王 文 山
(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司,山西 晉中 030600)
混凝土路面具有造價(jià)較低、強(qiáng)度較高、使用壽命較長等優(yōu)點(diǎn),但在混凝土道路的實(shí)際運(yùn)行過程中,地點(diǎn)、環(huán)境、交通情況及氣候條件等多種因素會(huì)使其出現(xiàn)許多病害問題,如斷裂、表面損壞、變形與裂縫等等,其中裂縫問題最為常見,具有十分多樣的裂縫類型與極其復(fù)雜的形成原因。相關(guān)調(diào)查資料表明,當(dāng)前我國已建設(shè)完成并投入使用的混凝土路面常常在未到達(dá)設(shè)計(jì)使用年限時(shí)就已經(jīng)無法正常運(yùn)營,早期破壞現(xiàn)象往往出現(xiàn)于部分混凝土路面建成并投入使用的6年~8年,混凝土路面實(shí)際使用壽命常常不足道路設(shè)計(jì)使用年限的20%~30%,混凝土路面的早期破壞現(xiàn)象在很大程度上制約了混凝土道路的未來發(fā)展。如何使混凝土路面裂縫問題得到有效控制,將混凝土路面的具體優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來已成為相關(guān)人士與廣大人民群眾所重點(diǎn)關(guān)注的問題,因此,充分明確混凝土路面裂縫的形成原因,并總結(jié)出一套有效的混凝土路面裂縫預(yù)防措施具有相當(dāng)?shù)谋匾浴?/p>
在混凝土路面當(dāng)中發(fā)生率最高的一種病害即為裂縫問題,以貫穿程度來區(qū)分混凝土路面裂縫可將其主要分為貫穿全板厚的裂縫與表面裂縫,其中表面裂縫可具體分為耐久性裂縫、網(wǎng)裂以及接縫碎裂;以發(fā)展方向來區(qū)分混凝土路面貫穿全板厚的裂縫可將其主要分為縱向裂縫(見圖1)、橫向裂縫、斜向裂縫、龜裂等等。不僅混凝土路面的使用質(zhì)量會(huì)因裂縫問題的出現(xiàn)而遭受嚴(yán)重影響,裂縫問題還會(huì)致使混凝土路面出現(xiàn)其他病害。若在混凝土路面出現(xiàn)微小裂縫時(shí)不對(duì)其予以充分的重視,該裂縫則會(huì)在外部環(huán)境與荷載作用的影響下向大裂縫方向發(fā)展,使混凝土路面所遭受的破壞變得更加嚴(yán)重。
2.1.1水泥細(xì)度
因?yàn)樗嘣郊?xì)則其早期強(qiáng)度越高,所以當(dāng)前市面上的許多水泥均細(xì)度較高。而較高的水泥細(xì)度十分容易導(dǎo)致混凝土路面出現(xiàn)開裂問題,水泥中細(xì)小顆粒具有非常高的水化速度,會(huì)對(duì)混凝土中的大量水分進(jìn)行迅速吸收,使混凝土路面因干縮而出現(xiàn)開裂問題,相關(guān)文獻(xiàn)指出,水泥細(xì)度越高則混凝土的開裂時(shí)間越短,混凝土的開裂面積也較大。
2.1.2礦物摻料
在混凝土中添加礦物摻料可有效提升混凝土的各方面性能,但需合理控制礦物摻料于混凝土中的添加比例,并注意添加于混凝土中的礦物摻料類型。相關(guān)研究顯示,將粉煤灰加入混凝土中可有效改善混凝土的早期開裂性能,而在混凝土中添加礦渣與硅灰則會(huì)使混凝土提早開裂,令混凝土產(chǎn)生面積、長度較大的開裂與裂縫,這是因?yàn)榈V渣與硅灰具有較高細(xì)度,吸附能力較高,會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)塑性裂縫[1]。
2.1.3水灰比
混凝土的和易性、強(qiáng)度與混凝土水灰比之間的關(guān)系十分密切,若混凝土水灰比過大,混凝土體內(nèi)部會(huì)于水化之后殘留部分游離水,此部分游離水易在混凝土骨料表面附著,縮減骨料與膠凝體的粘附面積,降低混凝土強(qiáng)度,導(dǎo)致混凝土路面骨料與粘結(jié)料界面處極易因混凝土路面荷載較大而開裂。若混凝土水灰比過小,混凝土內(nèi)部的水泥顆粒則會(huì)得不到充分水化,降低混凝土的和易性,并提升振搗密實(shí)的困難程度。
2.2.1基層、墊層與面層
雖然混凝土路面的剛度較強(qiáng),但混凝土道路的基層與墊層對(duì)其建成后使用情況及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性來說十分關(guān)鍵,其不僅需要具備足夠的厚度與剛度,還需具備良好的抗沖刷能力。在混凝土道路基層的具體施工過程中常會(huì)因質(zhì)量控制方面的疏忽而導(dǎo)致混凝土體密實(shí)度欠佳,往往致使后續(xù)面層的鋪設(shè)質(zhì)量受到松散基層的影響。與此同時(shí),基層材料良好的抗沖刷性能也極為重要,具有良好沖刷性能的基層材料可使混凝土道路基層的結(jié)構(gòu)更具耐久性與堅(jiān)實(shí)性,且若工程所在地為潮濕地帶需在其中設(shè)置防水墊層,避免混凝土路面因基層內(nèi)水分在寒冷季節(jié)凍脹而出現(xiàn)裂縫。除此之外,不均勻的混凝土面層厚度也會(huì)導(dǎo)致其中較薄部位出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。
2.2.2其他因素對(duì)混凝土路面裂縫現(xiàn)象的影響
混凝土內(nèi)部應(yīng)力是導(dǎo)致其路面存在裂縫的根本原因,會(huì)使混凝土路面出現(xiàn)塑性收縮、化學(xué)收縮、干燥收縮、碳化收縮、溫度收縮等一系列問題,其中對(duì)混凝土路面影響程度最高的為溫度收縮與干燥收縮。
混凝土道路與瀝青道路相比一旦路面發(fā)生破損則修復(fù)難度很高,所以,在混凝土路面未出現(xiàn)破損或僅存在輕微破損時(shí)對(duì)其采取積極、有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)具有相當(dāng)?shù)谋匾?。通常意義上來說,自混凝土道路建設(shè)完成并投入使用的第一天起便需開始對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。應(yīng)在恰當(dāng)?shù)穆范闻c時(shí)間,以路況檢測(cè)結(jié)果與相關(guān)養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),利用合適的路面保全措施來養(yǎng)護(hù)混凝土道路,以有效提升混凝土道路的使用性能,使其獲得更長的使用壽命。需充分明確并結(jié)合工程所在地的交通情況選取最為合適的養(yǎng)護(hù)方案,于最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)對(duì)混凝土道路進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。
為有效規(guī)避混凝土路面裂縫問題,還需在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)基礎(chǔ)上增加經(jīng)常性養(yǎng)護(hù),有效控制大型貨車的超載,以避免混凝土道路長期處于超負(fù)荷承載狀態(tài),及時(shí)處理道路當(dāng)中已存在的輕微病害,避免輕微病害發(fā)展為嚴(yán)重病害,對(duì)路面予以定期檢查,及時(shí)更換已老化部位的填縫料,做到有縫必封,避免水及污物進(jìn)入混凝土路面破損處,將混凝土路面與邊溝排水工作做好,有效規(guī)避水損害。
灌注處理是目前我國應(yīng)用率最高的混凝土路面裂縫修補(bǔ)措施,其中壓注灌漿法(如圖2所示)較為適用于混凝土表面的非擴(kuò)展性裂縫;擴(kuò)縫灌漿法較為適用于混凝土路面封口較寬的局部性裂縫;條帶罩面法較為適用于貫穿混凝土路面全厚的裂縫。與此同時(shí),可利用斜向植筋補(bǔ)強(qiáng)措施修補(bǔ)混凝土路面上的唯一無顯著沉降裂縫;利用壓漿法處置混凝土路面的底板脫空問題。除上述方法以外,還有一種最為有效的混凝土路面修補(bǔ)措施,即在混凝土路面上方加鋪瀝青層,可使混凝土路面的抗滑性能與平整度獲得有效提升[2]。
只有對(duì)混凝土路面的整個(gè)施工過程予以嚴(yán)格控制,充分掌握并結(jié)合工程所在地的交通情況,合理設(shè)計(jì)道路結(jié)構(gòu)并予以混凝土路面良好的養(yǎng)護(hù)才能使混凝土路面裂縫問題得到有效控制,將混凝土路面的施工質(zhì)量提升上去,延長其使用壽命。
參考文獻(xiàn):
[1] 潘 勇.水泥混凝土路面裂縫成因及預(yù)防措施[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2017,16(30):1511.
[2] 黃明昊.水泥混凝土路面裂縫的成因及預(yù)防措施分析[J].交通世界(下旬刊),2017,20(4):98-99.