浅谈水泥混凝土路面病害及快速修复技术

周苏钰

【摘 要】本文结合工程实践经历，分析了影响水泥混凝土路面强度的因素，对常见病害产生的原因进行总结，对传统修补与先材料快速修复工艺进行了探讨。

【关键词】水泥混凝土路面；病害；新型材料；修复

0 前言

随着我国经济的迅速发展，公路交通量增大，重型运输车辆的比重越来越大，这对公路路面结构强度和使用性能提出了更高的要求。水泥混凝土路面适应了这种需求，也带来很多新技术、新产品。随之而来新型材料也就诞生了，对现在公路的发展具有重大意义。本文结合实践经历，谈以下几点看法。

1 影响混凝土强度的原因

1.1 材料对混凝土强度的影响

材料中针片状石子含量过高。针片状石子在混凝土中易出现架空现象，空隙率较大，受压易折断，从而影响混凝土强度。 选用较细的砂、且杂质含量过高。水泥不能随意掺合使用，因不同水泥中混合物质量及掺量都不同，掺合后将使水泥性能发生变化，标号降低，从而影响混凝土的强度。粗骨料采用砾石，砾石因表面光滑、无棱角，与水泥砂浆的粘结不够好，使混凝土强度降低。应采用机轧碎石作骨料。

砂石材料的含水量是随气候变化而变化的。施工中住往根据设计而不考虑这一因素，从而使水灰比失去控制。事实上，在施工现场要在每班开工前及天气变化时，对砂石材料进行含水量的测定，及时对水灰比进行调整。

1.2 外加剂对混凝土强度的影响

在掺有早强剂或速凝剂的混凝土中，因水泥短期内水化、硬化，使水泥颗粒表面生成一层硬亮，阻碍了水泥进一步水化，导致后期强度偏低。混凝土中的拌合水分自由水和化合水两部分，化合水的作用是使水泥水解和水化，剩余的皆为自由水，它是为了满足操作的要求。自由水在混凝土硬化过程中逐渐蒸发，使混凝土内部形成空隙。如水灰比偏大，使混凝土密实度降低，强度也就降低；但水灰比偏小时，因和易性差，影响施工操作，也难以振捣密实，使混凝土强度降低。

1.3 振捣对混凝土强度的影响

振捣不密实。从现场取芯的芯样上，往往会发现芯样气孔较多。这是混凝土振捣不密实的表现，混凝土有足够的弯拉强度，来自于它的密实度。

随意向混凝土中加水。这种行为与水灰比过大的情况类似。随意加水会使混凝土中自由水份增加，随着水份蒸发，使混凝土内空隙增大。

1.4 养护不及时对混凝土强度的影响

养护不及时。混凝土的结构和强度的形成及增长有一个过程，并需要有一定的温度和湿度条件。如不及时养护，会影响混凝土水化作用的正常进行和水化物的生成，从而影响混凝土的强度。

1.5 标高控制不严对混凝土强度的影响

标高控制不严，使混凝土板块厚薄不均，造成混凝土强度不匀，在混凝土板块厚薄不均界面，在外力作用下及收缩时产生拉应力，易产生裂缝，影响混凝土的使用质量。

2 水泥混凝土路面常见的病害

2.1 路面起砂磨损和露骨

路面磨损甚至露骨除了与砂石材料中的含泥量及砂偏细等有关外，还与水泥有关。某工程由于水泥稠度指标达不到，保水性较差，泌水较为严重，最后路面起砂磨损现象很严重。在隧道内的混凝土采用不同的水泥浇筑，且通车时间更早却没有起砂磨损现象。一般规定混凝土路面浇筑单向长度不得小于1km。

2.2 面层出现坑洞、坑槽

这是因为砂石材料中混进小泥块或杂质而引起的。为了避免以上这种情况的产生，具体操作时因注意：对加工好的碎石进行过筛，防石粉结块及含泥量增加；对堆料场进行硬化处理，防止直接堆在耕地上，以免装料时底层泥土混入。

2.3 断边、缺角现象

混凝土路面板角、板边部分应力易于集中，因振捣不良等原因，容易发生裂缝：在外力作用下也易发生断边、缺角现象；如接坡太低，在车轮荷载作用下，易使混凝土板角断裂或使板边啃掉。

2.4 表面压纹不均匀

由于路面施工平整度差、压纹时间掌握不好等原因，导致压纹深度不均匀。目前，采用先拉毛后割缝的施工工艺，对行车安全较好。

2.5 灌缝问题

2.5.1 灌缝材料质量欠佳及漏灌

灌缝材料质量欠佳造成温度高时被车轮撕裂，温度低时自行脆裂；漏灌及灌缝不良会造成雨水下渗，影响路面的使用质量。

2.5.2 灌缝不及时、切缝深度不足及灌缝时缝内湿度太大

灌缝不及时会使泥砂等杂质进入缝内，切缝深度不足及灌缝时缝内湿度太大，都会影响灌缝质量，灌缝必须在缝槽干燥的状态下进行。目前，灌缝料质量较好的有改性沥青、聚氨脂等。

2.6 线型不顺

立模不到位、放样不准确或者模板变型造成中缝、边线不顺。

2.7 平整度欠佳

平整度不佳的主要原因是抹面操作人员掌握不好形成的，另外平板振捣梁也有一定的关系。一般采用铝合金大尺，横跨模板上来回抹平几次，然后转90°再抹平，使平整度得到有效控制。

3 水泥混凝土路面传统修复技术

道路改造修补的任务将会越来越重，采用的大修措施有三种：加铺沥青混凝土面层、加铺新水泥混凝土面层和翻修。对于重交通水泥混凝土路面而言，最可行的改造措施是加罩沥青混凝土面层。加罩沥青层后，原有旧水泥板作为基层或底基层，这种复合结构涉及刚性、柔性两种路面结构形式，不仅材料差异大，而且旧路面板上存在接缝及错台、脱空、裂缝、唧泥等损坏现象，使得复合结构中奇异部位突出，这就会在罩面层对应于旧路面板接、裂缝的位置上出现反射裂缝。薄层罩面中反射裂缝的出现是必然现象，关键的问题是一旦出现反射裂缝后，虽对面层使用影响不大，但水份会从裂缝中渗漏下去，加速对基层的破坏，使沥青面层出现唧泥，而且出现湿软地基等，加速裂缝的开裂，大大缩短罩面层的使用寿命。换句话说，所有防范措施的实施，只是尽量推迟产生早期反射裂缝的时间，以及一旦产生反射裂缝后，如何减缓其向上面层发展的速度，从而达到延长其使用寿命的目的。大量工程实践表明，无论是采用加筋还是应变消散类的防裂措施，当应用于传荷能力很差的旧路面板时，任何薄层罩面对防治反射裂缝都显得无能为力。因此，治本重于治表，旧水泥混凝土路面的修补对加铺改造工程成败至关重要。随之而来新型材料的诞生为修补路面做出巨大的贡献。

4 水泥混凝土路面快速修复新技术

水泥混凝土路面病害多，这里以坑洞、坑槽举例来说明快速修复水泥混凝土路面。

4.1 修补材料的选择

新型材料坑洞灵（白）材料。路面出现不同深度的、各式形状的坑洞危及行车安全急需要补修，却因为恶劣的天气、坑洞大小等诸多因素影响，不能及时修补，造成道路病害加剧时，广东灌浆岛研制的“路面整形专家”坑洞灵可以帮助您摆脱烦恼，它色差小，粘结力强，施工简单，适应性强，且工后无需养护。无论天气多么的恶劣，不管路面是黑还是白，坑洞灵能够快速修补，即刻通车。坑洞灵技术要求：坑洞灵外观浅灰色，有机高聚物含量3%～7%，抗水剥离率≥95%，粘结物比率≥60%。

4.2 新型材料的优点

（1）粘结力好，坑洞灵（白）与水泥混凝土、沥青等不同基质的材料均有良好的粘结力，不脱落。

（2）施工简单，不受天气的影响和坑洞坑槽大小、数量的限制；无需加热或搅拌，可随时修补，填入材料后，不需重型施工机械，压实即可；不会造成材料浪费，可根据实际用量随时取用，剩余材料可在下次修补中继续使用。

（3）压实后无需封闭交通，可立即通车。

（4）修补区域颜色与原混凝土路面颜色接近。

（5）修补后，适应坑洞的应力变化，不龟裂，寿命长。

4.3 施工方法及步骤

4.3.1 清理坑洞坑槽

一般修补只需将修补的坑洞坑槽内及四周的碎石、废渣清理干净，坑洞内不得存有泥浆、冰块等杂物。高等级公路、市政公路工程的修补，坑洞坑槽应进行整齐的切边，废渣的清除要见到固体坚固面为止，或采用灌注基液使混凝土补强，待固化后形成坚固底层。

4.3.2 涂刷基液

将基液搅拌均匀，用毛刷将基液均匀地涂刷在要填补的坑洞范围内，特别是坑洞边沿和填补较薄部位。涂刷基液后，即可使用坑洞灵（白）进行填补。

4.3.3 填补材料

把足够的坑洞灵（白）填进坑洞内，直到填料高出地面1.5厘米左右，高速公路和一般公路修补，其材料的投入量可增加20%或10%左右。填满后，坑洞中央处应稍高于四周路面并呈弧形。如果路面坑洞破损深度在5厘米以上时，填补工作应以每3～5厘米一层，分层填补，逐层压实。

4.3.4 压实路面

铺设均匀后，根据实地修补环境，修补面积大小和深度，选择适当的压实工具和方法进行初压实。推荐采用木质人力夯、冲击夯或开动货车碾压。

初压完成后应在表面均匀地撒上一层石粉或水泥粉，并用木质人力夯或冲击夯最终压实，压实时，修补区域的四周和边角应保证充分地压实，特别是对高等级公路进行修补时，更应如此，压实度应在95%以上。

5 坑洞灵（白）快速修补的意义

坑洞灵（白）能最大化节省高交通量道路和经常性损坏区域的维修时间。它是立即可用的袋装材料，不用再与相关材料混合，不需搅拌，直接从袋中倒入坑洞中。用木锤、耙子，或其它手工工具都可使用此产品，用捣棒、小震板压实机压实。最重要的是，可立即开放交通，不需圈划出或盖住修补区域。作为一种压力敏感产品，交通量越大它更能形成完整牢固的修补区域。

6 坑洞灵（白）快速修补技术的成本

坑洞灵（白）施工快捷而且设备简单，并能保持更久，这样就能减少最初修补的成本和重复次数。只需要几个人就可以轻松地完成施工任务，完全不需要使用大型的施工设备。这就会减少整个修补的劳力和设备成本。

7 结束语

抓好混凝土路面的质量，必须要严格控制材料质量，加强试验检测，同时，必须按规范施工，加强养护工作；另外，积极探索和改进施工工艺，以提高混凝土路面的整体质量。随着新型材料的诞生公路会发展的越来越好，公路的质量会越来越好，施工工艺会简便，耐久性能，材料性能、成本、都能得到提高。坑洞灵（白）是一种理想、快速修补材料，具有十分显著的社会效益和经济效益。今后要多发展新型材料，使新型材料在各个方面走向标准化，以便更好的为公路养护服务。

【参考文献】

[1]谢勇成.高等级水泥混凝土路面养护新技术[J].中国市政工程，1997.

[2]温胜强.刚性路面无损检测与维修技术研究[D].大连理工大学，2000.