影响水泥混凝土路面使用寿命的因素及对策

影响水泥混凝土路面使用寿命的因素及对策（共13篇）

1.影响水泥混凝土路面使用寿命的因素及对策 篇一

浅析影响水泥混凝土路面断裂的因素及其防治措施

近年来我国公路工程得到迅速发展,作为其技术关键之一的.路面工程也得到明显发展,其中包括水泥混凝土路面的广泛使用.随着水泥混凝土路面的广泛应用,也相应暴露出一些与设计、施工及使用相关的病害,这些病害处理不好,将会严重影响行车速度、安全及舒适性.因此,分析水泥混凝土路面的病害,并采取针对性的处治对策,对于我国公路工程的健康发展具有重要的现实意义.

作 者：于景平李晓岩  作者单位：于景平(泰来县公路管理站)

李晓岩(拜泉县公路管理站)

刊 名：中小企业管理与科技 英文刊名：MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME 年，卷(期)：2009 “”(2) 分类号：U4 关键词：水泥混凝土   路面   断裂   防治措施  

 

2.影响水泥混凝土路面使用寿命的因素及对策 篇二

(1) 混凝土温度的变化引起路面裂缝:由于混凝土具有热胀冷缩的特性, 在混凝土硬化的初期, 水泥通过水化反应放出较多的热量, 而混凝土又是热的不良导体、散热缓慢, 混凝土内部的温度比外部的高, 温差也较大, 使得内部的混凝土出现明显的体积膨胀, 而外部的混凝土随着气温的降低而冷却收缩, 尤其是受到气温、湿度及其风向的突然变化更影响收缩。因此, 内部混凝土膨胀与外部混凝土收缩相互制约, 产生很大的拉力, 同时当外部混凝土所受的拉力超过混凝土当时所承受的拉力极限时, 路面将产生裂缝。

(2) 在空气中暴露时间太久导致混凝土干缩出现裂缝:混凝土的干缩主要是指在混凝土凝结以后出现体积缩减的现象。这种缩减是持续长久的, 原因是由于混凝土长期放置在未饱和的空气中使得混凝土的水分逐渐散失, 体积缩小。而这样的干缩就导致路面出现细小的裂缝。如果混凝土内部的湿度形成一定的湿差, 内部和外部的干燥不能相互牵制时, 就可能引起路面翘起, 最终断裂。

(3) 施工过程中引起的裂缝:这主要由于施工人员对某些细节问题的处理不当和忽视引起的。在施工过程中由于施工工艺的不当, 搅拌不足或振捣不严密导致混凝土的强度不足或混合不均匀;在混凝土浇筑期间由于机械故障或运输不畅, 没有按照规定的要求去处理, 导致新旧混凝土由于结合不严密和收缩不一致无意中形成的不规则接缝等。

2 影响水泥混凝土路面早期裂缝的因素

早期裂缝形成的水泥混凝土是一种堆聚结构的复合材料, 在制作和硬化过程中, 主要是由于物理作用及化学反应产生的拉应力而产生裂缝。影响因素有以下几个方面。

(1) 水泥混凝土堆聚结构的影响:在水泥混凝土的浇捣过程中会发生不同程度的分层现象, 而这种分层则直接影响到混凝土的强度, 使得混凝土从外部到内部其强度越来越强, 其外部抗拉能力最弱, 内部的拉力能力最强, 导致内外拉力严重的不平衡。由于混凝土这种特殊的结构, 所以很容易产生路面裂缝现象。

(2) 水泥水化反应的影响:在搅拌、凝结和硬化的过程中, 水泥和水一直都发生着水化反应, 试验表明在水化的过程中, 混凝土有两次升温和降温的过程, 同时混凝土的体积也有两次胀缩, 在体积变形的过程中, 受到内部集料和外部边界的约束, 混凝土自由变形受阻, 内部自然产生一定的拉应力, 同时具有反复性。混凝土中的凝胶材料发生化学反应裂缝, 水泥自身水化引起的收缩, 使得混凝土体积变小, 但是这样的收缩是随着混凝土的龄期增加而增加的。

(3) 施工工艺的影响: (1) 切缝工艺的影响。一般来说都是在水泥混凝土快硬化收缩之前进行切割工艺, 就可以克服早期裂缝的产生, 但是切缝工艺则要求混凝土达到一定的强度才可以进行切割, 否则接缝口是不规则的, 在这段时间里, 由于发生一系列的化学收缩和干湿形变使得混凝土的强度变低, 容易产生早期裂缝。但是有时候也会遇到切缝的深度不恰当或不均匀的情况, 这个时候也容易造成裂缝, 因为虽然是按照砼缩缝进行切割, 但是板块并不是沿着切缝的走向断开, 一段顺着缩缝而另一段则偏离缩缝。所以在施工过程中一定要注意切缝的深度, 保证满足设计要求。 (2) 混凝土拌合不均及混凝土施工过振对质量的影响。混凝土拌合不均匀, 混凝土产生离析现象, 同样, 施工过振都会引起混凝土局部水灰比过大, 表面出现碳化收缩现象, 失水收缩会很快出现裂缝。

3 解决水泥混凝土的路面早期裂缝的对策

在施工过程中出现路面裂缝往往是不容忽视的问题, 不仅会影响施工进度还会影响工程质量, 导致后期的施工无法正常进行。所以要加强质量宣传教育, 提高质量意识, 把路面施工过程中出现的裂缝降低到最低限度, 并且对后期施工着重采取一些严格措施和对策加以补救和防范。

(1) 在混凝土中适当加入减水剂和凝缓剂。减水剂可以有效减少混凝土的干缩性, 并且可以改善混凝土的和易性, 提高混凝土的早期强度和耐久性, 避免路面发生裂缝。而凝缓剂可以延缓混凝土初凝时间, 延长放热时间, 避免热量过于集中释放, 造成明显的体积膨胀, 产生较大的应力作用, 从而达到减少裂缝的目的。但是在施工过程中也要通过具体的实验去选择减水剂的用量, 而不能盲目使用。

(2) 正确选择混凝土的组成材料从而提高工程质量。选择优质碎石, 碎石易细不宜粗, 表面含泥量愈少愈好, 作为骨料的级配, 碎石的最大粒径和表面特性都是影响混凝土的工作性和骨料的用量, 进而影响混凝土的用水量, 直接影响混凝土的干缩。所以在混凝土中加入适当的优质碎石可以增大收缩。还有对于沥青路面来说, 不仅要合理控制混凝土的质量, 还要对使用的沥青提高标准, 有效避免早期裂缝。

(3) 尽量避免高温施工。有时由于混凝土本身的温度过高, 与外部的温差太大导致路面出现裂缝。所以为了避免高温施工可以采用冰水掺刨冰向骨料洒水降温, 也可以使用液氮降温。混凝土的温度降低, 水化缓慢, 放热时间拉长, 可以有效防止路面出现裂缝。

(4) 天气变化时对混凝土进行一定的保护。天气的变化和气温的急剧下降都会对混凝土的质量造成直接影响, 在寒冷的冬天首先要采取一定的保温措施防止由于低温引起的混凝土开裂, 由于外部的温度和混凝土内部的温度差异较大, 存在路面裂缝的危险。

(5) 加强对混凝土的检查力度。主要是对于需要浇筑的水泥混凝土的施工路段进行全面的检查, 重点检查路基是否有断裂、破损和断裂。如果发现基层混凝土松散, 要及时挖除并且及时修复。如果基层混凝土发生断裂, 则需要在裂缝的整个面板内增设补强钢筋网, 防止发生进一步的裂缝。

4 结语

根据以上对施工过程中遇到路面裂缝的各种原因和解决对策进行分析, 不难发现, 由于水泥混凝土而造成路面早期裂缝在实际的施工中是经常发生的。混凝土的组成材料、施工方式、施工类型、施工环境和施工季节都可能造成不同程度的路面裂缝。所以在实践中一定要灵活运用, 加以区分, 对不同的情况和问题采取相应的补救防范措施。不仅要求施工人员从思想引起重视更要求从实际情况出发提出更多可行的解决方案。这样就可以有效避免水泥混凝土路面出现早期裂缝的问题。

摘要：本文主要通过分析水泥混凝土路面在施工过程中出现裂缝的原因与影响, 对早期水泥混凝土路面裂缝的修补处理提出解决方法和防治措施, 同时要求在施工过程中注意细节问题的处理, 利用科学的方法指导施工, 可以有效的解决这一质量问题。

关键词：水泥路面,混凝土,裂缝

参考文献

[1]余小可, 张兴亮.农村公路水泥混凝土路面面板断裂浅析[J].重庆建筑, 2010 (1) .

[2]张勇.旧沥青路面上加铺水泥砼路面早期断裂的原因及防治措施[J].硅谷, 2010 (1) .

[3]马永杰.浅谈水泥混凝土路面开裂的原因及预防措施[J].山西建筑, 2010 (7) .

[4]邓永见.浅谈公路水泥混凝土路面质量控制[J].山西建筑, 2010 (5) .

3.影响水泥混凝土路面使用寿命的因素及对策 篇三

摘要：近年来我国公路工程得到迅速发展，作为其技术关键之一的路面工程也得到明显发展，其中包括水泥混凝土路面的广泛使用。随着水泥混凝土路面的广泛应用，也相应暴露出一些与设计、施工及使用相关的病害，这些病害处理不好，将会严重影响行车速度、安全及舒适性。因此，分析水泥混凝土路面的病害，并采取针对性的处治对策，对于我国公路工程的健康发展具有重要的现实意义。

关键词：水泥混凝土 路面 断裂 防治措施

0 引言

现在我国公路建设正进行得热火朝天，路面结构形式多样，有泥结碎石路面、块石路面、沥青路面、水泥混凝土路面等。在高等级公路建设中水泥混凝土路面以其强度高、稳定性好、耐久性好、养护维修费用低、经济效益高、有利于夜间行车的特点越来越受到人们的青睐。水泥混凝土路面损坏后修复困难也是限制水泥混凝土路面进一步推广应用的主要障碍。关于混凝土路面的损伤断裂，国内外学者作了大量而深入的研究，从混凝土材料组成、力学机理及外界因素等各方面分析了水泥混凝土路面的断裂破坏，并取得了大量的研究成果，对混凝土路面断裂处治提供了科学依据。

1 水泥混凝土路面断裂的影响因素

1.1 影响初始损伤形成的因素 水泥混凝土的初损伤包括杂质、气孔、孔隙和微裂缝等缺陷，对这些缺陷的数量、形态和分布状态有影响的因素，都是水泥混凝土路面板初始损伤的影响因素。对混凝土中杂质及其有害生成物的形成和分布有影响的因素，包括骨料中的泥土、有机物、轻物质等有害物质的含量，和水的酸碱度及水中有害物质的含量。对工程中常见的各种对混凝土的质量有不利影响的各种杂质，并且对这些杂质的含量作了明确的技术指标、质量指标。浇筑时的震捣质量，是影响混凝土排除空气的重要因素。在震捣过程中，由于震动的作用，处于流塑状态的混凝土混合料中会形成一系列的裂隙，这些缝隙构成了排除空气的通道。震捣的效果越好，混凝土中的气孔就越少。混凝土中的孔隙，是未被水泥浆体填充的骨料间隙。影响孔隙形成的因素有五个:一是骨料的级配。二是水泥用量。三是搅拌质量。四是用水量。五是震捣质量。混凝土中的干缩裂缝是混凝土中的水分蒸发所造成的，影响混凝土中水分蒸发的因素两个，一是有水分蒸发的通道，即混凝土中孔隙的多少，二是混凝土内外的湿度梯度。而影响混凝土内外湿度梯度的因素，主要是混凝土凝结过程中表面的湿度。因此，在养护期间，混凝土表面保湿的情况是混凝土干缩裂缝形成的重要影响因素。冷缩裂缝是由混凝土的内外温差造成的，所以影响冷缩裂缝形成，一是水泥的水化热，二是混凝土浇筑时的温度，三是混凝土凝结过程中表面的温度。不管是干缩裂缝还是冷缩裂缝，都是在应力大于强度的情况下产生的，而混凝士的徐变量与收缩量的之差和弹性模量决定应力的大小，所以混凝土的早期强度、弹性模量和徐变都是各种裂缝形成过程中的重要影响因素。

1.2 造成初始裂缝形成的因素 水泥混凝土路面板初始裂缝是在路面板的收缩受到基层制约后产生的应力大于水泥混凝土的强度所造成的，因此混凝土的收缩率和早期强度、路面板的长度、基层的阻力等对初始裂缝具有重要的影响。在凝结过程中路面混凝土的收缩变形主要是干缩变形。混凝土的早期强度既与材料构成有关，也与施工工艺有关。如果添加早强剂，或者采用真空吸水的施工工艺，混凝土的早期强度就会比较高。路面板的长度对板底的拉应力和板块位移的影响是明显的。各种长度的板块的平均最大拉应力和板端部最大收缩量通过计算，结果如表一。基层对路面板收缩应力的阻力，决定于过渡层的抗剪强度和剪切破坏后界面的粗糙度。

1.3 影响裂缝扩展的因素 裂缝扩展的条件，是荷载产生的应力强度因子大于裂缝尖端区域的稳定开裂韧度。所以，影响裂缝尖端应力强度因子大小和混凝土开裂韧度大小的因素，都是影响裂缝扩展的因素。

2 水泥混凝土断裂的防治措施

水泥混凝土的抗裂措施，至少在必须下列五方面之一发挥积极作用:①减少混凝土的缺陷；②提高混凝土的韧度；③减少路面板收缩应力。实际上，很多的工程措施并不是纯粹在某一方面发生作用，而是同时在几个方面发挥作用。有些措施在一些方面发挥了积极的作用，而在另一些却有不利的影响，有些措施则在诸多方面都对混凝土路面抗裂有利。

2.1 减少混凝土的缺陷 减少缺陷，就是要减少混凝土中的杂质、气孔、微孔隙和微裂缝，降低路面板的初始损伤度。按照规范的规定：选用材料是控制混凝土材料缺陷的根本措施。要减少气孔，加强震捣是排除空气的途径。要减少孔隙，就要使骨料的级配更加密实，要保证不少于最低的水泥用量。采用添加减水剂等外加剂的办法减少用水量，提高搅拌和震捣质量。为了减少混凝土中的水分，要尽可能采用真空吸水的施工工艺，减少干缩裂缝。保湿养护水泥混凝土表面。减少温度收缩裂缝的关键在于减少混凝土的内外温差，具体的办法有三个:一是尽量避免在不利的温度环境下施工，二是选用低水化热的水泥，三是及时保温。所以，加强水泥混凝土凝结期间的养护，是减少混凝土中微裂缝的重要措施。提高混凝土的早期抗拉强度，对减少裂缝非常有利。通常的做法是添加早强剂。另外采用真空吸水的施工工艺也有利于早期强度的形成。

2.2 提高混凝土的韧度降低初始度，增加有效的受力面积，是提高混凝土韧度的有效措施。

2.3 减小路面板的收缩应力路面板产生收缩应力的条件 一是板块收缩变形，二是变形受到限制。对于板块干缩变形的控制，就是对混凝土干缩的控制。板块的冷缩变形取决于气温变化和混凝土的热膨胀性能，工程措施对此影响很小。减少路面板变形的限制，一是要提高基层的平整度，减少路面板与基层之间的摩擦，二是要阻止过渡层的生成，如在基层上铺设塑料薄膜等。减少路面板的收缩应力另一个重要措施，就是及时将已经产生的释放。所以，把握好水泥混凝土路面的切缝时间非常重要。

2.4 减小路面板的荷载拉应力 路面板荷载拉应力的大小，取决于荷载的大小。汽车荷载是冲击荷载，其大小不但与车辆轮胎对路面的静止压力有关，而且车一路的祸合程度有关。要减小轮胎对路面的静止压力，就要对车辆实行限载管理，禁止超载的车辆上路。要削弱车一路的祸合作用，分别从车和路两方面采取措施。对于汽车方面要采取限速措施，降低车辆荷载的震动频率；对于路方面，要提高路面的平整度，降低车辆的震动幅度。温度荷载的大小既与路面板的温度梯度有关，也与基层和路面板之物和水泥和水在一起搅拌时，聚合物和水泥水化物间就要产生离子键型的化学结合。除此之外，聚合物和无机化合物间还可以通过氢键和范得华键相互作用。

4.影响水泥混凝土路面使用寿命的因素及对策 篇四

1.抗渗混凝土的水泥品种的影响及选择

（1）配制普通抗渗混凝土的水泥，要求抗水性好，泌水性小、水化热低并且具有一定的抗侵蚀性；

（2）普通硅酸盐水泥早期强度低水化热低，抗渗性好，抗侵蚀抗腐蚀能力好，泌水性，干缩性较小，一般抗渗防水混凝土多采用普通硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥；

（3）在环境无浸蚀性介质和冻融作用时，应采用火山灰质或普通硅酸盐水泥，当环境受冻融影响时必须采用普通硅酸盐水泥，而不宜采用火山灰硅酸盐水泥。

2.水灰比的影响及控制

（1）混凝土拌合物的水灰比对硬化混凝土的空隙率的大小数量起决定性作用，直接影响混凝土结构的密实性，在水泥的水化过程中，随着混凝土中的游离水的蒸发，会在混凝土内部留下大量空隙，这些空隙相互贯通形成开放性毛细管泌水通道，使混凝土抗渗性能降低，透水性增高；

（2）水灰比是影响混凝土抗渗性能的主要因素，试验表明，当水灰比超过 0.6 时，抗渗性明显下降，因此，从满足混凝土抗渗性耐久性出发，抗渗混凝土的最大水灰比应不大于 0.6。

3.粗骨料的影响因素和选择

（1）防水混凝土的粗骨料可用碎石或卵石这两种骨料，它们本身可以认为是密实的不透水的；

（2）碎石的表面粗糙，多棱角，与水泥黏着比卵石要好很多，但却不能具有与卵石同样的和易性，因此水泥用量也要增多对抗渗性不一定有利；

（3）要想获得碎石混凝土良好的强度和易性和抗渗性能，就必须适当增加水泥的用量且采用合理的砂率，同时，碎石本身的粒径最好不要超过40mm，而且要与具体的结构厚度钢筋密度振捣条件等因素结合；

（4）选择石子要质地细密坚硬，形状整齐的卵石或碎石，含泥量小于0.5%，针片状颗粒小于10 %，级配连续，最大粒径小于31.5mm，5mm筛孔累计筛余；

4.细骨料的影响因素和选择

（1）砂率过大时，总表面积大，空隙率增大，拌合物缺乏粘结性，流动性小，使混凝土的最终密度不高；

（2）当砂率过小时，不能在粗骨料周围形成足够的具有润滑作用的砂浆层，水泥用量和用水量相对增多，混凝土容易出现不均匀现象及收缩大的现象，造成混凝土拌合物的流动性减小，粗骨料离析，水泥浆流失，甚至出现溃散，从而使混凝土的抗渗性能变差；

（3）为了使混凝土具有良好的抗渗性，一般采用较高的砂率，这样既能填充粗骨料周围的空隙并将其包裹，而且还能形成一定厚度的砂浆层抗渗防水混凝土采用细骨料；

（4）要求天然砂颗粒均匀、质地坚硬的河砂，含泥量<2%，砂的粒径0.4mm-1mm 的中粗粒径较好，0.2mm-1.25mm 粒径含量达95% 以上，有微量的细粉对抗渗混凝土质量不造成影响；

（5）在一般水泥用量情况下，若粗骨料为卵石，混凝土的砂率可选用 35%左右；若粗骨料为碎石，则混凝土的砂率可选择更大些，一般为35%-45%。

5.外加剂对抗渗的影响和措施

5.1采用减水剂或引气减水剂

在和易性相同的情况下，就可大幅度地减少拌和用水量，若搀入能引入适量微小气泡的减水剂，由于减少泌水通道，从而对提高其抗渗及抗冻性能均会起好的作用。

5.2抗渗混凝土主要使用的外加剂

（1）防水剂、膨胀剂、引气剂和减水剂，其防水机理不尽相同。

（2）掺膨胀剂

混凝土的防水机理：掺膨胀剂的目的是提高体积稳定性、密实性，抗渗透性，从而得到防渗混凝土。掺入膨胀剂的混凝土在水化过程中，形成大量体积增大的钙钒石，产生一定的膨胀，能改善混凝土的孔洞结构，使总孔率减少，毛细孔径减小，提高了抗渗性，（3）掺引气剂、减水剂的抗渗

混凝土防水机理分别是：掺入引气剂后混凝土拌合物中产生大量微小、均匀的气泡，由于气泡的阻隔，使混凝土拌合物中自由水的蒸发路线变得曲折、细小、分散，因而改变了毛细管的数量和特性，减少了混凝土的渗水通路；

（4）混凝土掺入减水剂

能提高抗渗性和具备防水能力，其原因：

1）掺入减水剂后，由于减水剂的分散作用，使水泥颗粒表面形成一层稳定的水膜，借助于水的润滑作用，混凝土的和易性显著增加。

2）混凝土掺入减水剂后在满足一定施工和易性的条件下，可降低拌合水用量，从而减少混凝土游离水的数量和减少水分蒸发后留下的毛细孔体积，提高了混凝土的的密实性；

（5）通过对掺膨胀剂，混凝土和掺引气性减水剂混凝土防水机理讨论，看出后者在满足抗渗要求的同时，也使混凝土具有了许多我们所需要的特性。抗渗混凝土要求水泥用量应在保证混凝土耐久性能的同时，尽可能降低水泥用量，以达到降低水化热的目的，选用减水率较高的减水剂可有效的降低水泥用量。

6.粉煤灰对于混凝土抗渗性的影响

（1）在混凝土配合比相同的条件下，掺入磨粉煤灰，混凝土抗渗性有明显的改善作用；（2）因为粉煤灰的活性成分能与硅酸盐水泥水化时析出的氢氧化钙结合生成比较稳定的硅酸钙水化物，这种水化物不仅有助于混凝土后期强度的增长，而且由于水化物在反应过程中体积胀大，使混凝土的结构更加密实，增加了阻水作用，从而使混凝土的抗渗性得到改善。

7.混凝土制作工艺中影响渗透性的因素及改进措施

在选定材料和配合比后，混凝土进入制作和使用阶段，包括拌和、运输、浇捣和养护四道程序。

7.1 混凝土拌和中存在的问题及改进措施

在很多施工现场，一些操作人员在用搅拌机拌制混凝土时，材料的投入顺序、加水量的多少、搅拌时间的控制等重要环节均不按有关技术规范要求去做，随意性很大，致使混凝土熟料得不到充分地搅拌，而且加水常常超量，使水灰比过大，从而降低了混凝土成品的抗渗性。因此，加强操作人员的业务素质培训是提高混凝土的拌合质量的关键措施。

操作人员应该具备如下几条基本常识:(1)搅拌时间控制在90 s以上；

(2)严格控制混凝土施工配合比，并且不得随意加减水；(3)注意各种材料投入搅拌筒的顺序，即为砂、水泥、石，采用一次投料法；采用强制式搅拌机搅拌的加料顺序是先加粗、细骨料和水泥搅拌60 s，再加水继续搅拌；

(4)控制干料总量，干料总量约为拌和物的1.4～1.7倍；(5)拌好混凝土要卸尽，不能采用边出料边进料的方法。7.2 混凝土浇捣时存在的问题及改进措施

混凝土浇筑、振捣是保证混凝土工程质量的关键性工序。混凝土浇筑一定要认真、分层，浇筑层一般不得超过20 cm，浇筑尽可能连续进行等。混凝土施工中最常见的质量事故如蜂窝、麻面、孔洞、露筋、埋件和转角处多孔疏松，拆模时脱棱掉角、表面泛浆和多孔，使混凝土的密实性降低，从而降低了混凝土的抗渗性，像这类事故多是由振捣过度、振捣不足或漏振所致。日常混凝土施工中多采用插入式振捣器，为避免超振、漏振、欠振现象发生，振捣时应注意以下规定：(1)每一振点的振捣时间，应保证混凝土振捣密实，即表面呈现浮浆和不再沉落为止；(2)采用插入式振捣式振捣器的移动间距不宜大于作用半径的一倍；振捣器距模板不应大于作用半径的1 /2；应尽量避免碰撞钢筋、模板、芯管、吊环、预埋件；为使上下层混凝土结合成整体，振动器应插人下层混凝土5 cm。另外，在混凝土终凝前做好原浆摸面压光，也可增加表面密实度，是提高混凝土抗渗性的一个有力措施。因为自然环境对混凝土结构体的物理、化学侵蚀是从表面开始的。因此，结构表面施工质量的优劣将影响整个构件的渗透性。

7.3 混凝土的养护

混凝土的养护是影响混凝土渗透性的又一个重要因素。混凝土是一种疏松多孔的混和物，新拌混凝土中存在着大量均匀分布的毛细孔，其中充满水，使混凝土进一步进行水化作用，使大孔变成小孔增加混凝土的密实度。因毛细孔是相通的，如外界环境湿度低，毛细孔水会向外蒸发，减少了供给水化的水量。如果环境湿度过大或继续放在水中，则可通过毛细管向外补给水化用水，混凝土性能就能不断提高；在干旱多风天气，毛细孔水迅速蒸发，水泥不仅因缺水而停止水化作用，还会因毛细管引力作用很快使混凝土引起收缩，此时混凝土强度还很低，收缩引起的拉应力很快使混凝土开裂，破坏混凝土结构，造成质量事故。因此，混凝土浇捣完毕后必须及时养护。

Dhir等人研究了养护条件对混凝土的渗透性的影响，表明初始养护制度对混凝土的渗透性有着重要的影响，且水中养护时间越长，渗透性越小。水温的不同对混凝土的抗渗性也有着不同的影响，当水温从20℃提高到50℃，混凝土的渗透性提高13%～62%，温度再提高到80℃时，混凝土的渗透性又增加3%～55%。随着龄期延长，水泥浆体水化程度增加，浆体孔隙率减少。同时，孔径减少，毛细孔的贯通程度也减少，渗透性自然就降低。

8环境条件对混凝土渗透性的影响

5.影响水泥混凝土路面使用寿命的因素及对策 篇五

对水泥混凝土路面裂缝的原因及防治的探讨

近年来,水泥混凝土路面在公路中的建设发展迅猛,同时混凝土路面容易产生裂缝的问题较大程度影响了水泥混凝土路面的质量和发展,也是我们工程技术人员着重面对的`难点,针对这一问题进行了阐述.

作 者：王晓东 作者单位：黑龙江省大庆市肇州县交通局油田专用公路管理站,黑龙江,大庆,166400刊 名：黑龙江科技信息英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(14)分类号：U4关键词：水泥混凝土路面 裂缝 原因 防治

6.影响水泥混凝土路面使用寿命的因素及对策 篇六

关键词：路面,病害,探讨

近年来, 水泥混凝土路面在高速公路中的建设发展迅猛, 但工程质量不尽人意, 并导致建设费用大大增加, 为了能更好地控制好水泥混凝土路面的质量, 下面就高速公路上常见的水泥混凝土路面质量问题并结合自己在多年来的施工管理经验做些探讨。

1 影响混凝土强度的一些原因

1.1 选用材料不当

1.1.1 骨料中针片状石子含量过高

针片状石子在混凝土中易出现架空现象, 空隙率较大, 受压易折断, 从而影响混凝土强度。

1.1.2 选用较细的砂、且杂质含量过高

根据规范规定:砂的细度模数应在2.5以上, 含泥量不超过3%。

1.1.3 水泥随意掺合使用

因不同水泥中混合物质量及掺量都不同, 掺合后将使水泥性能发生变化, 标号降低, 从而影响混凝土的强度。

1.1.4 粗骨料采用砾石

砾石因表面光滑、无棱角, 与水泥砂浆的粘结不够好, 使混凝土强度降低。应采用机轧碎石作骨料。

1.1.5 砂、石材料内含有杂质

根据规范规定:粗骨料含泥量不超过1%, 砂含泥量不超过3%。砂、石材料内杂质的含量对路面塑性收缩开裂和干缩变形影响很大。

1.1.6 对粗骨料最大粒径控制不严

根据规范规定:水泥混凝土路面最大集料粒径为40毫米。但在施工中往往控制不严。大粒径集料的混凝土弯拉强度相对偏小。

1.2 外加剂对混凝土强度的影响

掺有早强剂或速凝剂的混凝土中, 因水泥短期内水化、硬化, 使水泥颗粒表面生成一层硬亮, 阻碍水泥进一步水化, 导致后期强度偏低。

1.3 配合比控制不严以及计量不准确

1.3.1 水灰比的问题

混凝土中的拌合水分自由水和化合水两部分。化合水的作用是使水泥水解和水化, 剩余的皆为自由水, 它是为了满足操作的要求。自由水在混凝土硬化过程中逐渐蒸发, 使混凝土内部形成空隙。如水灰比偏大, 使混凝土密实度降低, 强度也就降低;但水灰比偏小时, 因和易性差, 影响施工操作, 也难以振捣密实, 使混凝土强度降低。因此要严格控制水灰比。

1.3.2 计量不准确

混凝土的配合比是根据混凝土强度、耐久性、耐磨性、和易性来确定的。根据规定计量误差:水泥1%, 粗骨料3%, 水1%, 外加剂2%。同时计量不准确也影响砂石材料的级配, 没有一个好的级配, 混凝土的密实度就难以保证。新规范中作出了明确规定:水泥混凝土路面、大桥特大桥、隧道等有大体积混凝土施工的工程应采用拌和站并必须配置一定数量的自动计量设备, 禁止用体积法计量。

1.4 施工操作不规范

1.4.1 砂石材料含水率的测定

砂石材料的含水量是随气候变化而变化的。施工中住往根据设计而不考虑这一因素, 从而使水灰比失去控制。事实上, 在施工现场要在每班开工前及天气变化时, 对砂石材料进行含水量的测定, 及时对水灰比进行调整。

1.4.2 标高控制不严, 使混凝土板块厚薄不

均, 造成混凝土强度不匀, 在混凝土板块厚薄不均界面, 在外力作用下及收缩时产生拉应力, 易产生裂缝, 影响混凝土的使用质量。

1.4.3 振捣不密实

从现场取芯的芯样上, 往往会发现芯样气孔较多。这是混凝土振捣不密实的表现, 混凝土有足够的弯拉强度, 来自于它的密实度。

1.4.4 随意向混凝土中加水

这种行为与水灰比过大的情况类似。随意加水会使混凝土中自由水份增加, 随着水份蒸发, 使混凝土内空隙增大。

1.4.5 养护不及时

混凝土的结构和强度的形成及增长有一个过程, 并需要有一定的温度和湿度条件。如不及时养护, 会影响混凝土水化作用的正常进行和水化物的生成, 从而影响混凝土的强度。

1.4.6 一盘中多余的混凝土在浇筑间歇摊在基层上面

对于在工作间歇遇到一盘多余的混凝土摊铺在基层上的做法, 这是不允许的。但在工作中确实也碰到过, 特别是在低等级公路的混凝土浇筑中较为多。很显然, 加了这一薄层使面层厚度减少, 且薄层未经振捣结构强度低, 由于这一薄层的存在势必影响面层的强度。

2 裂缝

产生裂缝的原因很多, 从时间上可分硬化前和硬化后两个过程。

2.1 在硬化前, 混凝土还处于塑性状态, 由

于各种组成材料的密度不同而发生沉降, 内部自由水析出, 引起沉降收缩裂纹, 这一般发生在抹面层的时候。但在干燥的基层上浇筑混凝土面层时, 因水份很快被基层吸收, 引起混凝土较大地收缩也会产生宽而深的裂缝。为防止沉降裂缝的发生, 可采取以下防治措施:

2.1.1 混凝土浇筑后, 在尚未出现析水前, 应防止强风吹拂和烈日曝晒。

2.1.2 同时在浇筑后要及时养护, 防止混凝土表面水份蒸发而干燥。

2.1.3 浇筑混凝土前, 应将路基基层浇湿。

2.1.4 采用二次抹面, 以减少表面收缩裂纹。

2.1.5 避开高温气候施工。在高温天气下,

水泥水化作用加快, 内部水化热不易及时散开, 从而产生温度裂缝, 同时因水份蒸发加快, 使混凝土迅速干燥而收缩, 易产生收缩裂缝。

2.2 硬化后, 由于施工不当或材料质量问题而产生裂缝

2.2.1 干缩裂缝

因水份蒸发, 使干缩产生的拉应力大于混凝土的抗拉强度, 使混凝土产生裂缝。它的特征是表面开裂, 走向纵横交错, 没有一定的规律, 形似龟纹, 缝宽和长度都很小, 与发丝相似。

引起干缩裂缝的因素主要有: (1) 水泥中的硅酸二钙可产生很多肢体, 它在干湿作用下, 体积变化很大。水泥中的铝酸三钙水化时需大量的水, 养护过程中膨胀值大, 干燥时收缩亦大。这两种物质含量大时干缩性亦大。 (2) 混凝土中的用水量对干缩值有很大的影响, 当用水量增加一定百分数时, 干缩值成倍增加。 (3) 骨料的大小和级配也对干缩值有密切关系。级配良好时, 空隙率小, 砂浆含量减少, 收缩值相对减少。对使用偏细砂时, 会使混凝土收缩值增大。含泥量大的情况与使用偏细砂相类似。

2.2.2 由于温度应力而产生的裂缝

这主要是因昼夜温差太大, 而产生较大的温度应力, 由于没有设置伸缩缝和对混凝土面板进行及时切割, 而造成面板拉裂。因为混凝土材料对温度的变比而引起的伸缩量约为每度0.01毫米, 当累计长度内温度应力超过抗拉强度时, 就会发生裂缝。一般在20-40米范围内应设置伸缩缝, 以防断裂。

2.2.3 基层原因而产生的反射裂缝

由于基层的裂缝没有进行及时处理, 而反射到面层, 使面层断裂。目前, 水泥混凝土路面基层采用的结构形式以水泥碎 (砾) 石稳定基层为主。因温度应力及其它因素的影响, 基层浇筑好后, 在一定范围内会自然断裂, 如在基层上人为地设置一些伸缩缝, 为使上下缝对齐, 会增加不少施工难度。混凝土水稳基层设置伸缩缝 (一般100米内不超过5条) , 以二层油毛毡来处理, 油毛毡宽度为50厘米, 从施工效果来看比土工布处理较为理想。

3 结束语

总之, 要抓好高速公路混凝土路面的质量, 除路基质量要保证外, 必须严格控制材料质量, 加强试验检测, 做到准确计量, 及时对配合比作出合理的设计, 严格控制水灰比;同时, 必须规范操作行为, 按规范施工, 加强养护工作;另外, 积极探索和改进施工工艺, 以提高混凝土路面的整体质量。

参考文献

[1]《水泥混凝土路面施工及验收规范》 (GBG97-87交通版) .

[2]《公路》杂志1998年第六期.

7.影响水泥混凝土路面使用寿命的因素及对策 篇七

路基工程对路面使用性能和寿命的重要性

我国路面的早期病害问题突出,除重载和施工因素外,大多与路面性能及排水有关.本人就规划、设计、施工,管理等方面浅谈路基工程技术对路面使用性能和使用寿命的影响.

作 者：熊斌辉 作者单位：新疆陆通交通建设有限责任公司,新疆,乌鲁木齐,830006刊 名：中国西部科技英文刊名：SCIENCE AND TECHNOLOGY OF WEST CHINA年，卷(期)：8(25)分类号：关键词：路基工程 对路面 使用性能 寿命 重要性

8.影响水泥混凝土路面使用寿命的因素及对策 篇八

随着中国国民经济的快速增长,农村公路交通量增长迅速,重载车数量显著增加,这些都对农村公路的设计与施工提出了更高的`技术要求;该文结合笔者多年工作实践,从五个方面分析农村公路水泥砼路面开裂的原因,并提出有关对策,供参考.

作 者：麻权波  作者单位：青田县公路管理段,浙江,323900 刊 名：城市建设 英文刊名：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年，卷(期)： “”(11) 分类号：U4 关键词：农村公路   开裂原因   病害治理   有关对策  

9.影响水泥混凝土路面使用寿命的因素及对策 篇九

接缝密封失效是引起接缝类损坏的主要原因,接缝张开量的大小和填缝料的性能直接关系到接缝密封是否失效。若施工方法正确和填缝料性能优良,则接缝张开量的大小与填缝料的变形是否匹配是影响接缝密封是否有效地关键因素,直接影响路面的使用性能。因此,接缝及填缝料的施工一直是水泥混凝土路面施工、养护方面的技术难点。目前,国内外学者对水泥混凝土路面接缝填缝料的应用情况进行大量研究,但针对水泥混凝土路面接缝张开量一直未展开过系统研究。因此,本文在调查水泥混凝土路面接缝类病害的基础上,分析水泥混凝土路面接缝张开量的影响因素,为以后合理进行水泥混凝土路面接缝设计和填缝料选用提供一定的参考。

1 水泥混凝土路面接缝类病害调查

2002-12和2003-04对某水泥混凝土路面进行病害情况调查,调查损坏类型和损坏程度的划分及路面状况的评定按照现行的《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ 073.1-2001)进行,调查结果见表1。

分析表1可知,某水泥混凝土路面损害主要是填缝料损坏及断板,填缝料损坏主要是因为在温度、湿度等环境因素下,填缝料自身的变形能力与接缝张开量的变化不匹配,并在车辆荷载、雨水的侵入等因素的综合作用下,引起填缝料剥落或老化,进而引发裂缝、唧泥、错台、脱空、断板等病害。由此可见,只有清楚认识接缝张开量变化的影响因素,采取措施有效地控制接缝张开量,让其与填缝料的变形相适应,从而保证水泥混凝土路面接缝具有良好的使用性能,预防水泥混凝土路面病害的发生。

2 水泥混凝土路面接缝张开量影响因素分析

2.1 温度状况

水泥混凝土路面的温度随着大气温度和太阳辐射周期性变化而相应的产生年周期性变化和日周期性变化。年温差变化周期长,在路面板厚度范围内呈均匀分布,主要引起路面板的伸缩变形,导致接缝张开量的变化。日温差变化周期较短,在路面板厚度范围内呈不均匀分布,板上下形成的温度梯度使面板产生翘曲变形,翘曲变形受到面板自重和地基的约束将产生翘曲应力,同时会引起接缝张开量的变化。图1为贫混凝土基层上水泥混凝土面板的温度差和角隅竖向位移的变化。

分析图1可知,面板角隅竖向位移的变化量随着板顶和板底温度差的增大而增大;在正温差作用下,板角隅有向下的竖向位移,而在较大的负温差(-10 ℃)作用下,板角隅的向上竖向位移量可达0.58 mm;且正温差时竖向位移的变化不及负温差时竖向位移量的变化显著;而竖向位移量与接缝张开量是相关联的,温差越大,产生的翘曲变形亦越大,对接缝张开量的影响也就越大。

2.2湿度状况

水泥混凝土路面受到雨水、风、大气温度和湿度的影响而发生湿度状况的变化,混凝土出现膨胀、收缩或翘曲等体积变化,在变形受到约束时,便会产生相应湿度应力。已有研究表明湿度变化的影响与温度变化的影响处于相同的数量级,具有同等的重要性。在干季,混凝土面层顶部的干燥收缩,使面板出现湿度坡差,从而产生板边缘和角隅的上翘变形。图2所示角隅随湿度年变化的上翘变形值。

1—进近板角隅;2—驶离板角隅

分析图2可知,无论是干季还是湿季,混凝土板角隅均有上翘变形量;当荷载作用在混凝土路面板上时,近板角隅的上翘变形量高于驶离板角隅的变形量,最大差值可达到1 mm;板角在干季的上翘变形比湿季的要大0.5 mm以上,最大差值可达到1.5 mm。由此可见,混凝土面板的角隅和边缘部分经常与基层处于脱空状态。同时,这一上翘变形,在受到面板自重与地基反力和邻板的约束作用时,便会在面板顶部产生拉应力。

2.3基层类型

基层类型通常有柔性基层、半刚性基层和刚性基层,不同的基层类型与面板间有着不同的摩擦系数,不同的层间接触特性使面板产生不同的受力状态,接缝张开量也就对应着不同。基层模量越大,最大摩阻应力亦越大,在相同的温度梯度作用下,路面板受到约束就越大,从而导致温度应力亦越大,接缝张开量减小。图3为4种类型基层上混凝土板滑移时摩擦阻力试验测定结果。

分析图3可知,水泥稳定类基层的摩阻应力远大于其他类基层,沥青稳定类基层的摩阻应力远小于其他类基层。基层类型会影响水泥混凝土路面的伸缩应力及温度应力,进而影响水泥混凝土路面的接缝张开量。进一步分析可知,水泥稳定类基层的接缝张开量最小,沥青稳定类基层的接缝张开量最大。

2.4接缝间距

接缝间距包括缩缝间距和胀缝间距。不论是胀缝还是缩缝,由于板长受温度和湿度的变化而伸缩,其缝隙宽度也随时间而不断发生变化。表2列出了缩缝缝隙平均张开量随胀缝间距和缩缝间距变化的观测数据。

分析表2可知,在缩缝间距一定时,夏季和冬季缩缝缝隙张开量随着胀缝间距的增大而减小。如缩缝间距为6 m时,1 600 m胀缝间距的夏季缝隙张开量为0.41 mm,36 m胀缝间距的夏季缝隙张开量为1.24 mm。在胀缝间距一定时,冬季缩缝缝隙张开量随着缩缝间距的减小而减小。如胀缝间距为1 600 m时,9 m缩缝间距的冬季缝隙张开量为3.53 mm,4.5 m缩缝间距的冬季缝隙张开量为2.06 mm。

缩缝缝隙张开量的增大,使填缝料易失效,路表水易通过接缝渗入而浸湿基层,导致基层强度降低,同时坚硬材料易于贯入引起接缝破坏。因此,控制接缝张开量及其日变化量,对保证接缝的使用性能和路面的耐久性有着重要意义。

2.5 车辆荷载

仅对荷载应力而言,当水泥混凝土路面板平面尺寸超过相对刚度半径后,平面尺寸的改变对荷载应力的影响不明显。但是对温度应力而言,面板长度越长,板的温度应力越大。若考虑荷载应力与温度应力耦合的情况,荷载应力对板块尺寸划分有影响,从而影响水泥混凝土路面的接缝张开量。

3 结束语

水泥混凝土路面设置接缝的目的是为了消除温度内应力和温度翘曲应力,保证路面整齐的外观和提高使用性能,但是接缝的存在破坏了路面结构的整体性,在车辆荷载与环境的共同作用下,接缝处路面常发生破碎、唧泥、错台、脱空等病害,究其原因是接缝张开量大小与填缝料变形不匹配。系统分析了温度状况、湿度状况、基层类型、面板尺寸等因素对接缝张开量的影响,得出接缝张开量随着温度梯度的增大而增大;湿度变化对接缝张开量的影响与温度处于相同的数量级;接缝张开量随着基层模量的增大而增大;缩缝缝隙宽度随着胀缝间距的增加和缩缝间距的减小而减小。

参考文献

[1]冯治安,王选仓,李国胜.长寿命路面典型结构研究、设计与施工技术[M].北京:人民交通出版社,2007.

[2]寿崇琦,张志良,邢希学,等.水泥混凝土路面填缝材料的研究[J].公路,2005,2(2):113-115.

[3]李海川,许金余,邵式亮,等.道康宁硅酮密封胶在机场混凝土道面灌缝中的应用[J].新型建筑材料,2006,4(4):60-62.

[4]陈国明,谈忆秋,冯中良,等.常温施工式填缝料低温性能评价体系的研究[J].公路,2004,1(1):119-122.

[5]中华人民共和国行业标准.JTJ073.1-2001公路水泥混凝土路面养护技术规范[S].北京:人民交通出版社,2001.

[6]姚祖康.水泥混凝土路面设计理论和方法[M].北京:人民交通出版社,2003.

[7]Poblete.M.et al.Moisture effects on the behavior ofPCC pavements,2nd International Workshop on theTheoretical Design of Concrete Pavement.Sequenza,Spain,1990,429-434.

10.水泥混凝土路面裂缝的成因及对策 篇十

早期裂缝是水泥混凝土路面常见的病害之一, 由于它是以裂缝形式出现, 修补较为困难。如果整块敲掉, 又实属可惜。如果重新浇筑将会影响工期和浪费资金。因此, 如何消除和防治早裂病害, 对道路工作者来说是一项必须努力攻克的难题。

随着水泥混凝土路面的不断发展, 其病害也在不断出现。特别是在夏季或冬季施工的路面, 早期裂缝的现象就更为严重。可见, 早期裂缝对混凝土路面的危害十分普遍, 对其如何防护和处理显得十分重要。

2 早期裂缝的成因

根据“早裂” 的潜在成因及外部条件的影响, 初步归纳, 可将早期裂缝分为4种:沉降裂缝、干缩裂缝、温度裂缝和施工裂缝。

2.1 沉降裂缝

水泥混凝土浇筑后, 水泥浆和骨料自然下沉, 同时引起泌水, 在沉降过程中发生裂缝。产生沉降裂缝的主要原因是, 混凝土浇筑后, 水泥和骨料在下沉阶段, 一旦受到钢筋和其它埋件的局部阻碍、模板移动、基础沉降, 当该处混凝土产生拉应力和剪应力时, 就会产生沉降裂缝。裂缝一般均在浇筑后1～3小时产生, 属硬化前裂缝。发现后应迅速进行处理, 可重新加压抹平, 使裂缝闭合, 能达到较好效果。

2.2 干缩裂缝

水泥混凝土浇筑后, 在硬化过程中, 由于水泥水化生成物的体积比原来物质的体积小, 加上游离水在空气中蒸发及凝胶体失水而紧缩。随着混凝土体积收缩产生拉应力, 当拉应力大于当时混凝土的抗拉强度, 而产生干缩裂缝。裂缝的主要特征:表面开裂, 纵横交错, 没有一定规律。缝宽和长度都很小, 与发丝相似, 如不注意较难发现。

干缩裂缝是混凝土路面早期裂缝中最常见的危害之一。国内外研究资料表明, 混凝土的干燥收缩也是其特性之一。正是因为这一特征, 能使混凝土密实, 提高混凝土与钢筋之间的粘结力。但是, 干缩量超过一定程度就会产生裂缝。

干缩裂缝的产生与使用材料、配合比、板块尺寸、养护条件、外加剂等有密切关系。根据对干缩裂缝的认识, 对其成因分述如下:在冬季或夏季施工, 往往由于养护不及时, 让混凝土风吹日晒, 造成混凝土表面水分蒸发速度过快, 如果超过了泌水速度, 就会产生干缩裂缝。

对于塑性混凝土来说, 从凝结到硬化结束, 就是早期收缩期间, 也是混凝土快速失去塑性的过程。此时, 如果砂率过大, 石料含泥量过多, 或是采用干缩量较大的水泥, 都会造成混凝土过量收缩而产生裂缝。

2.3 温度裂缝

水泥混凝土具有热胀冷缩的性质。由于水泥水化作用是伴随发热的化学反应, 所以, 在硬化的过程中释放大量热能, 使温度上升。混凝土路面板的内部温度增高有时可达到4～60 ℃ , 使内部混凝土产生显著的体积膨胀, 而板面混凝土随着晚上气温降低, 冷却收缩。内部膨胀与外部收缩, 互相制约, 产生很大拉应力。而外部混凝土所受拉应力一旦超过其当时的极限抗拉强度时, 板块就会产生裂缝。

温度裂缝的结果是:横向裂缝多于纵向裂缝, 板中裂缝多于板边裂缝, 缝宽大小不一, 受温度影响大。另外, 在某些路段, 因切缝不及时, 而在靠近伸缩缝处, 发生了走向较规则的温度裂缝, 这种情况在不少工程施工时都有出现。

对温度裂缝的处理, 如果按常规整块打掉, 返工重浇, 则浪费较大。常用办法是用切割机垂直切除损坏部分, 破除运走, 重新浇筑单层钢筋混凝土, 以保证损坏块的强度及稳定性。

2.4 施工裂缝

在混凝土早期裂缝中, 可以说没一种裂缝不与施工因素有关。施工裂缝主要是指由施工因素产生的裂缝。从道路施工中比较常见的施工裂缝看, 其成因主要有2 方面:一是震捣不够, 拆模过早, 因而引起混凝土表面和边部开裂。二是在不中断交通的情况下, 分幅施工, 先期施工的混凝土板块通车后, 影响新浇筑的板块, 产生震动裂缝。

3 早期裂缝的防治

3.1 沉降裂缝的防治

沉降是混凝土的特性之一, 要做到完全避免是不可能的。但沉降有一定限度, 随着各粒子间的相互接触, 水泥浆的逐步凝结, 将导致沉降停止。沉降量与单位用水量成正比。即单位用水量愈大, 泌水率愈大, 沉降量也愈大。为防止和减少沉降裂缝, 应从以下3 方面着手:一是在保证混凝土和易性的条件下, 使用干硬性混凝土。控制水灰比, 特别是水泥用量, 应严格按级配计算配比, 严禁使用高碱量水泥。尽量降低用水量, 减少泌水沉降而造成砂浆裂缝条件。二是选择在沉降结束以前快速硬化, 而又不失去粘结力的水泥和外加剂。三是注意混凝土施工操作方法, 减少从搅拌到成型之间的时间和运输路程, 避免混凝土过早凝聚及泌水现象而致微裂。施工振捣良好, 消除因泌水产生的水膜而减少混凝土沉降。

3.2 干缩裂缝防治

多年的实践证明:水泥标号越高, 收缩越大, 矿渣水泥比普通水泥收缩大:级配骨料粒径越小, 收缩愈大, 产生干缩裂缝危害的机会就越大。为防止干缩裂缝产生, 首要任务是消除一切可能诱导“干裂” 产生的因素。主要应从以下4 方面入手:一是根据不同气候条件, 选用合理级配。正确选用水泥、石料、砂率、用水量、外掺剂等, 从减少干缩率, 来防止干缩裂缝。二是严格施工管理, 防止水分过量蒸发。混凝土面板在浇筑完成捣筑, 经过表面修整抹面后应尽快采取措施避免日光曝晒新浇筑的混凝土, 及时采用凉棚或其它遮盖物, 将混凝土覆盖起来, 避免风吹干燥和日光直接照射, 使其表面减少蒸发量, 防止混凝土面板表面迅速失水而产生干缩裂缝。进入养护期后, 注意养护。三是不同一, I/J D剂及剂量, 对混凝土干缩率有一定影响。因此, 掺配外加剂前应对干缩率作试验后, 再确定是否掺配和掺配量。四是夏季施工, 必须避开高温时间, 这是防止裂缝的最有效的方法。

3.3 温度裂缝防治

对于温度裂缝, 应该树立以防为主的思想。在施工管理的过程中, 采取以下预防措施:一是合理选择级配, 采用水化热较低的水泥, 减少水泥及用水量, 降低混凝土膨胀值, 是防止温度裂缝的主要途径。混凝土单位骨料用量愈大, 其热膨胀系数愈小。水泥浆含量愈多, 则膨胀系数愈大。二是在施工管理中注意人工降温措施, 对表层混凝土采取保温保湿防护措施, 减少温度变形。三是对于大面积混凝土路面施工, 应该做到及时切缝, 这是防止温度裂缝的有效措施。四是在拌合混凝土时, 加水或用水将碎石却以降低混凝土的浇筑温度。五是防止冷收缩, 特别在施工中突然遇到雷阵雨气候的情况, 应及时采取措施, 对已形成强度的混凝土板应加快切缝进度, 减少冷收缩裂缝的产生。六是确定合理的拆模时间, 要做好保温保湿工作。如气温骤降时, 应进行表面保温, 以免混凝土表面发生急剧的温度梯度, 而导致裂缝产生。

3.4 施工裂缝的防治

混合料拌和质量向来都是水泥混凝土路面施工中最重要的一关, 要控制好水泥混凝土混合料拌和的均匀性、和易性, 重点是控制水灰比。水灰比大则混凝土的干缩性大, 水灰比小则混凝土的干缩性小。如果水灰比控制不好, 就会造成水泥混凝土路面施工时收缩不均匀, 从而造成裂缝。

4 结束语

在水泥混凝土路面施工中, 首先, 还是要求施工人员从思想上要高度重视, 精心组织, 合理安排施工顺序, 配备好施工机械和人员。其次, 要严格按照施工操作规程和技术规范要求, 着力抓好混凝土的原材料、配合比设计、施工工艺、养护等各个环节的质量控制, 我相信, 这些裂缝是可以避免的。

摘要：随着国家加大对基础设施的投入, 公路水泥混凝土路面建设得到迅速发展, 从已有混凝土路面的使用情况看, 最常见的就是开裂破坏, 这些裂缝、断板是由各种原因所致, 如何防止水泥混凝土路面开裂无疑是一项十分重要目紧迫的任务, 经过多年水泥混凝土路面施工实践, 并提出了水泥混凝土路面出现裂缝的原因以及防治措施。

11.浅析水泥混凝土路面断板的防治 篇十一

浅析水泥混凝土路面断板的防治

本文就混凝土路面施工中可能产生断板的原因进行分析,采取行之有效的、全面的预防措施,减少或改善混凝土的自身收缩及其与基层的.摩阻力,就能有效地防止水泥混凝土路面开裂.减少断板数量,延长混凝土路面的使用年限,提高行车的舒适性.

作 者：程涛 刘华 作者单位：新蔡县公路管理局,河南,新蔡,463500刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：2009“”(13)分类号：U4关键词：水泥混凝土路面 断板防治

12.影响水泥混凝土路面使用寿命的因素及对策 篇十二

专业论文

浅析水泥混凝土路面常见病害及预防措施

浅析水泥混凝土路面常见病害及预防措施

【摘要】 通过对水泥混凝土路面常见病害的分析，揭示了水泥混凝土病害产生的原因，并分别从设计、施工和养护管理等方面提出了一些有效的预防措施。

【关键词】 水泥路面 常见病害 预防措施

中图分类号：TQ172 文献标识码： A

概述

水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好（水稳定性、热稳定性）、使用寿命长、养护费用少、经济效益高等优点，在世界各国都得到了广泛的应用，特别是在水泥资源丰富、交通负荷繁重、重载车辆较多的地区，水泥混凝土路面成为了公路路面的首选结构。然而，由于受到所经地区的地质、气候等自然环境多变的影响，加上建设者们对路基、路面修筑技术的认识不足，工程施工质量监督机制不完善，养护管理不到位等原因，使得许多水泥混凝土路面在通车几年后就出现了较为严重的病害，严重影响了道路的使用功能。为此，有必要针对水泥混凝土路面的常见病害进行仔细分析，找出其产生的原因，并采取有效的预防措施以减少水泥混凝土路面因一次性投资大且修复起来困难等带来的危害。水泥混凝土路面常见病害及其成因

水泥混凝土路面的病害，按损坏的特征和范围可分为：断裂类、接缝类、竖向位移类和表层损坏类4大类型。其中断裂类和接缝类是水泥混凝土路面病害中两种最常见的破坏类型，下面就其产生的原因分别作出分析：

2.1断裂类病害成因

断裂裂缝是指贯穿水泥混凝土板全厚的裂缝，按裂缝出现的方位和板断裂的块数，可分为纵向裂缝，横、斜向裂缝，角隅断裂，交叉裂缝和破碎板4种。

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2.1.1纵向裂缝

纵向裂缝通常大多出现在高填方、半填半挖路段、填挖交界以及软土地基路段，主要是由于路基横向不均匀沉降或板下的不均匀支撑造成的。特别是当路堤从局部洼地通过时，如果路堤两侧没有有效的排水设施，路堤两侧就会产生积水，积水除向地基渗透外，还可能渗入路堤下部边部土层中，并通过毛细作用逐渐向上，使路堤上部边部的土层也变湿。由于路堤边部土层的压实度较中间部分差，一旦边部土层变成潮湿，边部土就产生固结变形，路堤形成横向不均匀沉降，在行车荷载的作用下，久而久之，路面就会出现纵向裂缝；在冰冻地区，由于表层降水的渗入，导致路基土出现严重的不均匀冻胀也是产生路面纵向裂缝的一个重要原因。

2.1.2横、斜向裂缝

路面横、斜向裂缝主要是由于路基或基层材料的纵向不均匀、桥涵、通道等构造物和路基连接处的压实度不均匀，以及路基和基层下陷导致路面板的板下纵向不均匀支撑，在交通荷载、温度或湿度梯度等因素单独或综合作用下产生的翘曲应力或干缩应力超过了水泥混凝土的抗弯拉强度；此外，当超载车辆过多时，在车辆荷载的多次反复作用下，所产生的重复荷载应力超过了混凝土的疲劳强度也会导致路面出现横、斜向裂缝。

2.1.3角隅断裂

角隅断裂通常是由于胀、缩缝或施工缝填料选择不当，或者填封料失效，造成路表水沿缝隙下渗，尤其是当板下基层排水不畅或基层材料细料过多、基层材料耐冲刷性较差时，在车辆荷载反复作用下，真空吸力就会使板角处产生唧泥，板下被冲刷淘空，造成板角应力集中，从而导致导致路面板出现板角断裂。

2.1.4交叉裂缝和破碎板

公路运输超载严重，混凝土板厚度不足或强度偏低，基层松散或强度不够，土基的不均匀沉降等都可能会导致路面板出现交叉裂缝或破碎板；另外，当路面板出现纵向或横、斜向等各种裂缝时，如果养护不及时，路表水沿缝隙进入基层或路基，导致基层和路基浸水软化，在重载反复作用下，裂缝会进一步扩展，如此循环，久而久之，路面

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板就会产生交叉裂缝，甚至出现破碎现象。

2.2接缝类病害成因

接缝是水泥混凝土路面的薄弱环节，出现病害的几率大，类型也多。接缝病害按损坏的形态和影响范围主要包括接缝碎裂、唧泥和板底脱空、错台等几种病害。

2.2.1接缝碎裂

接缝碎裂主要是由于接缝施工不当（包括切缝不及时，嵌缝板、传力杆、拉杆设置不当等），或者因填料的剥落、挤出、老化碎裂等原因，接缝内逐渐被砂、石、土等填塞，阻碍了板的膨胀，从而引起板的压曲、破碎等破坏。

2.2.2唧泥和板底脱空

唧泥和板底脱空病害是指板接(裂)缝或边缘下的基层细粒料被渗入缝下并滞在板底的有压水从缝中或边缘处唧出，并由此造成板底面向基层顶面出现局部范围的脱空。

2.2.3错台

错台病害主要是在唧泥发生和发展过程中，基层顶面受冲刷细料被有压水冲积板底脱空区内或沿缝挤出，在车辆荷载作用下，使得接缝或裂缝两侧板面出现高程差而形成的。

水泥混凝土常见病害的预防措施

3.1设计方面

我国在水泥混凝土路面的设计计算理论中，尽管考虑了温度疲劳应力等因素，但设计的板厚依然较薄，难于承受巨大的冲击破坏动能。另外，在实际应用中，过于相信应力计算，而对水泥混凝土路面的典型结构的研究和实际观测进行的较少。为此，在水泥混凝土路面设计中，应该由静力学向动力学发展，在充分考虑冲击动荷载对路面的作用后，适当提高技术标准和设计厚度，以适用我国公路不断增长的交通量的需要；在软基路段、桥头、下挖路段和填挖交换频繁的路基上，局部使用钢筋混凝土路面补强设计；其次，水泥混凝土路面基层要达到支撑稳固的要求，必须解决基层耐冲刷性和弯沉均匀性问题，即要选用适合本地区气候特点和交通量要求的基层材料类型，北方严寒地区应综合考虑设计排水和防冻垫层；另外，保证接缝质量是防止水泥

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混凝土路面破坏的关键，因此在接缝设计中应选用合理的接缝型式和优良的填缝材料；路线设计中，应尽可能避免路线穿过洼地（包括平原上的局部小块浅洼地），在不得已的情况下，应在路提两侧都采取措施，截断表面水流向路提。

3.2施工方面

合理地选择原材料，严格地控制材料质量，是实现优质水泥混凝土路面设计和使用要求的前提；科学、准确地进行混凝土配合比设计，生产出稳定、均匀的混凝土是保证水泥混凝土路面质量的关键；推广使用滑模机械施工方式是解决好水泥混凝土路面面板密实、材料均匀的有力措施；传力杆、拉杆的规格、位置、间距必须符合设计要求，与接缝侧壁垂直，与路面板和路面中心线平行；嵌缝处的混凝土因嵌缝板和传力杆的影响一般很难一次浇筑成型，不易振捣密实，致使接缝处的混凝土强度偏低，为此应加强接缝处的振捣；基层施工时，应将基层材料集中进行厂拌，并采用摊铺机进行摊铺，待基层整平压实后，严格地进行养生，防止基层出现干缩或温缩裂缝。

3.3养护、管理方面

水泥混凝土路面的局部损坏，如不及时、有效地加以修补，往往会引起损坏的迅速发展，其中最经常也是最不能忽视的工作就是接缝的养护；对破碎板块要及时进行修复，尤其是当其基层稳定性差，强度不够时，应将基层彻底挖除，重新换填稳定的基层；此外，还必须重视路面排水系统的养护，经常疏通路面排水设施，防止水通过接缝或裂缝对路面造成破坏。

公路的养护、管理部门，除了日常的养护工作外，应定时组织有资质的检测或科研机构进行路面状况调查，及时制定养护工作计划。此外，还应加强监督管理，严格控制超载车辆行使。

结语

造成水泥混凝土路面常见病害的原因有多种，但主要是由板下的不均匀性支撑、接缝填料的失效、公路排水系统不完善、养护管理不及时等问题造成的。由于水泥混凝土损坏以后，修复起来比较困难，加上水凝混凝土路面的一次性投资大，因此从设计、施工到养护管理等方面一定要三管齐下，任何一个环节松懈，都可能给路面的质量留

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下隐患。

13.影响水泥混凝土路面使用寿命的因素及对策 篇十三

由于水泥混凝土路面结构具有强度大、耐腐蚀性能好和无污染等优点,在我国的各等级公路建设中应用十分广泛。但在便用过程中,仍不可避免地会出现各种不同程度和类型的损坏,其损坏大致可分为:断裂类、竖向位移类、接缝类和表层类四种类型。断裂类主要指纵、横、斜向裂缝和交叉裂缝、断裂板等;竖向位移类主要指沉陷和胀起;接缝类主要指裂缝的填缝料损坏、唧泥、错台和拱起等;表层类主要指坑洞、骨料裸露、网状裂缝和起皮、粗集料冻融裂纹、修补损坏等。

2 水泥混凝土路面病害的处治对策

2.1 局部修补

对出现错台的板块,先采用压浆调整,恢复平顺,调整后仍有高差,且错台量小于10mm,可用建筑磨平机打磨掉高出的部分或人工凿除高出部分,凿除(打磨)宽度一般为10～30cm。错台量大于10mm的,在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平,衬补长度按高差的1%～2%,也可用聚合物水泥砂浆薄层修补。修补前应用钢丝刷将原路面清理干净。大面积麻面、露骨、平整度差等结构性病害,常采用沥青混凝土罩面处理,处理厚度应大于2.5cm,罩面前要对破碎板及整个路面进行修补和压浆处理。一般的麻面可不做处理,只对露骨严重部分做整段处理,可用聚合物砂浆做薄层处理。

2.2 接缝修补

接缝施工时,为保证清缝质量,对杂物充填较多的纵缝,必须用切缝机切割,其它缝也应用铁铲对杂物和老化的填料进行清理,然后用高压气体吹净。对加热型填缝材料,按规定进行熔化,使其具有较好的流动性,加热温度不宜过高、过低,时间不宜过长,以避免材料老化或流动性较差。用黄油枪或扁嘴铁壶沿缝方向均匀浇灌加热后的填缝料至缝填满为止(不宜过高或过低),灌缝深度至少应大于1.5cm。灌缝应在路面干燥及路面板下没有积水时进行,保证填料与缝壁粘接牢固且不被高压水剥离、挤出。根据填缝料性质,做好施工交通控制工作,待填缝料冷却后开放交通(一般需30min),以免其被行车粘掉。坚持周期性养护,根据填料有效使用寿命,对全部构造缝进行全面清缝和普灌,其后每年入冬和雨季之前进行补灌,保证构造缝全部密封。

2.3 裂缝修补

水泥混凝土路面裂缝形式多样,处治时要根据具体情况采用相应的技术措施。缝宽不足0.5mm的非扩展性表面裂缝,采用压注灌浆法;局部性裂缝,且缝口较宽时,采取扩缝灌浆法;对贯穿层厚的裂缝,采用条带罩面法。对裂缝宽度大于3mm的裂缝,用环氧树脂与固化剂搅拌均匀后直接灌注。

2.4 破碎板块修补

采取换板方式处理水泥混凝土路面严重破碎板,即挖除整块破碎板,然后浇筑水泥混凝土,板厚与原面板厚度一致,但一般不宜小于24cm,否则可采用钢筋混凝土进行修复。板角断裂等破损采用局部修补方式,即对板角断裂的部分渐除成正方形或矩形,在原板壁上加装传力杆后,在凿除位置浇筑混凝土。其具体工艺流程为:板块破碎、凿除→基底清理→补设拉杆、传力杆→混凝土拌和及运输→钢筋网制作→混凝土浇筑→接缝设置→养生。

2.5 板块脱空处治技术

路面使用期间出现的裂缝、破碎板儿乎都与板底脱空有关。即使一些当时看来既没有破碎又没有裂缝的板块,其板底仍可能存在脱空,这种病害较隐蔽,但其危害性却非常之大[2]。在路面修复中,若脱空板不处理,即使加铺层达到20cm以上,也无法防止反射裂缝的出现。板底脱空可使用钻孔压浆法处理,此法是借鉴后张法预应力构件的孔道压浆原理,在混凝土面板底部有脱空处钻孔,通过孔洞利用高强压力将流质材料压入脱空空隙,流质材料凝固后产生一定的强度,对面板产生均匀承托的作用,进而达到稳固板块的目的。

2.6 加铺沥青层

加铺沥青层是旧水泥混凝土路面有效的补强措施之一,不仅提高了路面的承载能力,消除了原有接缝处易产生卿泥、断裂、脱空等多种病害的不利影响,同时也提高了路面平整度和抗滑能力,改善了路面使用性能,提高了路面服务水平,目前在城市道路水泥混凝土路面维修工程中逐渐推广应用。

旧水泥混凝土路面沥青加铺层的施工主要环节为:

2.6.1 处理破碎板:

将原路面严重破碎板、严重裂缝、板角断裂等破碎板块挖除,用早强混凝土或早强钢筋混凝土进行修补至与原路面齐平,原路涵洞盖板铺装层出现破碎的也应一并处理。

2.6.2 稳定原路面板:

对唧泥、脱空的混凝土面板及轻微、中等裂缝的面板进行板底压浆处理,使混凝土面板处于稳定状态。对使用时间较长,原路面基层为石灰土等水稳定性不良结构的路段,为保险起见,可对全部原有的混凝土面板进行压浆处理。

2.6.3 提高原路面防水能力:

对所有缩缝、纵缝、裂缝清缝后,用填缝料灌缝。然后在原混凝土路面上加铺土工布隔离层或加铺1.5～2.5cm沥青混和料隔离层,不做隔离层的应洒布粘层油,以减少路表水下渗并提高加铺层与原路面的结合能力。

2.6.4 加铺沥青层: