水泥混凝土路面病害發展過程研究

孫秀軍

摘 要：現如今社會經濟在不斷的發展，這也使得人們對于交通承載力的要求不斷加大。目前我國的路面一般都采用瀝青路面和水泥混凝土路面，而水泥混凝土路面較多應用在交通壓力較小的地方。但是因為各方面原因的影響，導致水泥混凝土路面面臨著一定的病害，本研究主要就水泥混凝土路面病害的發展過程進行簡要分析，希望所得結果可以為相關研究領域提供可行的參考。

關鍵詞：水泥混凝土；病害發展；路面

從當前來說，雖然國內一些領域也正在積極的對水泥混凝土路面的病害問題進行不斷深入的研究，但是其主要研究的方向卻一般都集中在對水泥混凝土路面班底脫空原因的調查、檢測和治理方法方面，而對于水泥混凝土路面病害發展過程的研究卻少之又少，分析水泥混凝土路面病害的發展能夠為預防和治理提供必要的資料和數據，進而對于更好的預防病害發生具有積極的促進作用，由此可見這也是非常重要的一個工作。

1 水泥混凝土路面病害發展的過程和原因分析

1.1 水泥混凝土路面病害發展的過程分析

嚴格來說，水泥混凝土路面存在著四種病害。這四種病害分別是接縫方面、斷裂方面、豎向位移方面和表面的病害。本研究對實踐當中的一些水泥混凝土路面的實際情況進行觀測和調查，通過統計發現，水泥混凝土路面的破壞一般都有著如下的發展過程：首先是接縫的填縫料發生脫落，接著是出現板間錯臺和板底脫空等情況，然后就是板塊斷裂產生。一般來說，水泥混凝土路面經過兩年以后，在第二年的冬天就會出現部分接縫的填縫料缺損，而填縫料與面板的側壁之間存在著微裂縫的狀態，同時填縫料出現下凹狀態，在陰雨天氣下，其下凹地方的積水時間相對來說增長。很多路面的填縫料在遭到破壞以后，經過一個雨季，其路面就會表現出一些錯臺情況和板底脫空情況，同時還伴隨著一定的唧漿情況。因此，通過以上分析也能夠得出，常規情況下，水泥混凝土路面修建好的前兩年一般不會出現較大的問題，但第三年其行車的舒適性將會大大的降低，到第四年的時候，路面可能就會出現斷板等結構性的破壞情況。

1.2 水泥混凝土路面病害發生的原因分析

對水泥混凝土路面出現病害的原因進行分析，需要總結水泥混凝土路面發生病害的過程，其主要可以總結為接縫處的填料出現缺損和脫落，或者和面板的側壁存在裂縫導致其中的水分沿著接縫深入到基層內部頂面，然后通過車輛的荷載作用對面板的基層進行沖擊，就可能會導致其面板之間出現錯臺情況，嚴重的時候可能造成其面板出現脫空，這樣就可能會在車輛形式過后出現了斷裂。從中也可以推斷得出，當路面的結構組合合理且路基比較穩定的時候，導致水泥混凝土路面出現板間錯臺和板底脫空等情況的主要原因就是水泥混凝土路面出現了接縫填料缺損情況。

2 水泥混凝土路面病害發展機理的分析

2.1 水泥混凝土路面接縫填縫料的破壞

從縮縫進行分析，一般情況下縮縫的寬度大于是在7～10mm左右，而填縫槽的深度一般為25～30mm，一般都在板厚度的1/3以內，在進行灌縫的時候，需要首先對嵌入直徑進行擠壓，然后在進行灌縫處理。如果天氣較熱需要保證灌縫頂面和面板處在齊平的位置上，但是冷天就需要將其填為凹液面，而且確保其中心相較面板最少低1mm。對于填縫料的施工按照此方法進行施工，在第一年的夏天，對于局部填縫料比較多的位置，因為面板和接縫的填料體積出現膨脹反應，這會導致填縫料變軟從中益處，而溢出的填縫料因為車輛的水平荷載力的影響，同時在夜間低溫的影響下，面板和填縫料發生收縮反應，進而恢復到與面板齊平的程度。然后在繼續重復這一過程，進而經過一年的變化，其表面的填縫料也開始漸漸地趨于老化，頂部發生老化的填縫料開始變硬，緊接著其和側壁的粘結力也開始明顯降低，這樣就開始表現出一定的開裂反應。而裂開之后，在雨水滲透的作用下，一些灰塵也會隨之進入到填縫料和側壁之間，這樣會導致在第二年到來之時，其粘結力下降，等到第二年夏天的時候，其溢出的填縫料因為與半壁之間的粘結力減小，所以在車輛水平應力的作用下就會導致填縫料出現外溢和缺損情況。等到冬季來臨的時候，其面板和填縫料再一次進行收縮作用，而因為部分填縫料的缺損導致填縫出現下凹，而下凹的接縫處出現積水，這樣在車載負荷的沖擊下就會產生高壓水，其能夠沿著被拉開的填縫料和面板之間的細微縫隙滲入，這個時候變硬的外溢填料也會在車輛的水平作用力之下發生作用，進而出現了部分填縫料同時脫落的情況。這說明，接縫填縫料出現缺損情況多發生在第二年的冬季。

2.2 水泥混凝土路面板間錯臺和板底脫空

當接縫的填縫料出現缺損和脫落之后，如縫雨季，那么其會在車輛的荷載沖擊之下產生高壓水，而高壓水會沿著接縫深入其中，滲入的水分會將基層的頂面泡濕，而與此同時在外界溫度發生變化的時候，水泥板就可能會發生上下翹曲情況，進而這會導致剛性水泥板與半剛性基層之間顯現出細微的空隙，而之前滲入到面板的水分，此時將會滯留在基層頂面的細微空隙當中。此時再受到車輛荷載的沖擊，其水分會對基層的面板進行沖刷，而被沖刷掉的細顆粒竟會隨著滲入的水分被一起帶出路面，這樣也就發生了之前所說的唧漿破壞。唧漿破壞會導致基層和面層之間的縫隙不斷變大，這樣能夠形成細微的脫空，而如果脫空出現積水情況，那么積水就會在受到車輛負載的時候對基層產生沖擊作用力，當車輛離開版塊的時候，再回彈回來，該板塊會在這種情況下出現短暫的真空吸力。而整個車輛對該板塊進行作用的時候，車輛將會對該板塊之下的基層發生更大的沖擊力，在這種作用力之下，可以在面板上沖刷掉一部分基層殘料，而這些殘料也會隨著唧漿被帶出路面以外的地方，同時還有一分部的基層殘料也被沖擊到了前一塊板下，它對前一個面板會產生一個向上的沖擊力，導致蓋板下脫空變大，前一塊板下卻沒有產生脫空，但是會出現時針逆轉的情況。通過實踐的調查結果能夠得出，行車道的前方可能會出現十分嚴重的板底脫空情況，而這也和上面的分析相一致。

2.3 水泥混凝土路面面板斷裂

如果在實際情況當中沒有對班底脫空和板間錯臺進行處理，那么當車輛通過面板之間的錯臺之時，其面板在除了受到來自于車輛本身的荷載應力之外，還會受到車輛通過錯臺之時的沖擊應力。而通過現場調查的結果來看，如果面板之間的錯臺<5mm，那么面板發生斷裂的可能性很小，但是當面板之間的錯臺超過10mm的時候，那么面板基本上會發生斷裂情況。

3 結語

本研究中，筆者主要就水泥混凝土路面病害的發展過程方面的相關問題進行簡要的分析，提到了水泥混凝土病害發展的原因，也分析了其病害的發展機理。文中筆者談到了一些自己的主觀看法，筆者認為當今時代，道路交通對于經濟發展起到了重要的作用，因此需要對道路交通的運營力和承載力進行分析，這能夠更好的保證道路交通的荷載，為解決路面病害問題提供可行的參考依據。

參考文獻

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