农村公路水泥混凝土路面早期断板的原因及其防治方法

马磊

摘 要：水泥混凝土路面在农村公路中以其稳定性好，抗滑性能好及养护费用低等优点越来越广泛被应用。在水泥混凝土路面修建技术不断提高的同时，路面也出现了开裂、断板、沉陷、错台等病害，给养护、修复带来了极大的困难，尤其是断板病害已经成为公路工程的通病之一，必须引起足够的重视，认真分析原因，积极采取措施加以防治。

关键词：水泥混凝土;路面断板;防治方法

1 概述

近年来，随着我国经济的快速发展，农村公路处于快速发展时期，水泥混凝土路面是农村公路建设的主要结构形式之一，对于水泥混凝土路面板，根据已建成通车的使用情况，有相当部分已破坏，如开裂、断板、沉陷、错台等病害，给养护、修复带来极大的困难，而且断板病害尤为突出，已经成为水泥混凝土路面的通病。本文通过对水泥混凝土路面早期断板的原因加以分析，浅谈一些防治方法。

2 路面早期断板的原因

2.1 原材料不合格

（1）水泥的安定性差，强度不足。水泥中的游离氧化钙在凝结过程中水化很慢，水泥凝结硬化后还在继续起水化作用，当游离的氧化钙超过一定限量时，就会破坏已经硬化的水泥石或使抗拉强度下降。水泥强度不足也会影响混凝土的初期强度，使开裂断板的机率大大增加。水泥的水化热高，收缩大也易导致开裂。（2）集料（砂、碎石等）含泥量及有机质含量超标。水泥混凝土中水泥石与骨料的界面粘结不良往往是产生初期开裂的薄弱部位。集料的含泥量和有机质超过规范要求，必然会造成界面缺陷，容易开裂。

2.2 混凝土配合比不当

（1）单位水泥用量偏大。混凝土中引起收缩的主要水泥石部分，过多的水泥用量必然会导致较大的收缩。（2）水灰比偏大。水泥完全水化的最低水灰比约为0.26～0.29，施工中采用较高的水灰比为了满足和易性的需要以利于施工。但偏大的水灰比增大了水泥水化初期骨料表面的水膜厚度，影响了混凝土强度。

2.3 施工工艺不当

（1）搅拌不足或过分，振捣不密实，形成混凝土强度不足，或不均匀，易导致早期开裂或断板。振捣时间不易过长，否则会造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料留在上层，强度不均匀，表面收缩裂缝增加。（2）养生不及时或养护不当。尤其是气温高，湿度小，风速大，就会使混凝土表面水分蒸发太快，从而形成干缩裂缝。（3）切缝不及时，由于机具故障或操作人员切缝时间掌握不准确或切缝深度不足，造成混凝土内应力集中，在混凝土板的薄弱处形成不规则的贯穿裂缝。

3 水泥混凝土路面断板的处理方法

断板的处理应根据断板的不同程度而采用相应方法来进行处理。断缝出现的形状：①较直断缝;②斜度较小断缝;③角隅处断缝;④斜度较大断缝。前三种情况较多见，第四种情况较少见。

混凝土路面断板的处理方法很多，经过多个工程的断板处理的经验，凹糟填充膨胀混凝土方法简单、易学，处理效果较好。其主要施工工艺为：

（1）凹糟开挖根据断缝位置，把水泥混凝土面板凿开成长方形凹槽，贯通整个板厚，凹槽壁凿成1：0.15的斜坡为最好，以使修补混凝土与面板更充分地共同支撑行车荷载。对于较直的断缝，断缝的两侧开凿宽度每侧不小于20 cm，总宽度不小于40 cm;对于斜度较大的断缝，可将断缝周围的混凝土分成两大块凿开挖掉。开凿前根据断缝的情况，按尺寸要求用墨线斗在水泥凝土路面上打出墨印线，然后用切割机沿线切割，再在需挖掉的混凝土路面上用切割机切成网状，网格面积越小越易凿挖。然后用六棱钢钎和大锤（八镑锤）把混凝土凿开挖掉，挖好后，要在凹槽周围设有标志。

（2）填充膨胀混凝土填充凹槽时，我们浇筑的路面是高于原一级标号的面板路面，通村水泥路路面设计标号为30#，处理断缝用促使混凝土膨胀的材料氧化铝。其配合比为水泥：混凝土：砂：碎石：水：氧化铝=100：158：275：62：0.3。

（3）养生。凹槽填充完毕，要在周围设有标志或障碍，待膨胀混凝土达到终凝时间（一般为8 h），就可在混凝土上铺厚度不小于15 cm细土，进行养生，土要经常保持潮湿状态。待养生两周后，开放交通。

4 水泥混凝土路面断板预防措施

针对这些断板原因的分析，必须要采取可靠有效的预防措施，减少断板数量，延长混凝土路面的使用年限，提高行车的舒适性。

4.1 加强公路结构组合设计

良好的结构组合设计能够有效预防断板，设计因素的影响主要是由于结构组合设计、排水设计考虑不周到而造成的。结构组合设计中应着重考虑路面基层对水泥混凝土面板的影响，即路面基层除满足有足够的强度、刚度外，还应具有良好的水稳性和平整度。良好的水稳性能够有效地避免唧泥的产生、从而避免基层的破坏与板底的脱空，为水泥混凝土面板提供良好的支撑，避免断板;良好的平整度能够有效地避免荷载作用下水泥混凝土面板出现应力集中区域，避免断板。

4.2 合格的原材料是保证混凝土质量的必要条件

（1）对于安全性差，游离氧化钙超标及强度不足的水泥禁止使用;不同厂家、不同种类、不同批产的水泥严禁混合使用。尽量采用发热量少，收缩的硅酸盐道路水泥或普通硅酸盐水泥。（2）集料的含泥量及有机质含量不得超标，级配应符合配合比要求。

4.3 严格控制混凝土配合比

按试验混凝土配合比准确配料，单位水泥用量要精确，误差值控制在1%以内;集料的含水量要及时试验取量，控制适宜 的用水量，保持水灰比的准确，为减少用水量，改善和易性可使用合适的外掺剂，用水量误差不超过1%，外加剂控制在2%以内。

4.4 施工工艺的控制

施工过程断板的预防严格控制水泥混凝土混合料的配合比避免水灰比过大或混合料离析，确保混凝土混合料有足够的强度，同时，严格掌握切缝时间、切缝时间一般根据气温而定，避免由于混凝土的收缩而产生断板，因为温度、湿度和风的变化，都会引起混凝土出现较大的干缩。（1）混凝土的拌合时间要根据机械性能准确掌握，最长拌合时间不应超过最短拌合时间的3倍，振捣均匀密实，避免漏振或过振现象发生;（2）加强混凝土面板的养生。采用覆盖养生，保证混凝土面板表面湿润;（3）及时切缝。根据施工现场气温及水泥品种试验确定最早切缝时间，一般应采用多台切缝机同时作业，以保证切缝及时。切缝深度为混凝土板厚的1/3至1/4，不宜切缝太浅（少于1/4）或太深（多于1/3），剩余断面部分能吸收由于高温产生的内应力。

5 结语

混凝土路面断板的原因及处理方法如上所述，施工生产中只有逐一落实控制，才能有效地预防断板的出现。同时，还要及时采取措施，封填微裂縫，如灌注环氧树脂，并加强养护工作，对排水系统中发现的问题及时处理，避免造成较大的病害。桥涵施工过程中，应结合桥面铺装，认真处理好路桥结合部位，防止不均匀沉降。此外，还应做到依法治路，严格控制超载、超重、超限车辆通行。

参考文献：

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