高等级水泥混凝土路面断板的研究与防治措施.pdf

粉煤灰综合利用F L Y A S HC o M【P R E H E N S EU T。I Z A T I o N2 0 1 2N O 1高等级水泥混凝土路面断板的研究与防治措施S t u d y0 1 1t h eB r e a k i n go ft h em g h G r e a dC e m e n tC o n c r e t eP a v e m e n ta n dI t sP r e v e n t i o n谷建玲(石家庄市公路桥梁投资开发管理中心，石家庄0 5 0(0 3 0)摘要：水泥混凝土路面的断板病害已经相当普遍，应当引起我们足够的重视，本文主要分析了水泥混凝土路面断板的几个重要原因，并提出了预防水泥混凝土路面断板的防治措施。关键词：水泥混凝土路面；断板研究；防治措施中图分类号：U 4 1 6 2 1 6文献标识码：B文章编号：1 0 0 5-8 2 4 9(2 0 1 2)0 1 4 3 0 4 9-0 3随着我国国民经济的持续发展，公路运输业日益兴旺。为更好地满足大交通量、超重车载的使用要求，缓解优质沥青供应矛盾，当前水泥混凝土路面特别是高等级水泥混凝土路面已广泛应用。石家庄地区矿产资源丰富、水泥产量大，修筑强度高、刚度大、稳定性好、养护费用低的水泥混凝土路面具有得天独厚的优势。认真贯彻落实交通部关于公路工程建设质量通病的防治要求，在施工中重点对水泥混凝土路面的断板进行了认真的研究，依靠科技进步，严把施工质量关，使新建水泥混凝土路面的断板率都控制在1 o 以内，低于交通部公路工程质量检验评定标准规定的一级路不超过2 0 的质量要求，得到了显著的经济效益和社会效益。1 水泥混凝土路面断板的原因分析1 1 表层裂缝表层裂缝主要表现形式为龟裂，即在混凝土板表面呈碎小的纹状裂缝，缝深几毫米或几厘米不等。这主要是由于水泥混凝土的收缩变形造成的。混凝土的收缩分为塑性收缩、化学收缩、物理收缩、和炭化收缩4 种形式。混凝土的收缩能使混凝土产生内应力，并在混凝土内部产生微裂缝、破坏混凝土的微结构，降低混凝土的耐久性。当内应力超过混凝土的极限抗弯拉强度时，内部微裂缝就会发展，导致混凝土路面表层裂缝。收稿日期：2 0 1 1-0 9-1 41 2 混凝土板的纵向断裂纵向断裂是指水泥混凝土板在平行于道路行车方向产生的贯穿板厚的裂缝。纵向裂缝主要是由于地基的不均匀沉降或路基强度不足或基层稳定性差造成的。对于地基的不均匀沉降、高填路基的垂直沉降及侧向滑移，应在地基处理、路基施工特别是高填路基施工中重视其填料质量、保证其碾压质量，对于路面基层则选择强度高、弯沉值小、抗冲刷能力强的半刚性基层结构，以提供均匀稳固的支撑条件，有效的克服混凝土板的纵向断裂。1 3 混凝土板的横向断裂横向断裂是指垂直于行车方向产生的贯穿混凝土板厚的裂缝。水泥混凝土的抗弯拉强度很低，一般只有抗压强度的1 1 7 1 8。水泥混凝土在凝结硬化过程中产生的收缩变形和温度变形引起的拉应力，如果超过了混凝土板的极限抗弯拉强度就会产生混凝土板的横向断裂。混凝土中水泥用量越高，凝结硬化速度越快，收缩变形就越大。温度变形是由于大气温度周期性变化或日温差较大时在混凝土板厚度范围内产生的内应力所造成。特别是夏季日温差较大时，由于变化周期短，温度内应力在混凝土板厚度范围内呈不均匀分布，造成上下板面的温度坡差，致使混凝土板上下翘曲，当翘曲应力超过混凝土板的抗弯拉强度时，混凝土板就会横向断裂。1 4 混凝土板边角断裂混凝土板边角是水泥混凝土板的薄弱部位，一是4 9 2 0 1 2N O 1粉煤灰综合利用F L YA S HC O M P R E H E N S I V EU T，I Z A T I o N由于侧模的模壁效应，施工时较难保证板角密实，因而板角部位的强度偏低；二是设置接缝消弱了混凝土板边的承载能力，相邻板边若无传力杆，其传荷能力也就较差；三是混凝土板在温度梯度作用下，产生伸、缩和翘曲，并在板边缘中点产生温度疲劳应力，因此造成混凝土板边角在车轮荷载作用下更加容易断裂。2 水泥混凝土路面断板的有效防治针对混凝土板断裂的原因，我们在混凝土路面施工时重点从以下方面进行技术把关。2 1 混凝土配合比设计方面2 1 1 混凝土配合比设计是保证其强度、工作性、耐久性和经济性的关键，由于水泥混凝土路面的断裂主要是抗弯拉强度不足所致，所以实验室进行混凝土配合比设计时必须以抗弯拉强度为标准。对于混凝土板的实际的抗弯拉强度，应充分考虑施工过程中各种不利的影响因素，以便科学合理地确定水泥用量。2 1 2 使用粒径较小的粗集料。现行水泥混凝土路面施工及验收规范中对水泥混凝土路面的最大粗集料粒径规定为4 0 m m，近几年的施工配合比设计也主要采用2 0 m m 一4 0 m m 碎石。但试验