中国西部科技 ２０１０年０８月（中旬）第Ｏ９卷第２３期总第２２０期 浅谈水泥混凝土路面断板的防治 符发可 何坚 （１．广西沿海公路管理局，广西北海５３５０００；２．广西南宁航道管理局，广西南宁５３００３１） 摘要：水泥混凝土路面具有强度高，刚度大，稳定性好，使用年限长，养护费用少等优点，近几年应用比较广泛，但 有些路面上出现了不同程度的断板现象。在新建道路建设施工中，关于混凝土路面的断板问题，一直是困扰施工单位的 一个通病。混凝土路面的造价高，工艺复杂，发生断板后采取的补救措施较为繁杂，要耗费大量的人力，物力和财力。 本文介绍水泥觇凝土路面断板的原因及防治方法。 关键词：水泥混凝土路面；断板；防治 ＤＯＩ：１ ０．５９６９／Ｊ．ｉｓｓｎ．１ ６７１—６５９６．２０１ ０．２５．０２４ ｌ 控制混凝土路面断板的意义 有断裂层，基层强度不够，造成车辆行驶直接反射在砼面板 混凝土路面断板一般可分为早期断板和后期断板两 上。当混凝土路面施工完成后，短期内不会发现断板，而在 种，而断板形式可分为横向断板和纵向断板两种形式，而 通车后经常出现断板，而且是大面积连续多块发生断裂或出 断板程度有可分为全透式和半透式两种。 现纵裂，其危害尤为严重。 （２）过早通车加载；当路面未 水泥混凝土路面产生断板后，对路面的使用品质及 达Ｎ２８天养生期时为方便施工或其它原因开发交通造成的。 行车安全和舒适性都会有较大的影响，断板数量的多少是 过早通车的理由往往是认为车辆在路面上缓速行走会使荷载 评定路面的主要依据，混凝土面板一旦产生断板，其它病 均匀而不会破坏路面，其实车辆在行走过程中会形成共振现 害就会伴随发生，如错台，脱空，裂缝，拱起等破坏。对 象，而共振动力的瞬间压力极大，容易造成断裂，因此应避 于裂缝较宽的断板，如果不及时进行处理，会促使水泥混 免过早开放交通。（３）因温度造成断裂；在某此地区，昼 凝土板发展成为破碎板，严重破坏路面，使路面丧失承载 夜温差极大，混凝土内部在凝固过程中产生的水化热，受到 能力。 变化极大的温度影响，直接导致强度不够。因此在昼夜温差 ２ 断板产生的主要原因 较大的地区施工时，应采用覆盖物进行保温以降低温差带来 ２．１早期断板 变化。 （４）混凝土原材料不合格。此类情况造成的断板较 早期断板是指路面在完成施工浇筑成型后，２４４＂，时内 多，一是原材料级配不良，混凝土在拌制时达不到规定的和 发生板快断裂。这种断板一般是由于前期养护不充分造成 易性和坍落度，在混凝土浇注时，易造成骨料分离，水泥未 的，特别是夏天炎热的施工季节。由于混凝土的初凝阶段 全部溶解或对砂石的握裹率不足；二是原材料净度不足， 需要大量的水份，而炎热夏天的天气又极易造成水份的散 砂、石、水等杂质较多，影响混凝土的和易性，并且化解部 发。混凝土在凝结过程中因缺少水份而导致强度无法达到 分水泥，影响了整体的混凝土质量。（５）混凝土配合比不 设计要求，造成断裂。此种断板为半透式，并在表面形成 合理；室内配合比设计与生产配合比存在一定差距，室内配 大量细小裂纹，形如蜘蛛网状。 合比设计时往往不经意对原材料有所挑选，而水泥混凝土是 早期断板的另一个原因是切缝较晚。当大面积混凝 机械按照设定的配比进行生产的，对原材料没法选择，因此 土浇注后，由于其内部应力较大需要在最佳时间内进行切 在生产水泥混凝土过程中，应验证室内配合比设计，及时做 割。当切割时间较晚时易造成断板。所以，严格控制好切 出调整。 割时间是必要的。但是由于地理位置和施工环境不同，规 ３ 防止断板产生的措施 范规定的‘温度小时法’，也只能作为参考数据，特别是 ３．１基层的施工 在山区，早晚的温差较人，对于切割时问更难控制。经长 （１）基层施工平整度差是由于水泥稳定基层混合料含 时间的经验摸索，可采用拇指指甲划其表面，能够划出轻 水量不一致，级配变化，再一个就是摊铺机履带轮下有垫 微凹痕且凹痕处呈白色，边缘整齐无掉渣现象来判定最佳 物，这几个原因导致混合料压实度系数不一致。因此应保持 切缝时间。 混合料的各种指标一致性，提高碾压工艺水平。压路机的操 ２．２后期断板 作水平高低，也可影响基层的平整度。 后期断板成因归纳有以下几个方面： （１）基底施工 （２）基层施工厚度不够：这也是混合料含水量、级配 不合格：在进行基层施工时，其质量要求没达到规定值， 变化造成的。含水量和级配的改变，使压实系数相应改变， 基层平整度不够，造成砼板厚度不一，压实度不够或基层 测量人员不可能不断改变压实系数。最终致使基层厚（薄） 收稿日期：２０１Ｏ－０７—１５修回日期：２０１０—０８—０６ ４８ 厂＿］ 垄堕 不均，高程超过容许偏差。 （３）确定试验室配合比和换算工地配合比；在基准配合比 （３）基层施工强度不够：直接表现为取不起样芯， 的基础上，采用减少或增加水灰比的做法，拟定几组（一 或取得起但表面粗糙，不密实，试压强度低。造成基层强 般为三组）满足工作要求的配合比，通过实际拌和、成 度不够的因素很多，主要是混合料灰剂量和级配不够、不 型、养护和测试混凝土立方体抗压强度，确定符合强度的 合理造成的。因混合料灰剂量偏小，起粘结作用的细颗粒 水灰比，以此得出满足强度要求的试验室配合比，再根据 偏少，导致基层成型、钙化后有一定的空隙，不密实。在 工地现场材料的含水量率，将试验室配合比换算为工地实 基层混合料中，水泥起到主要的钙化作用，细颗粒起着粘 际使用的配合比。 结的作用。因此我在混合料配比中，控制细颗粒的通过百 ３．４加强混凝土施工工艺的控制 分比，以减少空隙增大密度。通过几次对比试验，发现基 提高混泥土的拌和质量，尽量避免人为因素对混泥土 层密度、强度同时提高了。 质量的影响，混凝土振捣过程应均匀一致，强度适中，对 ３．２认真选择混凝土原材料 有泌水现象，应及时清除，保证切缝深度，掌握好切缝时 水泥混凝土所用材料都经过严格挑选，从检验合格的 间，施工中避免接缝错开，水泥混凝土面板无论在施工 厂家进料，各项指标达到规定要求。（１）水泥的选用。通 期，还是养护阶段，始终暴露于大气环境中，风速对混凝 常应选用强度高、干缩性小、抗磨性能及耐久性能奸的水 土干缩影响非常大，应采取加盖挡风棚等相应的措施。 泥，施工时根据公路等级、工期要求、浇筑方法、路用性 ３．５做好养护工作 能要求、经济性等因素选用合适的水泥品种从标号。 （２） 加强混凝土养生，建立完整的水泥混凝土路面日常养 粗骨料。粗骨料的强度应高于混凝土标号的１．５倍，其压碎 护方法。为做好水泥混凝土路面的养护工作，延缓混凝土 值不宜大于２０％；骨料的强度要符合质量要求，通过硫酸钠 路面的进一步破坏，我们一方面认真总结过去养护工作中 溶液浸泡，然后烘干，经５次循环的重量损失不宜大于８％； 的经验教训，一方面，不断积极探索、试验，初步摸索出 粘土、淤泥、尘屑、硫化物和硫酸盐、有机质、云母、轻 一条水泥混凝土路面日常养护的有效方法。注意在入冬和 物质及针片壮颗粒等有害杂质，要采取高压水冲洗等措施 雨季前全面进行一次路面纵横灌缝或补缝工作，减少路面 将其控制在３％以内。 （３）细集料。细集料应采用地质坚 水下渗。传统的养护方法时用草袋，麻袋片遮盖，酒水养 硬、耐久、洁净的天然砂、机制砂或混合砂，并应符合细 护，草袋不能漏盖，每天均匀洒水。现在采用新型的养护 集料技术指标的规定。制砂是由制砂机生产的细集料，粗 剂进行路面养护，工艺简单，操作方便，有利于文明施 糙、洁净、棱角性好，应该推广使用。 （４）水。清洗集 工。杜绝过早开放交通；施工中要组织计划好施工项目， 料、拌和混凝上及养生所用的水，不应含合影响混凝土质 形成有效的流水工作程序，杜绝运输受阻而不得不提前开 量的油、酸、碱、盐类有机物等。饮用水一般均适用于混 放交通的局面。 凝土。 ４ 结束语 ３．３混凝土配合比设计 根据多年的施工实践证明，水泥混凝土路面只要采用 混凝土配合比就进场材料批量做相应验证试验。 正确的预防措施，混凝土路面的断板率就会大大减少；这 （１）初步配合比设计阶段；针对设计文件要求，根据原始 对于保证水泥混凝土路面施工质量，延长混凝土路面的使 资料和原材料的特点、性质，按照我国目前广泛采用的设 用寿命将是十分重要的。 计步骤，首先算出一个初步配合比，即组成混凝土原材料 参考文献： 的各自用量。（２）提出基准配合比；采用施工实际使用的 ［１］宋焕宇．水泥混凝土公路断板的分析与处治措施［Ｊ］．交通标准 材料，通过实拌实测的方法，对初步配合比进行工作性检 化，２００７，０９． 验，检验初步配合比的坍落度或维勃稠度，根据试验结果 ［２３唐玉斌，韦东玲．浅谈广西高速公路水泥砼路面断板产生的原因 和必要的调整，提出能够满足工作要求的基准配合比。 及处理措施［Ｊ］．沿海企业与科技，２００６，１０． （上接第４０页） 以某型号商用车为例：汽车总质量 故对鼓式制动器的设计有一定的实际指导意义； （２）采用 ３５００ｋｇ，轮胎型号为２１５／７０Ｒ１５，半径０．３４３ｍ，制动初速度 ＭａｔＩａｂ优化工具箱求解，简单易行，不用学习太多的编程 ８０ｋｍ／ｈ，摩擦系数为０．４。制动器参数优化前后见表１与表 语言，并且在求解过程中，优化过程参数可以进行控制， ２。 不仅减少工作量，而且速度快。 计算结果表明：优化后制动温升降低、制动效能因素 参考文献： 提高、制动鼓体积略有增加，制动鼓体积增大原因是该项 ［１］王望予．汽车设计［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００６，１． 加权系数偏小。 ［２］米洁，吴欲龙．汽车鼓式制动器多目标优化设计 ］．机械设计 ５ 结论 与制造，２００７，ｌ，２５￣２６． 本文通过对鼓式制动器的分析与计算得出以下结论： ［３］周正武，丁同梅．ＭＡＴＬＡＢ遗传算法优化工具箱（ＧＡＯＴ）的研究与 （１）经过实例验证，制动效能因数显著提高，制动器温升 应用［Ｍ］．机械研究与应用，２００６．１２：６９￣７１． ［４］林家让．汽车构造［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２００４，１． 降低，因此本文所建立的多目标优化模型是合理可行的， ４９