摘要：当前水泥混凝土路面在高速公路建设中的应用比较普遍，就其在施工和养护中出现的各种病害、裂缝产生的过程，混凝土原材料、配合比、水灰比、施工操作等对质量的影响，以及产生外观质量缺陷的原因进行了比较全面的评述。
关键词：路面；病害；探讨
近年来，水泥混凝土路面在高速公路中的建设发展迅猛，但工程质量不尽人意，并导致建设费用大大增加，为了能更好地控制好水泥混凝土路面的质量，下面就某高速公路上常见的水泥混凝土路面质量问题并结合自己在多年来的施工管理经验作一广泛的探讨。
一、裂缝
产生裂缝的原因很多，从时间上可分硬化前和硬化后两个过程。
（一）在硬化前，混凝土还处于塑性状态，由于各种组成材料的密度不同而发生沉降，内部自由水析出，引起沉降收缩裂纹，这一般发生在抹面层的时候。但在干燥的基层上浇筑混凝土面层时，因水份很快被基层吸收，引起混凝土较大地收缩也会产生宽而深的裂缝。
（二）硬化后，由于施工不当或材料质量问题而产生裂缝。
1、干缩裂缝
因水份蒸发，使干缩产生的拉应力大于混凝土的抗拉强度，使混凝土产生裂缝。它的特征是表面开裂，走向纵横交错，没有一定的规律，形似龟纹，缝宽和长度都很小，与发丝相似。
2、由于温度应力而产生的裂缝
这主要是因昼夜温差太大，而产生较大的温度应力，由于没有设置伸缩缝和对混凝土面板进行及时切割，而造成面板拉裂。
3、基层原因而产生的反射裂缝
由于基层的裂缝没有进行及时处理，而反射到面层，使面层断裂。目前，水泥混凝土路面基层采用的结构形式以水泥碎（砾）石稳定基层为主。因温度应力及其它因素的影响，基层浇筑好后，在一定范围内会自然断裂，如在基层上人为地设置一些伸缩缝，为使上下缝对齐，会增加不少施工难度。
4、由于材料不良引起的裂缝
水泥熟料如锻烧不充分，会产生较多的游离氧化钙，因它的水化过程很慢，导致水泥己凝结硬化后仍继续水化而产生体积膨胀的体积变化不均匀现象，使路面出现龟裂、断板等。还有氧化镁及石膏的后果与氧化钙类似。为防止水泥安定性不良引起的裂缝，应加强检验，并选用低碱性水泥。
二、影响混凝土强度的一些原因
1、选用材料不当
（1）骨料中针片状石子含量过高
针片状石子在混凝土中易出现架空现象，空隙率较大，受压易折断，从而影响混凝土强度。
（2）选用较细的砂、且杂质含量过高
根据规范规定：砂的细度模数应在2.5以上，含泥量不超过3%。
（3）水泥随意掺合使用
因不同水泥中混合物质量及掺量都不同，掺合后将使水泥性能发生变化，标号降低，从而影响混凝土的强度。
（4）粗骨料采用砾石
砾石因表面光滑、无棱角，与水泥砂浆的粘结不够好，使混凝土强度降低。应采用机轧碎石作骨料。
（5）砂、石材料内含有杂质
根据规范规定：粗骨料含泥量不超过1％，砂含泥量不超过3％。砂、石材料内杂质的含量对路面塑性收缩开裂和干缩变形影响很大。
2、外加剂对混凝土强度的影响
在掺有早强剂或速凝剂的混凝土中，因水泥短期内水化、硬化，使水泥颗粒表面生成一层硬亮，阻碍了水泥进一步水化，导致后期强度偏低。
3、配合比控制不严以及计量不准确
（1）水灰比的问题
混凝土中的拌合水分自由水和化合水两部分。化合水的作用是使水泥水解和水化，剩余的皆为自由水，它是为了满足操作的要求。自由水在混凝土硬化过程中逐渐蒸发，使混凝土内部形成空隙。如水灰比偏大，使混凝土密实度降低，强度也就降低；但水灰比偏小时，因和易性差，影响施工操作，也难以振捣密实，使混凝土强度降低。因此要严格控制水灰比。
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（2）计量不准确
混凝土的配合比是根据混凝土强度、耐久性、耐磨性、和易性来确定的。根据规定计量误差：水泥1％，粗骨料3％，水1％，外加剂2％。同时计量不准确也影响砂石材料的级配，没有一个好的级配，混凝土的密实度就难以保证。新规范中作出了明确规定：水泥混凝土路面、大桥特大桥、隧道等有大体积混凝土施工的工程应采用拌和站并必须配置一定数量的自动计量设备，禁止用体积法计量。
4、施工操作不规范
（1）砂石材料含水率的测定
砂石材料的含水量是随气候变化而变化的。施工中住往根据设计而不考虑这一因素，从而使水灰比失去控制。事实上，在施工现场要在每班开工前及天气变化时，对砂石材料进行含水量的测定，及时对水灰比进行调整。
（2）标高控制不严，使混凝土板块厚薄不均，造成混凝土强度不匀，在混凝土板块厚薄不均界面，在外力作用下及收缩时产生拉应力，易产生裂缝，影响混凝土的使用质量。
（3）振捣不密实
从现场取芯的芯样上，往往会发现芯样气孔较多。这是混凝土振捣不密实的表现，混凝土有足够的弯拉强度，来自于它的密实度。
（4）随意向混凝土中加水
这种行为与水灰比过大的情况类似。随意加水会使混凝土中自由水份增加，随着水份蒸发，使混凝土内空隙增大。
三、从外观看混凝土存在的一些质量问题
1、路面外观颜色差异
根据《公路》杂志2008年第六期中文章介绍：当用肉眼能看出混凝土路面存在颜色差异时，配料中误差水泥>7％、用水量>10％、集料>10％，由于计量不准造成色泽差异，且对混凝土强度有严重影响。
2、路面起砂磨损和露骨
路面磨损甚至露骨除了与砂石材料中的含泥量及砂偏细等有关外，还与水泥有关。由于水泥稠度指标达不到，保水性较差，泌水较为严重，最后路面起砂磨损现象很严重。在1#隧道内的混凝土采用不同的水泥浇筑，且通车时间更早却没有起砂磨损现象。
3、面层出现小坑洞
这是因为砂石材料中混进小泥块或杂质而引起的。为了避免以上这种情况的产生，具体操作时因注意，对加工好的碎石进行过筛，防石粉结块及增加含泥量，对堆料场进行硬化处理，防止直接堆在耕地上，以免装料时底层泥土混入。
4、断边、缺角现象
混凝土路面板角、板边部分应力易于集中，因振捣不良等原因，容易发生裂缝：在外力作用下也易发生断边、缺角现象；如接坡太低，在车轮作用下，易使混凝土板角断裂或使板边啃掉。
5、表面压纹不均匀
由于路面施工平整度差、压纹时间掌握不好等原因，导致压纹深度不均匀。目前，采用先拉毛后割缝的施工工艺，对行车安全较好。
6、侧面蜂窝、麻面
振捣不实、振捣不够使混凝土内气泡未能上浮而粘着模板，或模板上粘着水泥砂浆末刷洗干净使板面粗糙，在漏振及漏浆的情况下出现蜂窝和麻面。
7、脱皮
在施工中，因混凝土面板受雨水侵袭导致水泥浆流失，然后采用水泥浆粉刷补救，或是混凝土坍落度大及水泥保水性差使面板泌水严重，或用干水泥补撒吸水等都会产生脱皮。
8、灌缝问题
灌缝不及时会使泥砂等杂质进入缝内，切缝深度不足及灌缝时缝内湿度太大，都会影响灌缝质量，灌缝必须在缝槽干燥的状态下进行。目前，灌缝料质量较好的有改性沥青、聚氨脂等
四、结束语
总之，要抓好高速公路混凝土路面的质量，除路基质量要保证外，必须严格控制材料质量，加强试验检测，做到准确计量，及时对配合比作出合理的设计，严格控制水灰比；同时，必须规范操作行为，按规范施工，加强养护工作；另外，积极探索和改进施工工艺，以提高混凝土路面的整体质量。
参考文献：
[1]《水泥混凝土路面施工及验收规范》（GBG97—87交通版）；
[2]《公路》杂志2008年第六期；
[3]《公路路基施工技术规范》（JTJ033—95交通版）。
论文作者:孟厉杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/18
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