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混凝土路面常见病害的成因及防治

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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 混凝土路面常见病害的成因及防治 作者:丁彩芳 来源:《中华建设科技》2012 年第 10 期 【摘要】通过对水泥混凝土路面常见病害的分析,总结了水泥混凝土路面常见病害的产生 原因,提出了相应处理及预防措施。 【关键词】水泥混凝土路面;病害;处理措施;预防措施 1.引言 对于水泥混凝土路面,因其长期暴露在日晒、雨淋、冻融、温度等反复作用的自然条件 下;长期受交通荷载的反复作用下;局部施工工艺控制和关键工序的把握不当,未达到设计要 求;在本身设计方面,对汽车交通量和轴载增长预测欠准确,对个别超重车引起的损坏作用未 予重视;未及时加强养护工作,使得大气降水渗透入板下等因素的影响下,道路在开放交通后 若干年内,路面病害将会相继出现。 2.路面病害现象及形成病害原因的分析 水泥混凝土路面损坏可分为:接缝类、断裂类、变形类和表层类四种类型。接缝类主要指 裂缝的填缝料损坏、接缝剥落等;断裂类主要指纵、横、斜向裂缝和交叉裂缝、断裂板等;变 形类主要指唧泥、错台等;表层类主要指坑洞、露骨、网裂和起皮、粗集料冻融裂纹、修补损 坏等。 2.1 接缝类。 2.1.1 水泥混凝土路面胀缝处剥落及碎裂。现象:碎裂深度最大处达到板厚的 50%,表面 纵向延伸宽度可达 3cm~40cm。原因: (1)胀缝填缝材料不合格或未填满,导致泥砂、碎石等杂物堵塞胀缝,阻碍了水泥混凝 土板块热膨胀,从而引起应力过于集中使水泥混凝土板端胀裂。 (2)传力杆设置不当或其伸缩端被阻死,从而导致其不能自由伸缩;或施工工艺的控制 不力,使胀缝未完全断隔,板块热膨胀时不能自由伸张,致使温度应力导致板块边缘胀裂。 2.1.2 水泥混凝土路面施工缝处剥落及碎裂。现象:碎裂深度不足板厚 50%,宽度为 2cm~20cm。原因: (1)后施工水泥混凝土路面板块边缘底面杂物等未清理干净,导致该处形成临空面,或 传力杆钢筋布置间距偏大或者钢筋偏小,使得板边在车轮荷载反复作用下被挤压碎裂。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn (2)先施工水泥混凝土路面板块边缘在养护龄期不足时为了赶工期,在浇筑相邻板块 时,没有做好成品保护,三辊机直接在其上滚动行走操作,导致先施工水泥混凝土路面板边缘 混凝土内部未达强度就遭破坏,在车轮荷载作用下很快反映到表面上来产生局部混凝土剥落、 碎裂。 2.1.3 水泥混凝土路面锯缝处(假缝)剥落及碎裂。现象:表面沿缝边 2cm~10cm 小范围 碎裂或沿缝边 0cm~30cm 范围裂缝(裂缝最大深度处达至全板厚贯通)。原因: (1)水泥混凝土路面锯缝时间过早使板边受到损伤,行车后破坏、碎裂。 (2)锯缝时间过迟或锯缝深度宽度不足,导致混凝土收缩应力拉裂混凝土路面。 2.2 断裂类。 2.2.1 横向裂缝。现象:垂直于行车方向的有规则的贯穿混凝土板全厚度的裂缝即横向裂 缝。原因:造成横向裂缝的原因很多,大致分为:干缩裂缝、冷缩裂缝和切缝不及时引起的裂 缝等。 (1)水泥混凝土的自由收缩不会导致裂缝产生。而处于限制状态下的混凝土结构,由于 其本身的抗拉弹性应变以及徐变应变两者与混凝土硬化干燥过程中的自由收缩不相适应时,混 凝土就会发生裂缝。有资料表明,水泥混凝土 20 年收缩量的 14%~34%发生在 14 天龄期内, 40%~80%发生在 3 个月龄期内,所以干缩裂缝引发的路面横向裂缝往往是在混凝土水化硬化 早期。 (2)水泥混凝土同样具有热胀冷缩性能。冷缩属于拉缩变形,容易引起开裂。当外部混 凝土所受拉应力一旦超过混凝土当时的极限强度时,板块就会产生横向裂缝,这种裂缝大多贯 穿整个路面。 (3)混凝土抗拉强度一般仅为抗压强度的 1/8~1/7,约 4.3~5.0MPA。有资料表明,温 度下降 30℃时应力将超过抗拉强度,必然产生横向裂缝。所以,切缝不及时将会导致水泥混 凝土路面横向裂缝的产生。 2.2.2 纵向裂缝。现象:平行于道路行车方向产生的贯穿混凝土板全厚度的裂缝即纵向裂 缝。原因:是由于地基的不均匀沉降或路基未达设计强度或基层稳定性不够造成的。填料的质 量、湿度、膨胀性、冻胀、压实度等性能未达到要求,可能导致路基支承不均匀,产生垂直沉 降及侧向滑移。最终导致因路基沉陷受板块自重和行车压力作用而产生纵向裂缝。 2.2.3 交叉裂缝。现象:水泥混凝土路面板上出现两条或两条以上相互交错的裂缝。原 因: (1)在长期车辆荷载以及温度变化的作用下,由于水泥混凝土强度不足导致裂缝产生。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn (2)因为路基和基层的水稳定性较差,受水侵入发生不均匀沉降,最终受到荷载等作用 导致裂缝产生。 (3)混合料中水泥的水化反应及碱骨料反应均可以导致裂缝产生。 2.2.4 板角断裂。现象:与水泥混凝土路面板板角两边接缝相连的并贯穿板全厚的裂缝。 原因:板角是混凝土路面板的最薄弱部位,往往因为侧模壁效应,导致板角不密实,强度不足 而埋下隐患。由于水泥混凝土面板间设置接缝减弱了板边的承载能力,使板角在长期的荷载等 作用下出现断裂。其次在温度变化的作用下,也会导致板角产生温度疲劳应力,更易因荷载作 用产生断裂。 2.3 变形类。 2.3.1 唧泥。现象:当汽车行经水泥混凝土路面接缝时,由缝内喷溅出泥浆的现象。往往 在距离接缝 1.5~1.8m 以内产生横向裂缝。原因:在车辆的重复频繁作用下,面板底下的细粒 基层或基础材料由于塑性变形累积而同面层板脱空,地面水沿接缝或裂缝渗入板下积聚在脱空 的空隙内;在轮载作用下,板向下移动抽吸相邻板间的水及细小颗粒混合喷溅出来,使面板边 缘失去支承,在板这、板角以及横缝处产生大量的空隙,导致面板开裂。 2.3.2 错台。现象:路面横向接缝两侧路面板出现的竖向相对位移。原因:当胀缝下部嵌 缝板与上部缝隙未能对齐,或胀缝两侧混凝土壁面不垂直,使缝旁两板在伸胀挤压过程中,抽 吸的材料在接缝或裂缝附近的前方



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