近十多年來，水泥混凝土路面建設(shè)發(fā)展迅猛，但工程質(zhì)量并不盡人意，導(dǎo)致路面養(yǎng)護(hù)費(fèi)用大大增加，為了能更好地控制水泥混凝土路面質(zhì)量，下面就針對一些常見的水泥混凝土路面質(zhì)量病害及防 治問題進(jìn)行淺析。水泥混凝土路面產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因除路基本身質(zhì)量欠缺而影響到路面質(zhì)量外，主要還有路面施工不規(guī)范及組成材料不合格的問題。

1.水泥混凝土路面病害的主要類型

1.1裂縫

1.1.1板角裂縫

在兩縫交叉處的4塊板角中1塊或2塊先出現(xiàn)斷裂，斷裂后的板角在重載作用下很快發(fā)展成嚴(yán)重破碎，并擴(kuò)大至相臨板角。

1.1.2縱向開裂斷板

  平行或大致平行路面中 心線的縱向裂縫，主要發(fā)生在半填半挖或新舊路基結(jié)合處。

1.1.3沿縱向施工縫的破壞

  發(fā)生在縱向施工縫的兩側(cè)，裂縫呈網(wǎng)狀，主要是半幅施工、半幅通車的影響所致。

1.1.4網(wǎng)狀裂縫

  混凝土自身強(qiáng)度不夠而發(fā)生的網(wǎng)裂。

1.2唧泥

  板邊緣和角隅下路基或基層塑性變形累積，而同混凝土面層脫離接觸；接縫填封料失效，下滲的水積聚在面層下的脫空區(qū)內(nèi)。荷載作用積水變成有壓水，侵蝕基層并同基層內(nèi)沖刷出的細(xì)料攪混成懸液，沿接縫噴濺出。久之，引起錯(cuò)臺(tái)發(fā)生并導(dǎo)致板出現(xiàn)裂縫。

1.3錯(cuò)臺(tái)

  板底脫空較嚴(yán)重部位，接縫或裂縫兩側(cè)板面出現(xiàn)高差，接縫處僅有部分傳遞荷載能力。荷載作用時(shí)，帶有沖蝕材料的有壓水沖蝕基層，使板底脫空，板面由于基層材料被沖蝕，在荷載作用下而下沉，即形成錯(cuò)臺(tái)。錯(cuò)臺(tái)的出現(xiàn)降低了路面行車的平穩(wěn)性和舒 適性。

1.4沉陷

  由于路基土沉降或固結(jié)所引起，特別是接近橋涵構(gòu)造物處，回由于壓實(shí)不足而產(chǎn)生。沉陷使路面平整度變差并導(dǎo)致板的開裂。

1.5拱起

  在春季和炎熱夏季，接縫處板塊出現(xiàn)突發(fā)性的向上隆起。板收縮時(shí)接縫縫隙張開，填縫料失效，堅(jiān)硬的碎屑落入縫內(nèi)，致使板在受熱膨脹時(shí)產(chǎn)生較大熱壓應(yīng)力，板發(fā)生縱向失穩(wěn)而出現(xiàn)拱起。拱起使路面平整度變差，而嚴(yán)重拱起會(huì)導(dǎo)致前后板塊斷裂。

1.6隆起

  由于路基土凍脹或膨脹土膨脹而使板塊抬起，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致板塊斷裂。

1.7接縫碎裂

  鄰近板縱、橫向接縫約60厘米范圍內(nèi)，板邊緣混凝土的開裂、斷裂或成碎屑。

1.8填封料損壞

  接縫填封料老化，同板邊緣脫開、缺損等現(xiàn)象?？v縫由于未設(shè)拉桿而縫隙張開。由于填封料損壞和縫隙張開，水分易滲入而導(dǎo)致唧泥、錯(cuò)臺(tái)、接縫碎裂等病害出現(xiàn)。

1.9其它

  系由于水泥質(zhì)量差或使用礦渣水泥、臟集料、水灰比偏大、高溫下施工水分蒸發(fā)快、施工過度抹面或施工結(jié)束遇雨、養(yǎng) 生不及時(shí)等原因引起板面表層內(nèi)出現(xiàn)的病害。

2.水泥混凝土路面病害的原因分析

2.1原材料不合格

1)水泥安 定性差，強(qiáng)度不足  水泥中的游離氧化鈣在凝結(jié)過程中的水化很慢，水泥凝結(jié)硬化還在繼續(xù)起水化作用，當(dāng)水泥氧化鈣含量較大時(shí)，就會(huì)破壞已經(jīng)硬化的水泥混凝土或使其抗拉強(qiáng)度下降。水泥強(qiáng)度不足也會(huì)影響水泥混凝土路面的初期強(qiáng)度，使裂縫、斷板出現(xiàn)的機(jī)率大大增多。水泥的水化熱高、收縮性大，也容易導(dǎo)致開裂和斷板。

2)砂、碎石含泥量及有 機(jī)質(zhì)含量超標(biāo)  水泥混凝土路面所用砂、碎石的含泥量及有 機(jī)質(zhì)含量超過規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)造成水泥與骨料的界面粘結(jié)力不足，導(dǎo)致產(chǎn)生開裂。同時(shí)過量的粘土含量有降低混凝土面層耐熱性能，增 大局部混凝土收縮膨脹的趨勢。

3)砂、碎石的粒徑和級配較差  骨料粒徑的大小和級配對混凝土中的干縮值有密切關(guān)系，級配良好的骨料空隙率小，砂的用量少，收縮值也相對減小。使用粒徑偏細(xì)的砂，會(huì)使混凝土的收縮值增 大，造成混凝土的離析，粗、細(xì)集料聚 集，形成強(qiáng)度和變形的薄弱區(qū)域。

4)碎石針片狀顆粒含量過多  針片狀顆粒不僅本身容易折斷，而且回增加骨料的空隙率，影響混凝土的質(zhì)量。同時(shí)由于這些顆粒的回旋阻力大，對混凝土混合料的和易性有明顯的影響[a]。

5)水及砂中有害雜質(zhì)的腐蝕作用  有害雜質(zhì)與混凝土產(chǎn)生反應(yīng)生成易溶于水的物質(zhì)，使混凝土被腐蝕，強(qiáng)度降低，在車輛荷載的不斷作用下,遭到破壞[b]。

2.2混凝土配合比選用不當(dāng)

1)單位水泥用量偏大;在混凝土中，水泥是收縮的主要成分。水泥用量過大，必然導(dǎo)致混凝土的收縮率增 大，從而引起水泥混凝土路面裂縫。

2)水灰比偏大;混凝土中的拌合水分自 由水和化合水兩部分?；纤淖饔檬鞘顾嗨夂退Ｓ嗟慕詾樽?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。施工時(shí)采用較大的水灰比，是為了滿足和易性的要求，但是偏大的水灰比增 大了水泥混凝土初期在骨料表面的水膜厚度，在混凝土中形成空隙，從而影響了混凝土強(qiáng)度。但水灰比偏小時(shí)，因和易性差，影響施工操作，也難以振搗密實(shí)，使混凝土強(qiáng)度降低。因此要嚴(yán)格控制水灰比。

3)砂、碎石用量偏大;在現(xiàn)場施工中，雖然有試驗(yàn)室出具的混凝土配合比試驗(yàn)報(bào)告，但施工單位為了追求經(jīng)濟(jì)效益，在業(yè)主、監(jiān)理監(jiān)督不力的情況下，隨意增加砂、碎石用量，從而影響了混凝土強(qiáng)度。

4)施工中計(jì)量不準(zhǔn)確;混凝土的配合比設(shè)計(jì)是根據(jù)水泥混凝土路面的強(qiáng)度、耐久性、耐磨性以及施工要求的和易性來確定的。計(jì)量誤差允許：水泥1％，粗骨料3％，水1％，外加劑2％[c]。施工中若不準(zhǔn)確計(jì)量各種材料，就會(huì)影響砂石料的級配和混凝土配合比的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度和密實(shí)度難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。長期在日光下暴曬的過干骨料，會(huì)大量吸收拌和用水而影響水灰比的準(zhǔn)確性，從而影響混凝上強(qiáng)度。因此，應(yīng)配備自動(dòng)計(jì)量設(shè)備，禁止用體積法計(jì)量。

5)砂石材料含水率的測定;砂石材料的合水量是隨氣候變化而變化的。施工中住往根據(jù)設(shè)計(jì)而不考慮這一因素，從而使水灰比失去控制。事實(shí)上，在施工現(xiàn)場要在每班開工前及天氣變化時(shí)，對砂石材料進(jìn)行含水量的測定，及時(shí)對水灰比進(jìn)行調(diào)整。

2.3基層的施工質(zhì)量較差

1)基層的標(biāo)高控制不好;造成混凝土面層的厚度厚薄不一，過薄或厚薄交界處將成為薄弱斷面，在混凝土收縮時(shí)，難以承受拉應(yīng)力的作用而產(chǎn)生裂縫、斷板。

2)基層平整度差;這會(huì)增加基層與混凝土面層的摩阻力，容易造成在薄弱部位開裂斷板。

3)用松散材料調(diào)整基層標(biāo)高;會(huì)使面層的混凝土中的水分和砂漿會(huì)下滲到基層松散材料中，使面層混凝土下部變?yōu)槭杷桑斐苫炷翉?qiáng)度下降，整體強(qiáng)度不均勻，較弱部位的面層容易開裂、斷板。

4)基層干燥;造成基層吸收混凝土中的水分，使面層底部的混凝土失水，影響混凝士強(qiáng)度，導(dǎo)致裂縫斷板。

2.4氣候影響

  水泥混凝土路面相對于結(jié)構(gòu)混凝土的蒸發(fā)表面積要成倍的增 大，因此，受氣候的影響及表面溫度變形也相對大得多。

1)高溫氣候影響;促使混凝土水化熱在較短時(shí)間內(nèi)集中產(chǎn)生，造成混凝土強(qiáng)度裂縫，而且高溫照射下的混凝上集料，蘊(yùn)含大量的熱 能，使得混凝土入模溫度過高，加劇了已澆筑混凝士早期熱量的增加，進(jìn)而影響混凝土內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變的平衡，形成裂縫。

2)干燥氣候的影響;當(dāng)大氣溫度較低、外界水分不能及時(shí)得以補(bǔ)充時(shí)，混凝土表面水分的喪失，將很快造成表面的干縮裂縫。

3)溫差的影響;當(dāng)外界氣溫變化較大時(shí)，混凝土內(nèi)部的溫差將進(jìn)一步增加，溫差梯度達(dá)到一定值時(shí)，混凝上的溫度應(yīng)力將造成路面板沿較小斷面的開裂。

2.5施工工藝和安排等原因

2.5.1施工工藝原因

1)混凝土拌制不均勻，造成混凝土拌和物“夾生”，粗、細(xì)集料聚積，造成混凝土凝結(jié)硬化過程中的應(yīng)力集中現(xiàn)象。

2)混凝土振搗不均勻，尤其是人工澆筑振搗施工工藝，受人的主觀意識的影響，過振、漏振現(xiàn)象難以避免，造成混凝土密實(shí)性不均勻，靠面層砂漿厚度相差過大，形成區(qū)域性開裂。

3)混凝土拌和時(shí)，如果水泥或集料溫度過高，硬化過程中會(huì)因溫差收縮加大，導(dǎo)致開裂。

4)傳力桿安裝不當(dāng)，上下翹曲。

5)采用真空吸水工藝時(shí)，如果因兩吸墊之間未重疊而導(dǎo)致漏吸，則漏吸處水灰比兩側(cè)大，混凝上強(qiáng)度較低，收縮也大，易形成薄弱環(huán)節(jié)而開裂。

6)人工及三輥施工時(shí)，提漿過厚使得路面混凝土表層稀漿厚度過大，造成表面干縮裂縫。

7)早期養(yǎng)護(hù)不及時(shí)或養(yǎng)護(hù)方式不當(dāng)，不能及時(shí)補(bǔ)充或阻止水分的蒸發(fā)，造成混凝土表面開裂?；炷恋慕Y(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的形成及增長有一個(gè)過程，并需要有一定的溫度和濕度條件。如不及時(shí)養(yǎng)護(hù)，會(huì)影響混凝土水化作用的正常進(jìn)行和水化物的生成，從而影響混凝土的強(qiáng)度。

8)一盤中多余的混凝土在澆筑間歇攤在基層上面，對于在工作間歇遇到一盤多余的混凝土攤鋪在基層上的做法，這是不允許的。但在工作中確實(shí)也碰到過，特別是在低等級公路的砼澆筑中較多。

很顯然，加了這一薄層使面層厚度減少，且薄層未經(jīng)振搗結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低，由于這一薄層的存在勢必影響面層的強(qiáng)度[d]。

2.5.2施工安排不當(dāng)

1)施工車輛過早通行。由于受到地理環(huán)境的限 制或混凝土養(yǎng) 生的需要，在混凝土面層強(qiáng)度不足的情況下，由于車輛過早通行，產(chǎn)生荷載應(yīng)力，造成路面的縱向開裂。

2)相鄰板通縫對新澆筑路面板產(chǎn)生誘導(dǎo)裂縫，甚至斷板。

3)混凝土澆筑間斷，再澆筑時(shí)未進(jìn)行施工縫處理。

4)不 良地質(zhì)地段，路基沉降未穩(wěn)定前，過早鋪筑水泥混凝土路面，產(chǎn)生路面的斷裂。

5)切縫不及時(shí)，或切縫深 度過淺，造成混凝土內(nèi)應(yīng)力集中，是形成早期橫向斷板的主要原因。

2.6邊界原因

1)在雙幅路面施工中，已澆筑一幅的縮縫在另一幅未開始澆筑前已經(jīng)貫通，當(dāng)氣溫下降一定幅度時(shí)，斷裂的縮縫隨兩邊混凝土收縮，這樣后澆筑還未切縫的混凝土受到較大的拉應(yīng)力，而這時(shí)的強(qiáng)度還較低，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土的初期抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)在先澆筑板縮縫對應(yīng)位置另幅板產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。

2)如果基層已經(jīng)產(chǎn)生裂縫，裂縫兩邊的基層在氣溫下降時(shí)收縮，由于摩擦力的作用，同樣也會(huì)帶動(dòng)上面初期.