预防水泥混凝土路面断板问题的探讨

　　摘要：水泥混凝土路面在经受重型车辆碾压、环境条件等诸多外因作用下,随着时间的推移使用性能逐渐下降,可能引起路面断板,从而影响了道路运输的效益和行车安全,因此,必须采取相应措施,预防混凝土路面断板。本文根据本人多年的工作经验，介绍如何预防混凝土路面断板的一些体会，并进行探讨。
　　关键词：水泥混凝土；路面；断板；预防
　　
　　1概述
　　水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散荷载能力强、稳定性好的路面结构。由于路面经常受重交通荷载、环境条件等外部作用,致使水泥混凝土路面使用性能下降,引起路面的断板,影响了公路运输的效益和行车安全。断板是指由纵向、横向、斜向裂缝发展而产生的已完全折断成两块以上的水泥混凝土路面板。其特征是裂缝贯通全厚和板面。根据断板发生的时间,分为早期断板和后期断板。早期断板是指混凝土路面板浇筑完成后,未完全硬化和开放交通,就出现的断板,也称施工断板;后期断板是指路面开放交通后出现的断板也称为使用期断板。
　　2产生断板的原因分析
　　2.1原材料不合格
　　水泥稳定性差,强度不足。水泥中的游离氧化钙在凝结过程中水化慢,水泥凝结硬化后还在继续起水化作用,当游离氧化钙超过一定限量时,就会破坏已经硬化的水泥混凝土或使抗拉强度下降。水泥强度不足也会影响混凝土的初期强度,使混凝土断板率增加。同时水化热高、收缩大,也容易导致混凝土板开裂；集料（砂、碎石）含泥量及有机质含量超标。水泥混凝土中水泥石与骨料的界面粘结不良,是产生初期开裂的薄弱部位,必然会造成界面缺陷、开裂。
　　2.2基层标高失控和不平整
　　基层标高失控,遂成路面厚度不一致,过薄或过厚会使交界处因为应力集中成为薄弱断面,在混凝土收缩时,因不能承受拉应力而开裂；基层不平整会大大地增加其与混凝土界面的摩阻力,容易在薄弱处开裂；用松散材料处理基层标高偏差或局部不平整时,上层混凝土中的水分或砂浆就会下渗或被基层吸收,使得与基层接触部位的混凝土变得疏松,强度下降。
　　2.3混凝土配合比不当
　　单位水泥用量偏大。混凝土中引起收缩的主要是水泥石部分,过多的水泥用量必然会导致较大的收缩；水灰比偏大。偏大的水灰比虽然满足了混凝土和易性的需要,但增大了水泥水化初期骨料表面的水膜厚度,影响了混凝土强度；施工中配合比不准,不及时，根据集料的含水量调整配合比都会影响配合比的准确性,从而影响其初期强度。
　　3混凝土路面断板的预防措施
　　3.1施工中严格把住材料关,是保证混凝土质量的前提
　　材料是构成混凝土路面的主体,如果由于施工中管理不严,购进材料质量低劣,那么这样的材料组成的混凝土路面面板的弯拉应力就达不到设计要求,很容易在施工期间产生不规则断裂,或在使用过程出现更多的病害。
　　3.2严格控制混合料组成配合比，使施工配合比与设计配合比相符合
　　在施工中要经常检查骨料的级配和杂质，发现所购进的骨料级配与原试验级配不符时，必须及时调整施工配合比，同时还要检查含泥量，使其不能超标。而在施工中最应注意的是水灰比的控制，如果水灰比忽大忽小，在摊铺时又不注意摊铺的均匀性，就会造成水灰比的不同片块，在其交界结合部，由于凝固收缩率或受热膨胀率不同，在结合部位形成裂缝和断板的情况；如果水灰比过大，混合料便偏稀，在其凝固成型时，收缩率就大，一旦缩缝设置和施工仍按正常进行，就会造成缩缝间距相对过长，从而易在较大的收缩应变作用下形成裂缝，如果进一步发展，还可以形成贯通的混凝土路面断板，因此，在施工中要严格把住混合料的配比关，特别是水灰比这一关。
　　3.3避免产生较大温差效应
　　温差效应过大或突变,容易造成混凝土面板强度形成的不同步。当气温高时,上部强度的形成比下部要快;当气温骤降时,上部强度的形成比下部要慢。在这种情况下,面板自身在垂直剖面上,强度的形成就不同步,容易出现翘曲变形,使强度形成较早的部分,一旦有不规则的裂缝发生就会诱发强度较低的部位被拉断开裂而形成不规则断板。所以在施工时要尽量避免高温天气和大风天气,避免产生较大的温差效应。
　　3.4施工中及时正确地切缝是预防断板的有力措施
　　当水泥达到终凝后，水泥混凝土即告凝固成型，这时水泥混凝土体收缩变形也在不断进行，并产生了较大的拉应力，当混凝土路面面板与基层之间的磨擦力大于这个成型凝固产生的收缩拉应力时，在混凝土面板承受拉应力最薄弱的位置就会被拉断而产生断板。而如果能够及时准确地切缝，就能引导混凝土面板凝固收缩力在切缝处规则拉断面板，从而避免在其他位置产生断板。切缝深度约为板厚的1/4,同时切缝的时间也要及时，一定要在产生最大收缩应力之前切缝，才能有效。
　　3.5边界影响的控制
　　尽可能地将后浇注的混凝土面板切缝,避免因先期浇注的混凝土板缩缝的收缩而造成混凝土面板的开裂。对于先期已经开裂的断板处,后浇注混凝土板时采取加铺钢筋网的方法；基层养生结束后,及时浇注水泥混凝土路面,以防止基层因暴露时间长产生干缩裂缝。对于出现不规则裂缝的地方,我们采取加铺钢筋网的方法进行局部补强,能有效的防止因基层的开裂对面层的影响。
　　3.6严格控制开放交通的时间，加强养生和养护
　　水泥混凝土路面浇筑完毕后必须达到设计强度后方可开放交通，并对其及时进行养生、洒水、清扫，确保混凝土路面湿润、整洁,防止因缺水养生而产生干缩缝或断板。
　　
　　参考文献：
　　[1]刘振兴.《公路桥涵工程施工工艺标准规范应用大全》.吉林音像出版社.2004.
　　[2]中国建筑工程总公司.《清水混凝土施工工艺标准》.中国建筑工业出版社.2005.