研究[J].四川水泥,2019,41(1):28.

[2]陈全兴.水泥混凝土路面常见病害及处理方法分析[J].现代工业经济和信息化,2016,6(24):51-52,54.