水泥混凝土路面病害发展过程研究

孙秀军

摘 要：现如今社会经济在不断的发展，这也使得人们对于交通承载力的要求不断加大。目前我国的路面一般都采用沥青路面和水泥混凝土路面，而水泥混凝土路面较多应用在交通压力较小的地方。但是因为各方面原因的影响，导致水泥混凝土路面面临着一定的病害，本研究主要就水泥混凝土路面病害的发展过程进行简要分析，希望所得结果可以为相关研究领域提供可行的参考。

关键词：水泥混凝土；病害发展；路面

从当前来说，虽然国内一些领域也正在积极的对水泥混凝土路面的病害问题进行不断深入的研究，但是其主要研究的方向却一般都集中在对水泥混凝土路面班底脱空原因的调查、检测和治理方法方面，而对于水泥混凝土路面病害发展过程的研究却少之又少，分析水泥混凝土路面病害的发展能够为预防和治理提供必要的资料和数据，进而对于更好的预防病害发生具有积极的促进作用，由此可见这也是非常重要的一个工作。

1 水泥混凝土路面病害发展的过程和原因分析

1.1 水泥混凝土路面病害发展的过程分析

严格来说，水泥混凝土路面存在着四种病害。这四种病害分别是接缝方面、断裂方面、竖向位移方面和表面的病害。本研究对实践当中的一些水泥混凝土路面的实际情况进行观测和调查，通过统计发现，水泥混凝土路面的破坏一般都有着如下的发展过程：首先是接缝的填缝料发生脱落，接着是出现板间错台和板底脱空等情况，然后就是板块断裂产生。一般来说，水泥混凝土路面经过两年以后，在第二年的冬天就会出现部分接缝的填缝料缺损，而填缝料与面板的侧壁之间存在着微裂缝的状态，同时填缝料出现下凹状态，在阴雨天气下，其下凹地方的积水时间相对来说增长。很多路面的填缝料在遭到破坏以后，经过一个雨季，其路面就会表现出一些错台情况和板底脱空情况，同时还伴随着一定的唧浆情况。因此，通过以上分析也能够得出，常规情况下，水泥混凝土路面修建好的前两年一般不会出现较大的问题，但第三年其行车的舒适性将会大大的降低，到第四年的时候，路面可能就会出现断板等结构性的破坏情况。

1.2 水泥混凝土路面病害发生的原因分析

对水泥混凝土路面出现病害的原因进行分析，需要总结水泥混凝土路面发生病害的过程，其主要可以总结为接缝处的填料出现缺损和脱落，或者和面板的侧壁存在裂缝导致其中的水分沿着接缝深入到基层内部顶面，然后通过车辆的荷载作用对面板的基层进行冲击，就可能会导致其面板之间出现错台情况，严重的时候可能造成其面板出现脱空，这样就可能会在车辆形式过后出现了断裂。从中也可以推断得出，当路面的结构组合合理且路基比较稳定的时候，导致水泥混凝土路面出现板间错台和板底脱空等情况的主要原因就是水泥混凝土路面出现了接缝填料缺损情况。

2 水泥混凝土路面病害发展机理的分析

2.1 水泥混凝土路面接缝填缝料的破坏

从缩缝进行分析，一般情况下缩缝的宽度大于是在7～10mm左右，而填缝槽的深度一般为25～30mm，一般都在板厚度的1/3以内，在进行灌缝的时候，需要首先对嵌入直径进行挤压，然后在进行灌缝处理。如果天气较热需要保证灌缝顶面和面板处在齐平的位置上，但是冷天就需要将其填为凹液面，而且确保其中心相较面板最少低1mm。对于填缝料的施工按照此方法进行施工，在第一年的夏天，对于局部填缝料比较多的位置，因为面板和接缝的填料体积出现膨胀反应，这会导致填缝料变软从中益处，而溢出的填缝料因为车辆的水平荷载力的影响，同时在夜间低温的影响下，面板和填缝料发生收缩反应，进而恢复到与面板齐平的程度。然后在继续重复这一过程，进而经过一年的变化，其表面的填缝料也开始渐渐地趋于老化，顶部发生老化的填缝料开始变硬，紧接着其和侧壁的粘结力也开始明显降低，这样就开始表现出一定的开裂反应。而裂开之后，在雨水渗透的作用下，一些灰尘也会随之进入到填缝料和侧壁之间，这样会导致在第二年到来之时，其粘结力下降，等到第二年夏天的时候，其溢出的填缝料因为与半壁之间的粘结力减小，所以在车辆水平应力的作用下就会导致填缝料出现外溢和缺损情况。等到冬季来临的时候，其面板和填缝料再一次进行收缩作用，而因为部分填缝料的缺损导致填缝出现下凹，而下凹的接缝处出现积水，这样在车载负荷的冲击下就会产生高压水，其能够沿着被拉开的填缝料和面板之间的细微缝隙渗入，这个时候变硬的外溢填料也会在车辆的水平作用力之下发生作用，进而出现了部分填缝料同时脱落的情况。这说明，接缝填缝料出现缺损情况多发生在第二年的冬季。

2.2 水泥混凝土路面板间错台和板底脱空

当接缝的填缝料出现缺损和脱落之后，如缝雨季，那么其会在车辆的荷载冲击之下产生高压水，而高压水会沿着接缝深入其中，渗入的水分会将基层的顶面泡湿，而与此同时在外界温度发生变化的时候，水泥板就可能会发生上下翘曲情况，进而这会导致刚性水泥板与半刚性基层之间显现出细微的空隙，而之前渗入到面板的水分，此时将会滞留在基层顶面的细微空隙当中。此时再受到车辆荷载的冲击，其水分会对基层的面板进行冲刷，而被冲刷掉的细颗粒竟会随着渗入的水分被一起带出路面，这样也就发生了之前所说的唧浆破坏。唧浆破坏会导致基层和面层之间的缝隙不断变大，这样能够形成细微的脱空，而如果脱空出现积水情况，那么积水就会在受到车辆负载的时候对基层产生冲击作用力，当车辆离开版块的时候，再回弹回来，该板块会在这种情况下出现短暂的真空吸力。而整个车辆对该板块进行作用的时候，车辆将会对该板块之下的基层发生更大的冲击力，在这种作用力之下，可以在面板上冲刷掉一部分基层残料，而这些残料也会随着唧浆被带出路面以外的地方，同时还有一分部的基层残料也被冲击到了前一块板下，它对前一个面板会产生一个向上的冲击力，导致盖板下脱空变大，前一块板下却没有产生脱空，但是会出现时针逆转的情况。通过实践的调查结果能够得出，行车道的前方可能会出现十分严重的板底脱空情况，而这也和上面的分析相一致。

2.3 水泥混凝土路面面板断裂

如果在实际情况当中没有对班底脱空和板间错台进行处理，那么当车辆通过面板之间的错台之时，其面板在除了受到来自于车辆本身的荷载应力之外，还会受到车辆通过错台之时的冲击应力。而通过现场调查的结果来看，如果面板之间的错台<5mm，那么面板发生断裂的可能性很小，但是当面板之间的错台超过10mm的时候，那么面板基本上会发生断裂情况。

3 结语

本研究中，笔者主要就水泥混凝土路面病害的发展过程方面的相关问题进行简要的分析，提到了水泥混凝土病害发展的原因，也分析了其病害的发展机理。文中笔者谈到了一些自己的主观看法，笔者认为当今时代，道路交通对于经济发展起到了重要的作用，因此需要对道路交通的运营力和承载力进行分析，这能够更好的保证道路交通的荷载，为解决路面病害问题提供可行的参考依据。

参考文献

[1] 田波，李志明，吴青峰，王一如，胡国强，王永鑫.水泥混凝土路面脱空的检测及对策[J].华东公路，2014（1）：136-137.

[2] 刘传海.水泥混凝土路面施工操作程序与方法[J].民营科技，2015 （2）：42-43.