浅论混凝土路面的损坏成因和处理方法论文_宋积明1,宋长龙2

浅论混凝土路面的损坏成因和处理方法论文_宋积明1,宋长龙2

摘要:水泥路面属于刚性路面,它的特点是力学强度高,稳定好,使用期长,平整度良好,水泥混凝土路面的施工可以实现机械化,施工不受季节影响,养护工作量小,费用省,其力学特点和使用性能均能满足和适应现代化高速度和繁重交通的要求。但水泥混凝土路面也存在一些缺点:因必须设置接缝而使施工比较复杂,产生的裂缝和局部损坏难于修理,路基不均匀沉陷和冻胀对里面影响较大,建成后的混凝土路面对修理与增设地下管线带来一定的困难。不过总的来看,水泥混凝土路面的优点是主要的,而且其缺点还可通过一些技术措施来克服,使之减少到最低限度。因此,目前在国内外城市道路和高等级公路建设中,都广泛地采用水泥路面,甚至不少的乡镇街道建设,也逐步以水泥路面取代了其他形式的路面。

关键词:混凝土路面;损坏成因;处理方法

1 水泥砼路面损坏的原因

在一般正常情况下,质量符合要求且养护良好的水泥砼路面,使用年限可达到25——30.但据笔者调查了解的情况来看,大、中城市修建的水泥砼路面是属于质量比较好的,但任达不到正常使用年限,最多在15——20年;而小城市和乡镇的水泥混凝土路面,使用年限就更短,最多在10年左右,有的甚至几年、一年或几个月就开始损坏了。究其原因,主要有以下方面。

1.1水泥砼路面本身不能适应其受力状态的要求。目前,除特殊要求外,砼路面一般都是采用现浇的无筋砼,而混凝土的力学性能是抗压强度高,抗拉、抗剪强度低。混凝土路面受力比较复杂,不仅承受车辆荷载产生的应力,而且还承受由于温度变化、混凝土收缩、含水量变化等各种因素产生的应力。归结起来主要有压应力,控应力和剪应力。一般情况下,混凝土的抗压强度完全能满足混凝土路面承受的压应力的要求。造成混凝土路面开裂损坏,主要是由于混凝土路面板本省抗控、抗剪强度不足,即混凝土路面所承受的抗应力、剪应力超过混凝土的容许控、剪应力所致。

1.2修筑水泥混凝土路面时,拌制混凝土的材料质量不符合要求,外惨剂使用不恰当,因而使混凝土的强度降低,造成水泥混凝土路面损坏。

1.3受路面基层强度、路基水温地址条件的影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于混凝土路面基层厚度不足、基层结构材料强度不均匀、整体稳定性差,不能满足混凝土路面板对基层强度与稳定性的要求,引起混凝土路面损坏。对于软弱路基处理不当,路基排水不良,导致路基承载力不足而产生较大的变形,而混凝土路面板本身的刚度较大、变形能力较小,两者变形不能较好的协调,在瞬时车辆荷动作用下,使混凝土里面开裂损坏。

1.4施工方面存在问题。在修筑混凝土路面时,没有严格按设计要求与施工规范进行施工,施工队伍素质低、没有训练有素的专业施工技术人员,致使建成的混凝土路面质量低劣。施工时,忽视了对路面基层和路基压实度的要求。因而影响了土基和基层强度和稳定性。对于混凝土路面板的施工,未控制好材料的级配和混凝土的水灰比,混凝土振捣不均匀、边角和接缝处振捣不密实,使混凝土路面板的强度降低的接缝处理不当,未按要求关注填缝料,混凝土路面板浇筑后养护不良,混凝土路面未达到设计强度所要求的养护期就开放交通等。

2 改善对策

混凝土路面受力复杂,损坏原因较多,大都是各种因素综合反映的结果,仅仅就某一方面处理不可能受收到良好的效果,而应采取综合治理的原则。在采取预防改进措施时,必须一切从实际出发,根据人力、物理、财力的可能性,充分发挥各种潜力,从而达到提高混凝土路面质量,延长其使用期限的目的。

2.1设计修建混凝土路面,必须以科学的态度,严格按刚性路面设计规范要求进行。首先正确选用合理的远期交通量及荷载等级,通过计算确定混凝土路面板的理论厚度。然后结合使用经验,确定采用混凝土路面板厚度。这样使混凝土路面板本省的强度和刚度满足使用要求才有根本保证。混凝土路面虽然受力复杂,但主要和影响最大的还是车辆荷载,这种荷载作用在角隅时产生的应力最大,在设计计算时,应从角隅的最大应力作为控制依据。在以角隅最大应力计算时,为满足抗折强度要求,不得不加厚混凝土路面板,如整个混凝土路面板加厚,显然不经济;但如只加厚混凝土路面板的角隅和边缘部分,则其翘曲应力又增大,在车辆荷载应力和翘曲应力组合的情况下,增加强度的效果不显著,而且施工也比厚板麻烦。故以采用钢筋或钢丝网增强混凝土路面角隅部分的强度为佳。

2.2对于混凝土路面板使用的材料,有一定的选择性。水泥混凝土路面用水泥必须具备以下性质:抗弯强度大;因温度、适度的变化而产生的收缩小;水溶性和磨耗率小。应从使用硅酸盐水泥为宜。在特别需要早期开放交通以及必须在冬季施工的情况下,也可使用早强硅酸盐水泥。总之,对任何一种水泥都必须熟悉其性质后使用。拌制混凝土的砂,要求清洁、坚硬耐磨、耐久性强,其中不能有损混凝土强度的泥土、垃圾和有机物质。对于粗骨料的要求,除应具备对砂的要求外,粒料的形状应作为一个特别突出的问题对待,扁平、细长粒料的含量必须有一定的限制,且粒料最大尺寸以不超过40毫米为最理想。有时。为了特殊的需求,在混凝土成分里还加入外掺剂,但必须慎重对待,一面影响混凝土路面的强度。

2.3修建混凝土路面时,对其基层的修筑应引起高度重视。国内外的禁言表明,为了保证混凝土路面的经久耐用,以修筑坚固的基层比增加路面板厚15——12%或配置刚进,具有更好的效果。由于混凝土路面刚度大、变形小,故要求基层轻度高,并且要均匀、稳定、平整而有弹性。为满足这些要求,以采用水泥稳定土或石灰土基层为宜。对于路面基层下的土基,要求平整坚实、支撑力均匀、有足够的稳定性。对于土基下80厘米范围内的压实系数,须达到97%以上,新建道路,应尽可能经过一年以下的自然选择和行车压实后,在铺筑混凝土路面。对于软弱土基,必须结合实际情况进行处理,水文 条件不良地段,应按路基设计及施工规范要求,设置有效的防水、排水措施。

2.4提高施工质量,是防止水泥混凝土路面破坏的重要保证。在修建混凝土路面时,从土基、基层到混凝土面层都必须严格按设计要求和施工规范进行操作。土基施工,必须控制好最佳含水量下碾压到规定的密实度要求,最好以重型击实标准取代轻型击实标准,进一步提高土基的弹性模量。基层施工时,应视所采用的结构形式而分别按相应的施工规范要求操作,不论采用何种结构形式,都必须达到强度高、稳定性好、均匀平整的要求。混凝土路面的施工,首先必须控制好设计要求的厚度。灌注混凝土必须严格控制配合比、水灰比,振捣须密实、均匀,要特别注意对角隅、接缝不问部位的振捣。对胀缩缝必须严格按要求灌注填缝料,灌注后应加强养护,特别是灌注后2---3天内的养护更为主要,待达到了设计强度要求的养护期后才能开放交通。

3结束语

水泥混凝土路面是一种受力复杂的结构物,损坏的原因甚多,采取的预防措施需要认真研究、综合考虑。本文抛砖引玉,旨在引起人们对这一问题的深入思考、探索,以期更科学、更合理的解决这一问题,从而提高水泥混凝土路面质量,延长使用期,充分发挥水泥混凝土路面的使用价值。

论文作者:宋积明1,宋长龙2

论文发表刊物:《防护工程》2017年第16期

论文发表时间:2017/10/17

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