水泥混凝土路面病害發(fā)展過程研究

1、    水泥混凝土路面病害發(fā)展過程研究    孫秀軍摘 要：現(xiàn)如今社會經(jīng)濟(jì)在不斷的發(fā)展，這也使得人們對于交通承載力的要求不斷加大。目前我國的路面一般都采用瀝青路面和水泥混凝土路面，而水泥混凝土路面較多應(yīng)用在交通壓力較小的地方。但是因?yàn)楦鞣矫嬖虻挠绊懀瑢?dǎo)致水泥混凝土路面面臨著一定的病害，本研究主要就水泥混凝土路面病害的發(fā)展過程進(jìn)行簡要分析，希望所得結(jié)果可以為相關(guān)研究領(lǐng)域提供可行的參考。關(guān)鍵詞：水泥混凝土；病害發(fā)展；路面從當(dāng)前來說，雖然國內(nèi)一些領(lǐng)域也正在積極的對水泥混凝土路面的病害問題進(jìn)行不斷深入的研究，但是其主要研究的方向卻一般都集中在對水泥混凝土路面班

2、底脫空原因的調(diào)查、檢測和治理方法方面，而對于水泥混凝土路面病害發(fā)展過程的研究卻少之又少，分析水泥混凝土路面病害的發(fā)展能夠?yàn)轭A(yù)防和治理提供必要的資料和數(shù)據(jù)，進(jìn)而對于更好的預(yù)防病害發(fā)生具有積極的促進(jìn)作用，由此可見這也是非常重要的一個工作。1 水泥混凝土路面病害發(fā)展的過程和原因分析1.1 水泥混凝土路面病害發(fā)展的過程分析嚴(yán)格來說，水泥混凝土路面存在著四種病害。這四種病害分別是接縫方面、斷裂方面、豎向位移方面和表面的病害。本研究對實(shí)踐當(dāng)中的一些水泥混凝土路面的實(shí)際情況進(jìn)行觀測和調(diào)查，通過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，水泥混凝土路面的破壞一般都有著如下的發(fā)展過程：首先是接縫的填縫料發(fā)生脫落，接著是出現(xiàn)板間錯臺和板底脫空等情

3、況，然后就是板塊斷裂產(chǎn)生。一般來說，水泥混凝土路面經(jīng)過兩年以后，在第二年的冬天就會出現(xiàn)部分接縫的填縫料缺損，而填縫料與面板的側(cè)壁之間存在著微裂縫的狀態(tài)，同時填縫料出現(xiàn)下凹狀態(tài)，在陰雨天氣下，其下凹地方的積水時間相對來說增長。很多路面的填縫料在遭到破壞以后，經(jīng)過一個雨季，其路面就會表現(xiàn)出一些錯臺情況和板底脫空情況，同時還伴隨著一定的唧漿情況。因此，通過以上分析也能夠得出，常規(guī)情況下，水泥混凝土路面修建好的前兩年一般不會出現(xiàn)較大的問題，但第三年其行車的舒適性將會大大的降低，到第四年的時候，路面可能就會出現(xiàn)斷板等結(jié)構(gòu)性的破壞情況。1.2 水泥混凝土路面病害發(fā)生的原因分析對水泥混凝土路面出現(xiàn)病害的原因

4、進(jìn)行分析，需要總結(jié)水泥混凝土路面發(fā)生病害的過程，其主要可以總結(jié)為接縫處的填料出現(xiàn)缺損和脫落，或者和面板的側(cè)壁存在裂縫導(dǎo)致其中的水分沿著接縫深入到基層內(nèi)部頂面，然后通過車輛的荷載作用對面板的基層進(jìn)行沖擊，就可能會導(dǎo)致其面板之間出現(xiàn)錯臺情況，嚴(yán)重的時候可能造成其面板出現(xiàn)脫空，這樣就可能會在車輛形式過后出現(xiàn)了斷裂。從中也可以推斷得出，當(dāng)路面的結(jié)構(gòu)組合合理且路基比較穩(wěn)定的時候，導(dǎo)致水泥混凝土路面出現(xiàn)板間錯臺和板底脫空等情況的主要原因就是水泥混凝土路面出現(xiàn)了接縫填料缺損情況。2 水泥混凝土路面病害發(fā)展機(jī)理的分析2.1 水泥混凝土路面接縫填縫料的破壞從縮縫進(jìn)行分析，一般情況下縮縫的寬度大于是在710mm左

5、右，而填縫槽的深度一般為2530mm，一般都在板厚度的1/3以內(nèi)，在進(jìn)行灌縫的時候，需要首先對嵌入直徑進(jìn)行擠壓，然后在進(jìn)行灌縫處理。如果天氣較熱需要保證灌縫頂面和面板處在齊平的位置上，但是冷天就需要將其填為凹液面，而且確保其中心相較面板最少低1mm。對于填縫料的施工按照此方法進(jìn)行施工，在第一年的夏天，對于局部填縫料比較多的位置，因?yàn)槊姘搴徒涌p的填料體積出現(xiàn)膨脹反應(yīng)，這會導(dǎo)致填縫料變軟從中益處，而溢出的填縫料因?yàn)檐囕v的水平荷載力的影響，同時在夜間低溫的影響下，面板和填縫料發(fā)生收縮反應(yīng)，進(jìn)而恢復(fù)到與面板齊平的程度。然后在繼續(xù)重復(fù)這一過程，進(jìn)而經(jīng)過一年的變化，其表面的填縫料也開始漸漸地趨于老化，頂部

6、發(fā)生老化的填縫料開始變硬，緊接著其和側(cè)壁的粘結(jié)力也開始明顯降低，這樣就開始表現(xiàn)出一定的開裂反應(yīng)。而裂開之后，在雨水滲透的作用下，一些灰塵也會隨之進(jìn)入到填縫料和側(cè)壁之間，這樣會導(dǎo)致在第二年到來之時，其粘結(jié)力下降，等到第二年夏天的時候，其溢出的填縫料因?yàn)榕c半壁之間的粘結(jié)力減小，所以在車輛水平應(yīng)力的作用下就會導(dǎo)致填縫料出現(xiàn)外溢和缺損情況。等到冬季來臨的時候，其面板和填縫料再一次進(jìn)行收縮作用，而因?yàn)椴糠痔羁p料的缺損導(dǎo)致填縫出現(xiàn)下凹，而下凹的接縫處出現(xiàn)積水，這樣在車載負(fù)荷的沖擊下就會產(chǎn)生高壓水，其能夠沿著被拉開的填縫料和面板之間的細(xì)微縫隙滲入，這個時候變硬的外溢填料也會在車輛的水平作用力之下發(fā)生作用，進(jìn)

7、而出現(xiàn)了部分填縫料同時脫落的情況。這說明，接縫填縫料出現(xiàn)缺損情況多發(fā)生在第二年的冬季。2.2 水泥混凝土路面板間錯臺和板底脫空當(dāng)接縫的填縫料出現(xiàn)缺損和脫落之后，如縫雨季，那么其會在車輛的荷載沖擊之下產(chǎn)生高壓水，而高壓水會沿著接縫深入其中，滲入的水分會將基層的頂面泡濕，而與此同時在外界溫度發(fā)生變化的時候，水泥板就可能會發(fā)生上下翹曲情況，進(jìn)而這會導(dǎo)致剛性水泥板與半剛性基層之間顯現(xiàn)出細(xì)微的空隙，而之前滲入到面板的水分，此時將會滯留在基層頂面的細(xì)微空隙當(dāng)中。此時再受到車輛荷載的沖擊，其水分會對基層的面板進(jìn)行沖刷，而被沖刷掉的細(xì)顆粒竟會隨著滲入的水分被一起帶出路面，這樣也就發(fā)生了之前所說的唧漿破壞。唧漿

8、破壞會導(dǎo)致基層和面層之間的縫隙不斷變大，這樣能夠形成細(xì)微的脫空，而如果脫空出現(xiàn)積水情況，那么積水就會在受到車輛負(fù)載的時候?qū)鶎赢a(chǎn)生沖擊作用力，當(dāng)車輛離開版塊的時候，再回彈回來，該板塊會在這種情況下出現(xiàn)短暫的真空吸力。而整個車輛對該板塊進(jìn)行作用的時候，車輛將會對該板塊之下的基層發(fā)生更大的沖擊力，在這種作用力之下，可以在面板上沖刷掉一部分基層殘料，而這些殘料也會隨著唧漿被帶出路面以外的地方，同時還有一分部的基層殘料也被沖擊到了前一塊板下，它對前一個面板會產(chǎn)生一個向上的沖擊力，導(dǎo)致蓋板下脫空變大，前一塊板下卻沒有產(chǎn)生脫空，但是會出現(xiàn)時針逆轉(zhuǎn)的情況。通過實(shí)踐的調(diào)查結(jié)果能夠得出，行車道的前方可能會出現(xiàn)十

9、分嚴(yán)重的板底脫空情況，而這也和上面的分析相一致。2.3 水泥混凝土路面面板斷裂如果在實(shí)際情況當(dāng)中沒有對班底脫空和板間錯臺進(jìn)行處理，那么當(dāng)車輛通過面板之間的錯臺之時，其面板在除了受到來自于車輛本身的荷載應(yīng)力之外，還會受到車輛通過錯臺之時的沖擊應(yīng)力。而通過現(xiàn)場調(diào)查的結(jié)果來看，如果面板之間的錯臺<5mm，那么面板發(fā)生斷裂的可能性很小，但是當(dāng)面板之間的錯臺超過10mm的時候，那么面板基本上會發(fā)生斷裂情況。3 結(jié)語本研究中，筆者主要就水泥混凝土路面病害的發(fā)展過程方面的相關(guān)問題進(jìn)行簡要的分析，提到了水泥混凝土病害發(fā)展的原因，也分析了其病害的發(fā)展機(jī)理。文中筆者談到了一些自己的主觀看法，筆者認(rèn)為當(dāng)今時代，道路交通對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的作用，因此需要對道路交通的運(yùn)營力和承載力進(jìn)行分析，這能夠更好的保證道路交通的荷