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[摘要]水泥混凝土路面在公路建设中的应用比较普遍，就其在施工和养护中出现的各种病害、裂缝产生的过程，混凝土原材料、配合比、水灰比、施工操作等对质量的影响，以及产生外观质量缺陷的原因进行了比较全面的评述。
[关键词]水泥混凝土路面 质量 病害
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2008）1020096－01
近年来，水泥混凝土路面在公路中的建设发展迅猛，但工程质量不尽人意，并导致建设费用大大增加，为了能更好地控制好水泥混凝土路面的质量，下面就针对我省在公路建设上常见的水泥混凝土路面质量问题并结合自己在多年来的施工管理经验作一广泛的探讨。水泥混凝土路面出现质量问题的原因除路基本身质量欠缺而影响到路面质量外，主要还有路面施工不规范及组成材料不合格的问题所至。其质量病害的主要问题有：
一、裂缝
产生裂缝的原因很多，从时间上可分硬化前和硬化后两个过程。
（一）在硬化前，混凝土还处于塑性状态，由于各种组成材料的密度不同而发生沉降，内部自由水析出，引起沉降收缩裂纹，这一般发生在抹面层的时候。但在干燥的基层上浇筑混凝土面层时，因水份很快被基层吸收，引起混凝土较大地收缩也会产生宽而深的裂缝。为防止沉降裂缝的发生，可采取以下防治措施：避开高温气候施工。同时在浇筑后要及时养护，防止混凝土表面水份蒸发而干燥；在浇筑混凝土前，应将路基基层浇湿；采用二次抹面，以减少表面收缩裂纹。
（二）硬化后，由于施工不当或材料质量问题而产生裂缝。
1．干缩裂缝。因水份蒸发，使混凝土表面开裂，走向纵横交错，没有一定的规律，形似龟纹，缝宽和长度都很小，与发丝相似。引起干缩裂缝的因素主要有：
（1）水泥中的硅酸二钙可产生很多肢体，它在干湿作用下，体积变化很大。水泥中的铝酸三钙水化时需大量的水，养护过程中膨胀值大，干燥时收缩亦大。
（2）混凝土中的用水量对干缩值有很大的影响，当用水量增加一定百分数时，干缩值成倍增加。
（3）骨料的大小和级配也对干缩值有密切关系。级配良好时，空隙率小，砂浆含量减少，收缩值相对减少。对使用偏细砂时，会使混凝土收缩值增大。含泥量大的情况与使用偏细砂相类似。
2．由于温度应力而产生的裂缝。这主要是因昼夜温差太大，而产生较大的温度应力，由于没有设置伸缩缝和对混凝土面板进行及时切割，而造成面板拉裂。
3．由于材料不良引起的裂缝。
（1）水泥安定性不良引起的裂缝。水泥熟料如锻烧不充分，会产生较多的游离氧化钙，因它的水化过程很慢，导致水泥已凝结硬化后仍继续水化而产生体积膨胀的体积变化不均匀现象，使路面出现龟裂、断板等。
（2）因拌和物温度过高，而出现“假凝”现象，并使混凝土板块断裂。水泥拌合后不久，便产生变硬，尔后又变软，逐步正常硬化。这一过程中开始出现的现象即为“假凝”。这是因为拌合物温度过高，使水泥颗粒表面形成一层薄的硬壳，使混凝土拌合物的和易性变差，且影响后期强度。因此，为防止混凝土发生假凝现象，要控制混凝土的拌合物温度。
（3）砂、石材料中的活性材料与水泥中碱产生化学反应，使混凝土结构遭到破坏。集料中的活性二氧化硅与水泥中碱性氧化物水解后生成的氢氧化钠和氢氧化钾会产生化学反应，并在集料表面生成一种碱硅酸凝胶体，这种凝胶体吸水后体积产生膨胀，使混凝土结构破坏，出现较深的网裂，这就是“碱骨料”反应。
①新出厂的水泥不能立即使用，因新出厂的水泥温度较高，且游离氧化钙等还没有完全消解。②采用低碱水泥和非活性集料。③严格控制混凝土的振捣时间，既要振捣密实又要避免过振，过振导致离析，使表面砂浆过厚，易产生收缩裂缝。
二、影响混凝土强度的一些原因
（一）选用材料不当
1．骨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。
2．选用较细的砂、且杂质含量过高。根据规范规定：砂的细度模数应在2.5以上，含泥量不超过3%。
3．水泥随意掺合使用。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。
4．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。
（二）配合比控制不严以及计量不准确
1．水灰比的问题。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。因此要严格控制水灰比。
2．计量不准确。混凝土的配合比是根据混凝土强度、耐久性、耐磨性、和易性来确定的。根据规定计量误差：水泥1％，粗骨料3％，水1％，外加剂2％。同时计量不准确也影响砂石材料的级配，没有一个好的级配，混凝土的密实度就难以保证。新规范中作出了明确规定：水泥混凝土路面、大桥特大桥、隧道等有大体积混凝土施工的工程应采用拌和站并必须配置一定数量的自动计量设备，禁止用体积法计量
（三）施工操作不规范
1．砂石材料含水率的测定。砂石材料的含水量是随气候变化而变化的。施工中往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。
2．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。
3．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。
4．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。
三、结束语
总之，要抓好公路混凝土路面的质量，除路基质量要保证外，必须严格控制材料质量，加强试验检测，做到准确计量，及时对配合比作出合理的设计，严格控制水灰比；同时，必须规范操作行为，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。
参考文献：
[1]《水泥混凝土路面施工及验收规范》（GBG9787交通版）.
[2]《公路路基施工技术规范》（JTJ03395交通版）.
[关键词]水泥混凝土路面 质量 病害
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2008）1020096－01
近年来，水泥混凝土路面在公路中的建设发展迅猛，但工程质量不尽人意，并导致建设费用大大增加，为了能更好地控制好水泥混凝土路面的质量，下面就针对我省在公路建设上常见的水泥混凝土路面质量问题并结合自己在多年来的施工管理经验作一广泛的探讨。水泥混凝土路面出现质量问题的原因除路基本身质量欠缺而影响到路面质量外，主要还有路面施工不规范及组成材料不合格的问题所至。其质量病害的主要问题有：
一、裂缝
产生裂缝的原因很多，从时间上可分硬化前和硬化后两个过程。
（一）在硬化前，混凝土还处于塑性状态，由于各种组成材料的密度不同而发生沉降，内部自由水析出，引起沉降收缩裂纹，这一般发生在抹面层的时候。但在干燥的基层上浇筑混凝土面层时，因水份很快被基层吸收，引起混凝土较大地收缩也会产生宽而深的裂缝。为防止沉降裂缝的发生，可采取以下防治措施：避开高温气候施工。同时在浇筑后要及时养护，防止混凝土表面水份蒸发而干燥；在浇筑混凝土前，应将路基基层浇湿；采用二次抹面，以减少表面收缩裂纹。
（二）硬化后，由于施工不当或材料质量问题而产生裂缝。
1．干缩裂缝。因水份蒸发，使混凝土表面开裂，走向纵横交错，没有一定的规律，形似龟纹，缝宽和长度都很小，与发丝相似。引起干缩裂缝的因素主要有：
（1）水泥中的硅酸二钙可产生很多肢体，它在干湿作用下，体积变化很大。水泥中的铝酸三钙水化时需大量的水，养护过程中膨胀值大，干燥时收缩亦大。
（2）混凝土中的用水量对干缩值有很大的影响，当用水量增加一定百分数时，干缩值成倍增加。
（3）骨料的大小和级配也对干缩值有密切关系。级配良好时，空隙率小，砂浆含量减少，收缩值相对减少。对使用偏细砂时，会使混凝土收缩值增大。含泥量大的情况与使用偏细砂相类似。
2．由于温度应力而产生的裂缝。这主要是因昼夜温差太大，而产生较大的温度应力，由于没有设置伸缩缝和对混凝土面板进行及时切割，而造成面板拉裂。
3．由于材料不良引起的裂缝。
（1）水泥安定性不良引起的裂缝。水泥熟料如锻烧不充分，会产生较多的游离氧化钙，因它的水化过程很慢，导致水泥已凝结硬化后仍继续水化而产生体积膨胀的体积变化不均匀现象，使路面出现龟裂、断板等。
（2）因拌和物温度过高，而出现“假凝”现象，并使混凝土板块断裂。水泥拌合后不久，便产生变硬，尔后又变软，逐步正常硬化。这一过程中开始出现的现象即为“假凝”。这是因为拌合物温度过高，使水泥颗粒表面形成一层薄的硬壳，使混凝土拌合物的和易性变差，且影响后期强度。因此，为防止混凝土发生假凝现象，要控制混凝土的拌合物温度。
（3）砂、石材料中的活性材料与水泥中碱产生化学反应，使混凝土结构遭到破坏。集料中的活性二氧化硅与水泥中碱性氧化物水解后生成的氢氧化钠和氢氧化钾会产生化学反应，并在集料表面生成一种碱硅酸凝胶体，这种凝胶体吸水后体积产生膨胀，使混凝土结构破坏，出现较深的网裂，这就是“碱骨料”反应。
①新出厂的水泥不能立即使用，因新出厂的水泥温度较高，且游离氧化钙等还没有完全消解。②采用低碱水泥和非活性集料。③严格控制混凝土的振捣时间，既要振捣密实又要避免过振，过振导致离析，使表面砂浆过厚，易产生收缩裂缝。
二、影响混凝土强度的一些原因
（一）选用材料不当
1．骨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。
2．选用较细的砂、且杂质含量过高。根据规范规定：砂的细度模数应在2.5以上，含泥量不超过3%。
3．水泥随意掺合使用。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。
4．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。
（二）配合比控制不严以及计量不准确
1．水灰比的问题。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。因此要严格控制水灰比。
2．计量不准确。混凝土的配合比是根据混凝土强度、耐久性、耐磨性、和易性来确定的。根据规定计量误差：水泥1％，粗骨料3％，水1％，外加剂2％。同时计量不准确也影响砂石材料的级配，没有一个好的级配，混凝土的密实度就难以保证。新规范中作出了明确规定：水泥混凝土路面、大桥特大桥、隧道等有大体积混凝土施工的工程应采用拌和站并必须配置一定数量的自动计量设备，禁止用体积法计量
（三）施工操作不规范
1．砂石材料含水率的测定。砂石材料的含水量是随气候变化而变化的。施工中往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。
2．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。
3．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。
4．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。
三、结束语
总之，要抓好公路混凝土路面的质量，除路基质量要保证外，必须严格控制材料质量，加强试验检测，做到准确计量，及时对配合比作出合理的设计，严格控制水灰比；同时，必须规范操作行为，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。
参考文献：
[1]《水泥混凝土路面施工及验收规范》（GBG9787交通版）.
[2]《公路路基施工技术规范》（JTJ03395交通版）.