水泥混凝土道路施工缺陷及解决措施研究

2020-11-26相小丽

建材发展导向 2020年7期

相小丽

（太原市政建设集团有限公司，山西太原 030000）

水泥混凝土有着稳定的特性并且强度较高，所以适合用于公路工程施工中。水泥混凝土路面施工技术的种类繁多，可使用的范围非常广泛，可以很好地提高公路工程施工的效率。然而，水泥混凝土路面施工对所处的环境和外界的天气、温度都有着很高的要求。因此公路工程的相关负责单位必须要结合施工时的各种需求，采用更加优化的水泥混凝土路面施工技术，更好地提高我国公路的建设质量。

1 水泥混凝土路面施工技术特点

在我国，水泥混凝土路面施工是公路工程常使用的技术之一。水泥混凝土路面施工技术有着简单、安全和稳定等特性，因此被广泛使用到公路工程建设当中。利用水泥混凝土路面施工技术，可以更高效地缩减公路工程建设人员的负担，确保公路工程的施工质量，更好地提升公路的质量，保证路面的承载力。

2 水泥混凝土路面道路裂缝产生的原因分析

2.1 路面板断裂

因水泥混凝土路面具备一定的脆性，在温度与湿度变化的影响下，混凝土易出现严重硬化继而发生变形。水泥混凝土路面结构中各种材料因相互作用而出现胶结，也可能造成一定程度的微小裂缝，在外部环境持续作用下，会导致宏观裂缝的出现。初期面板裂缝多是因为材料质量差、工艺不合理、材料配比不当所造成，运营期间出现的裂缝则主要由设计不合理、重载车辆持续碾压、路基不均匀沉降所致。

2.2 设计缺陷

市政水泥混凝土路面道路设计需要结合道路的土层、地下管线分布以及路面通行情况等因素进行综合性设计。水泥混凝土路面道路不同的部分对于设计的侧重各有不同，以路基为例其要求具有较高的承载能力，能够在载荷作用下确保路面始终处于稳定状态。而基层则要求具有足够的厚度使其能够具有良好的透水性和均质效果，为水泥混凝土路面道路通过良好的承载。基层为路面的结构支撑层，其需要具有较强的刚度和稳定性，且断面正确、表面平整，能够避免断板的产生。面板是水泥混凝土路面道路的表层，需要与车辆进行直接的接触，面板需要具有良好的强度和抗磨性以及完善的排水系统.水泥混凝土路面道路所采用的水灰配合比需要进行详细的实验与测定，以确保水泥路面具有足够的强度。水灰比小、水泥含量高市政水泥混凝土路面的强度就高，而含砂率高将能够有效提高市政水泥混凝土路面的抗弯强度，但是会导致市政水泥混凝土路面的抗压强度降低。通过实验测定选择出合理的水灰比，确保水泥混凝土路面道路的施工质量。水泥混凝土路面道路的接缝是为了减少温度变化所产生的影响，温度的变化将使得水泥混凝土路面道路的面板产生膨胀或是收缩，在水泥混凝土路面道路上设定接缝将能够使得面板在假缝处断裂，进而减少无规则板缝的影响。

2.3 材料缺陷

水泥混凝土路面道路施工关键在于材料，如材料存在质量缺陷或是型号不匹配将会使得水泥混凝土路面道路的施工质量大打折扣。如水泥安全性差、强度不足其浇筑的水泥混凝土路面道路的强度和抗压性能也将大大折扣。而集料中的含泥量及有机质含量超标将容易造成水泥与集料的粘结强度不足，进而影响水泥混凝土路面道路的施工质量。

2.4 水泥坍落度变小

水泥混凝土是由水泥、砂石、水依据一定比例混合而成的，若配比阶段外界环境温度过高，就会导致混凝土温度升高。加剧混凝土内水分增发，促使水泥早期水化速度加快，最终导致水泥坍落度变小。

3 水泥混凝土道路预防性养护措施

3.1 接缝材料要求

常用的接缝材料有接缝板与填缝板两种。为提升结构性能，接缝板应使用能适应混凝土面板膨胀收缩、抗变形与耐久性较强的施工材料；填缝应选择具备较强黏结力、杉木板、纤维板、橡胶板等。填缝方法则根据施工温度的不同而分为热施工与常温施工两种，二者的施工材料和施工工艺均存在一定的差异，需要结合实际情况来选择。

3.2 水泥混凝土路面养生施工

在该水泥混凝土场内道路施工工程碾压施工完毕后，若水泥混凝土道路强度已达到5.0MPa～8.0MPa，可以结合高温季节日均日照时间，提前进行锯缝操作，以便最大程度降低短板病发生概率。在水泥混凝土路面表面修整完毕后，施工方应采用湿法养护的方式[3]。即在水泥混凝土路面表层泌水消失后，立即在水泥混凝土路面覆盖塑料薄膜或者塑料布，进行初期养生。在水泥混凝土路面终凝结束，且表面强度一定后。利用麻袋、草帘代替塑料薄膜，或者利用围水法，持续洒水养生。需要注意的是，在围水法应用过程中，施工法规应在每天均匀洒水两次或三次，保证水泥混凝土路面不出现干燥情况。一般高温气候下水泥混凝土路面养护时间为72h。若该水泥混凝土路面养生期间已出现裂缝，则施工方应在温度较低时对路面产生裂缝进行填缝处理。并控制裂缝干燥程度，保证整体施工效果。

3.3 微胶囊法养护技术应用

水泥混凝土道路当出现黏结剂老化情况时，无法与集料无缝结合，从而产生裂缝。为了解决裂纹问题，可以使用微胶囊法对道路进行处理。水泥混凝土的氧化过程是指液相的软水泥混凝土转变为固相的水泥混凝土质的过程，此时软水泥混凝土含量下降，水泥混凝土质含量上升，导致了路面硬度和脆性提升，使道路容易出现裂缝。通过微胶囊法的处理，可以调和软水泥混凝土和水泥混凝土质的比例接近初始状态，使路面的稳定得到保护。微胶囊在道路初建阶段承受交通荷载，随着道路的老化，微胶囊表面的受力分布出现变化，造成微胶囊破裂。微胶囊破裂后其中的再生剂随之排出，使固相的水泥混凝土质得到软化，修复破损路面，使道路得到养护。微胶囊应具备一定的热稳定性和界面稳定性，保证弹塑性变形能力，以应对水泥混凝土混合搅拌时的高温和高应力条件。同时，当道路温度条件发生改变时，由于微胶囊与水泥混凝土之间存在的膨胀系数差异，可能会导致道路内部出现微小裂缝，致使再生剂的提前排出。因此应保证无机填料与基质间处于黏连状态，提升复合材料的抗拉屈服强度，确保水泥混凝土与微胶囊之间的黏结稳定性，使微胶囊的道路养护效果得到充分发挥。

3.4 综合养护工艺

如果环境平均气温在混凝土浇筑的6d 内不低于零下10℃，可使用综合养护工艺。综合养护工艺需要对水泥混凝土进行材料加热，并在搅拌过程中添加少量防冻剂。搅拌时水泥混凝土的温度应保证高于10℃。对比正温养护和负温养护，综合养护工艺能耗相对较少，需要的防冻剂也更少，在实际施工中具有经济上的优越性。

3.5 做好水泥混凝土路面道路的设计

在水泥混凝土路面道路的设计过程中，需要结合水泥混凝土路面道路的地质情况、后期使用情况等进行综合性的考虑，合理的选择水泥混凝土路面道路的施工材料、施工工艺以及水泥混凝土路面道路的结构层厚度和强度。在设计过程中需要根据道路的实际情况选用不同的结构，提高水泥混凝土路面道路地基的承载能力。并针对水泥混凝土路面道路施工中可能出现的各种缺陷采取针对性的举措，减少或是避免缺陷的产生。