農村公路水泥混凝土路面早期斷板的原因及其防治方法

馬磊

摘 要：水泥混凝土路面在農村公路中以其穩(wěn)定性好，抗滑性能好及養(yǎng)護費用低等優(yōu)點越來越廣泛被應用。在水泥混凝土路面修建技術不斷提高的同時，路面也出現了開裂、斷板、沉陷、錯臺等病害，給養(yǎng)護、修復帶來了極大的困難，尤其是斷板病害已經成為公路工程的通病之一，必須引起足夠的重視，認真分析原因，積極采取措施加以防治。

關鍵詞：水泥混凝土;路面斷板;防治方法

1 概述

近年來，隨著我國經濟的快速發(fā)展，農村公路處于快速發(fā)展時期，水泥混凝土路面是農村公路建設的主要結構形式之一，對于水泥混凝土路面板，根據已建成通車的使用情況，有相當部分已破壞，如開裂、斷板、沉陷、錯臺等病害，給養(yǎng)護、修復帶來極大的困難，而且斷板病害尤為突出，已經成為水泥混凝土路面的通病。本文通過對水泥混凝土路面早期斷板的原因加以分析，淺談一些防治方法。

2 路面早期斷板的原因

2.1 原材料不合格

（1）水泥的安定性差，強度不足。水泥中的游離氧化鈣在凝結過程中水化很慢，水泥凝結硬化后還在繼續(xù)起水化作用，當游離的氧化鈣超過一定限量時，就會破壞已經硬化的水泥石或使抗拉強度下降。水泥強度不足也會影響混凝土的初期強度，使開裂斷板的機率大大增加。水泥的水化熱高，收縮大也易導致開裂。（2）集料（砂、碎石等）含泥量及有機質含量超標。水泥混凝土中水泥石與骨料的界面粘結不良往往是產生初期開裂的薄弱部位。集料的含泥量和有機質超過規(guī)范要求，必然會造成界面缺陷，容易開裂。

2.2 混凝土配合比不當

（1）單位水泥用量偏大。混凝土中引起收縮的主要水泥石部分，過多的水泥用量必然會導致較大的收縮。（2）水灰比偏大。水泥完全水化的最低水灰比約為0.26～0.29，施工中采用較高的水灰比為了滿足和易性的需要以利于施工。但偏大的水灰比增大了水泥水化初期骨料表面的水膜厚度，影響了混凝土強度。

2.3 施工工藝不當

（1）攪拌不足或過分，振搗不密實，形成混凝土強度不足，或不均勻，易導致早期開裂或斷板。振搗時間不易過長，否則會造成分層，粗骨料沉入底層，細骨料留在上層，強度不均勻，表面收縮裂縫增加。（2）養(yǎng)生不及時或養(yǎng)護不當。尤其是氣溫高，濕度小，風速大，就會使混凝土表面水分蒸發(fā)太快，從而形成干縮裂縫。（3）切縫不及時，由于機具故障或操作人員切縫時間掌握不準確或切縫深度不足，造成混凝土內應力集中，在混凝土板的薄弱處形成不規(guī)則的貫穿裂縫。

3 水泥混凝土路面斷板的處理方法

斷板的處理應根據斷板的不同程度而采用相應方法來進行處理。斷縫出現的形狀：①較直斷縫;②斜度較小斷縫;③角隅處斷縫;④斜度較大斷縫。前三種情況較多見，第四種情況較少見。

混凝土路面斷板的處理方法很多，經過多個工程的斷板處理的經驗，凹糟填充膨脹混凝土方法簡單、易學，處理效果較好。其主要施工工藝為：

（1）凹糟開挖根據斷縫位置，把水泥混凝土面板鑿開成長方形凹槽，貫通整個板厚，凹槽壁鑿成1：0.15的斜坡為最好，以使修補混凝土與面板更充分地共同支撐行車荷載。對于較直的斷縫，斷縫的兩側開鑿寬度每側不小于20 cm，總寬度不小于40 cm;對于斜度較大的斷縫，可將斷縫周圍的混凝土分成兩大塊鑿開挖掉。開鑿前根據斷縫的情況，按尺寸要求用墨線斗在水泥凝土路面上打出墨印線，然后用切割機沿線切割，再在需挖掉的混凝土路面上用切割機切成網狀，網格面積越小越易鑿挖。然后用六棱鋼釬和大錘（八鎊錘）把混凝土鑿開挖掉，挖好后，要在凹槽周圍設有標志。

（2）填充膨脹混凝土填充凹槽時，我們澆筑的路面是高于原一級標號的面板路面，通村水泥路路面設計標號為30#，處理斷縫用促使混凝土膨脹的材料氧化鋁。其配合比為水泥：混凝土：砂：碎石：水：氧化鋁=100：158：275：62：0.3。

（3）養(yǎng)生。凹槽填充完畢，要在周圍設有標志或障礙，待膨脹混凝土達到終凝時間（一般為8 h），就可在混凝土上鋪厚度不小于15 cm細土，進行養(yǎng)生，土要經常保持潮濕狀態(tài)。待養(yǎng)生兩周后，開放交通。

4 水泥混凝土路面斷板預防措施

針對這些斷板原因的分析，必須要采取可靠有效的預防措施，減少斷板數量，延長混凝土路面的使用年限，提高行車的舒適性。

4.1 加強公路結構組合設計

良好的結構組合設計能夠有效預防斷板，設計因素的影響主要是由于結構組合設計、排水設計考慮不周到而造成的。結構組合設計中應著重考慮路面基層對水泥混凝土面板的影響，即路面基層除滿足有足夠的強度、剛度外，還應具有良好的水穩(wěn)性和平整度。良好的水穩(wěn)性能夠有效地避免唧泥的產生、從而避免基層的破壞與板底的脫空，為水泥混凝土面板提供良好的支撐，避免斷板;良好的平整度能夠有效地避免荷載作用下水泥混凝土面板出現應力集中區(qū)域，避免斷板。

4.2 合格的原材料是保證混凝土質量的必要條件

（1）對于安全性差，游離氧化鈣超標及強度不足的水泥禁止使用;不同廠家、不同種類、不同批產的水泥嚴禁混合使用。盡量采用發(fā)熱量少，收縮的硅酸鹽道路水泥或普通硅酸鹽水泥。（2）集料的含泥量及有機質含量不得超標，級配應符合配合比要求。

4.3 嚴格控制混凝土配合比

按試驗混凝土配合比準確配料，單位水泥用量要精確，誤差值控制在1%以內;集料的含水量要及時試驗取量，控制適宜 的用水量，保持水灰比的準確，為減少用水量，改善和易性可使用合適的外摻劑，用水量誤差不超過1%，外加劑控制在2%以內。

4.4 施工工藝的控制

施工過程斷板的預防嚴格控制水泥混凝土混合料的配合比避免水灰比過大或混合料離析，確?；炷粱旌狭嫌凶銐虻膹姸?，同時，嚴格掌握切縫時間、切縫時間一般根據氣溫而定，避免由于混凝土的收縮而產生斷板，因為溫度、濕度和風的變化，都會引起混凝土出現較大的干縮。（1）混凝土的拌合時間要根據機械性能準確掌握，最長拌合時間不應超過最短拌合時間的3倍，振搗均勻密實，避免漏振或過振現象發(fā)生;（2）加強混凝土面板的養(yǎng)生。采用覆蓋養(yǎng)生，保證混凝土面板表面濕潤;（3）及時切縫。根據施工現場氣溫及水泥品種試驗確定最早切縫時間，一般應采用多臺切縫機同時作業(yè)，以保證切縫及時。切縫深度為混凝土板厚的1/3至1/4，不宜切縫太淺（少于1/4）或太深（多于1/3），剩余斷面部分能吸收由于高溫產生的內應力。

5 結語

混凝土路面斷板的原因及處理方法如上所述，施工生產中只有逐一落實控制，才能有效地預防斷板的出現。同時，還要及時采取措施，封填微裂縫，如灌注環(huán)氧樹脂，并加強養(yǎng)護工作，對排水系統(tǒng)中發(fā)現的問題及時處理，避免造成較大的病害。橋涵施工過程中，應結合橋面鋪裝，認真處理好路橋結合部位，防止不均勻沉降。此外，還應做到依法治路，嚴格控制超載、超重、超限車輛通行。

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