浅谈水泥混凝土路面断板的原因及预防措施

结合工程实践，分析了水泥混凝土路面板损坏的原因，提出了防止水泥混凝土路面裂缝形成的工程措施。

关键词:水泥混合土路面；破坏；成因；预防和控制措施

水泥混凝土路面随着中后期的使用，容易逐渐出现局部损坏，如开裂、断板、沉陷、错位等。为了进一步提高其质量，下面重点介绍水泥混凝土路面裂缝、胀缩引起的病害。

1水泥混凝土路面损坏原因

首先是路面的裂缝。主要原因是荷载应力、温度变化引起的混凝土自身收缩产生的应力、混凝土面板与基层之间的强摩擦力超过混凝土面板的抗拉强度。

二是早期表面开裂，早期断板。早期表面裂缝的原因是早期混凝土表面失水过多和干缩造成的不完全表面裂缝，多发生在混凝土路面摊铺成型初期，裂缝规律不明显。早期断板原因复杂，主要发生在混凝土路面形成初期，断裂规律明显，多为横向裂缝，一般贯穿板底。裂缝、胀缩缝产生的原因是预留伸缩缝不合理，填缝材料性能不好，或收缩切割后雨雪水通过接缝灌入缝内，导致混凝土板底部出现病害。部分地区由于土质不均匀、湿度大、膨胀土、冻胀、排水设施不良等原因，路基稳定性不足，产生沉降，在荷载作用下路面底部产生过大的弯曲和拉应力，导致混凝土路面破坏。

再次，温度的应力变化是裂缝和胀缩裂缝形成的另一个原因。在夏季30℃ ~ 40℃的温度条件下，当4m*5m的混凝土板表面温度达到6 0℃左右时，由于板内温度应力，板的四角翘起，板呈盆状，板周围的嵌缝材料受到扰动。这样长时间的高温天气，昼夜温差的变化，板块在不断变化。在盆地变形状态下，当重型卡车经过时，会发生跷跷板式跳跃，接缝填充材料会被压出。下雨天进入雨水中，混凝土板底部会被冲刷，泥浆会被冲掉。

第四，在水泥混凝土路面使用寿命期间，嵌缝材料主要受到拉伸和切割两种作用。填缝材料的拉伸是指水泥混凝土路面板因气温下降而收缩，导致接缝张开。剪力是指汽车通过接缝时，受载板与相邻未受载板的垂直位移差，也导致接缝张开。当路面和接缝填充材料受到严重破坏时，板下垫层在高速重载的作用下，长期受到水的冻融侵蚀，形成一种流水侵蚀。由于侵蚀的反复作用，混凝土板下的灰土脱离板缝，即出现砂浆，粒料在重型卡车的反复作用下被磨成泥浆并逐渐抽出，在板下被掏空。空鼓到一定面积后，4mx5m的板出现跳板现象或重型货车通过时断裂，会严重影响行驶。

2水泥混合土路面裂缝和胀缩的预防措施

为避免裂缝，应严格按照设计、施工及验收规范精心组织施工。

2.1位置接缝

2.1.1混凝土路面的施工缝应尽量设在结构上。当不可避免时，施工缝接缝两侧面板的混凝土应振捣密实，并应有足够的间隔时间形成强度。

2.1.2与原混凝土路面连接时，原路面接缝应用机械切割整齐，清除表面浮尘和松散石块，并用水清洗接缝。

2.1.3水泥混凝土路面为刚性路面，纵横缝应及时用材料填实。填料应与混凝土板有很强的附着力，以适应混凝土板的收缩。例如氯丁橡胶、沥青砂胶等。加强养护管理，防止渗水，防止杂物进入接缝。

2.2施工缝

2.2.1避免高温作业，温度应控制在35度以下，注意昼夜温差，掺入减水剂等添加剂，保持适当的水分。

2.2.2避免在大风天气施工，防止表面水分流失过快。

2.2.3水泥混凝土终凝后，用稻草等覆盖。并充分喷水养护或大面积喷洒固化剂，防止水分流失过快造成收缩裂缝。养护时间视水泥混凝土的强度增长而定，一般应为半个月至20天左右，不少于7天。

2.2.4控制水泥混凝土的拌和质量和速度，做试验段，得到施工参考值，借鉴其他已建成公路的施工控制。

2.2.5加强施工自检，严格控制基层平整度，满足规范要求。

2.2.6清除基层表面的积水，严禁洒生水。

2.2.7软基处理做专项设计，薄弱部位可采用钢筋网加固，加强碾压质量。

2.2.8计算水泥用量，控制水泥含量的合理范围，参考其他路面，做试验段，获得充分的科学数据。

2.2.9为满足重载交通对混凝土路面的强度要求，可根据规范采用钢纤维混凝土路面等特殊路面类型，提高路面混凝土强度，满足设计要求。

2.2.10关注水泥质量，实现设计目的，完成设计意图。

2.2.11注意，混凝土配合比的实际选取值应结合施工现场获得。

2.3材料接缝

2.3.1水泥应使用同一厂家的同一标号。

2.3.2使用相同性能的钢筋时，纵向和横向钢筋直径应尽可能一致。

2.3.3严格控制材料的采购渠道，通过实验严格控制质量，剔除不合格材料。

2.3.4使用合格的水泥，使用免检产品，使用名牌水泥。

2.3.5注意水泥混凝土的初凝时间，搅拌站与摊铺地点的距离不能太远，以保证运输过程中的标准化。

2.4选择合格的原材料。

选择强度高、收缩小、耐磨性强、安全性好的水泥，可以减少混凝土成型初期的收缩变形，提高混凝土的抗折和抗拉强度。

粗骨料应为冲击破碎产生的连续级配碎石，最大粒径不大于31.5mm(方孔筛)，针状鳞片含量不大于15%。碎石应采用强度高、抗温差能力强的非活性骨料，以防止碱性骨料引起的混凝土裂缝和强度下降。

选择合理的混凝土配合比。混凝土配合比是混合料的灵魂，必须满足强度、耐久性和经济性的要求。施工中，混凝土配合比强度应为干设计强度的10%-15%，水灰比为0.4-0.48，坍落度为1.8-2.0cm，含砂量为30%-35%，混凝土24小时抗折强度不小于3.0MPa，骨料含水量应根据实测值及时准确调整。为保证水泥、骨料和水的准确用量，混凝土配料应采用电子自动计量。

2.5控制施工工艺。

水泥混凝土路面施工过程中，由于浇筑混凝土时水分蒸发，工作后体积收缩，使路面板断裂。为了防止路面裂缝和断板，控制切缝时间非常重要。根据我们的经验，平均气温在7摄氏度左右时，取10天进行养护是合理的；当平均温度约为65438±04摄氏度时，固化时间以7天为宜。平均气温20摄氏度左右时，3天割缝比较合理。水泥混凝土路面分缝要尽量花在4mx5m之间，以减少温度应力对板块的破坏。

选择合适的摊铺时间。为了避免温差应力引起的开裂、断板，需要选择日照温度低、风力小、温度变化小的时间段进行摊铺。

为了防止板边缘出现裂缝，应在混凝土面板的纵向和横向自由边缘处增加钢筋，并正确安装传力杆。一般来说，两根10号钢筋。边缘钢筋选用12-16号，布置在板的下部，离板底的距离一般为板厚的1/4，不小于5cm，间距为10cm。钢筋两端应向上弯曲，钢筋保护层不小于5c米，传力杆应平行于道路中心线。传力杆应根据设计要求使用高塑料套管和沥青夹层。

加强混凝土板的早期养护。宜用麻袋或草帘覆盖，并用湿饮料养护，保证混凝土板面在养护期间始终湿润，养护时间不少于14天。养生期间加强交通管制，不允许任何车辆通行。

为了防止灌缝，嵌缝材料应采用与混凝土板壁粘附力强、回弹性好、适应混凝土板的膨胀和收缩、在水中不溶解和不渗透、高温不溢流、低温不脆裂、耐久性好的材料填充。接缝板应采用能适应混凝土面板膨胀收缩，施工时不变形，耐久性好的材料。

综上所述，水泥混凝土路面产生裂缝、胀缩的原因很多，但只要从原材料、混凝土配合比、施工工艺水平等方面严格控制，并采取综合防治措施，水泥混凝土路面裂缝和断板是可以有效控制和避免的。

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