超细水泥用于水泥混凝土路面裂缝处理的研究

摘 要：水泥混凝土路面经常出现裂缝的问题，这种问题长期存在下去，不仅会影响道路的使用寿命，更重要的是会造成车辆损坏，甚至是人员伤亡，因此必须采取有效的措施解决这个问题。目前最经常使用的方法就是灌缝，将水泥浆液注入存在裂缝的地方，将其中的积水以及空气全部排除出去，并且占据该地方，进而增加路面的稳定性。本文首先介绍了利用超细水泥处理混凝土路面裂缝的必要性；其次概述了灌浆材料性能对比实验，最后探讨了其应用环节，希望能够为水泥混凝土路面裂缝施工人员提供借鉴。

关键词：超细水泥；水泥混凝土路面；裂缝；处理；研究

水泥混凝土路面裂缝处理之所以使用超细水泥材料，主要是因为选择化学浆液，虽然效果很好，但是成本高，而且最为关键的是有毒性，不仅会对环境产生影响，对人身体也有一定的危害；而如果选择普通硅酸盐水泥，其粒径不符合要求，通常都比较大，比较细微的裂缝就不能将其灌入其中，但是水分却能进入，这种情况长期存在下去，还会出现唧泥的现象，路面就产生新的病害，所以选择超细水泥，不仅经济，而且还无毒，效果比较好。

1 超细水泥用于水泥混凝土路面裂缝处理的必要性

超细水泥主要利用灌缝的方式来处理路面的裂缝问题，从而达到提高路面的使用性能的目的，那么应该如何进行灌缝材料的选择呢？灌缝处理方式利用什么原理呢？笔者总结如下：

通常情况下，在施工期间，大部分设计人员与施工人员都会把水泥混凝土板当作是弹性薄板，只是这种薄板属于小挠度，如果假设薄板与地基没有缝隙，那么，薄板就可以均匀的支承，无论路面荷载在哪些部位上，都不会产生太大的应力，但是如果两者之间存在缝隙，板脚处就会失去薄板的支撑，使其保持在悬臂的状态，如果这种情况长期存在，板内的应力与剪力将会越来越大，久而久之，薄板的受力就会达到极限，最终出现裂缝。水泥混凝土板本身就是脆性很强的材料，虽然抗压性能很高，但是抗弯性能却非常差。

其主要的加固原理是利用注浆管，增加其压力，使浆液能够充分的注入到板底空隙中，之后再使用充填等方法将裂缝中存在的积水或者空气排出出去，并且注入进去的浆液占据该位置，需要人工进行控制，几天之后，浆液就会把该位置存在的比较松散的颗粒凝结成一个整体，这样就变成一个性能相比好的结石体，使得板底不再悬空，其受力状态也不再受到影响，板体与地基也保持在连续性的状态中，从而实现了加固基础、解除路面裂缝的目标。

目前最经常使用的灌浆材料是硅酸盐水泥，虽然使用这种材料的技术比较成熟，其应用效果相对效果也比较好，但是如果处理不当也存在着问题。比如，如果选择的硅酸盐水泥不达标，粒径过大，那么一些比较细微的缝隙就不能完全的注入浆液，但是水分却能渗透进去，一旦该位置有车辆通过，荷载比较大，就会产生唧泥，不仅不会发挥灌浆的作用，还会使路面产生新的问题；而如果选择化学浆液来封住裂缝，其效果非常好，但是成本却非常昂贵，最重要的原因是这种封缝方式其毒性非常大，无论是对环境，还是人身体都会造成消极影响。所以在施工过程中一定要选择对环境与人都不会有负作用，又经济实惠的材料，经过对年实践，超细水泥成为首选，因为这种材料属于新型材料，不仅不会对环境与人产生负作用，而且内含的颗粒超细，无论多么小裂缝都能注入浆液。

2 材料性能试验

选择超细水泥作为灌浆材料之后，就要对其性能进行检验，尤其是其抗压强度以及液体的流动性，那么，如何进行试验呢？笔者总结如下：

2.1 材料的抗折、抗压强度对比

灌浆材料之后具备一定的抗折以及抗压强度才能符合工程条件，对不同的材料进行抗折、抗压试验，通常都是利用标准砂试件。胶砂强度试验材料配比为W（水）：C（水泥）：5（标准砂）-0.5：1：2.75（质量比），在相同的养护条件、相同龄期下，超细水泥的抗折、抗压强度较普通硅酸盐水泥高，能更好地满足工程需要。采集者退散。

2.2 净浆渗透性能与水灰比的关系

由于超细水泥是一种新型材料，其相关标准还不成熟，该试验采用的渗透仪仿照基马式渗透仪制造。仪器主要由筒身、渗透板、可动底座组成，筒身为透明玻璃，内直径尺寸为50mm，高400mm，体积785ml；渗透板高65mm，共330个孔，孔径3mm。测试时，在渗透仪筒内先加入ISO标准砂，再灌入配好的浆体，在常压下静置15min后，量取浆体渗入砂中的深度，以此评价浆体的渗透性能。

3 现场试验

由室内对比试验可知，MFC-GM材料粒径小，各项性能较普通水泥优越，更有利于灌浆封缝，故选择其作为工地上的灌浆材料。兼顾灌浆的强度、流动性能以及渗透性能等，最终选取w/C-1.0（质量比）作为工地灌浆的配比。

根据材料热胀冷缩的性质，冬天气温低时，裂缝的宽度是最大的，有利于灌浆封缝，最终选择灌浆时间为12月中旬。某公司X347线于2002年全线通车（全长20km），通车后3年时间，路面出现大量裂缝，有些地方严重破坏，经全线调查，选择K3+500～K4+300段作为试验路段。试验步骤简述如下。

第一，检测。利用贝克曼梁路面弯沉仪进行弯沉差检测，有些路面板差异弯沉达到O.1mm，根据交通部《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ073.1-2001）（以下简称《规范》），认为板底可能出现脱空现象；第二，钻孔定位。根据裂缝分布情况，每块水泥混凝土板钻孔数目不一，沿裂缝布孔，钻孔间距不宜太大，且位置距自由边不小于50～80cm，避免浆体从路肩渗出；第三，钻孔。用风镐按标定位置钻孔，深度到路基顶面，能刚好钻到脱空处最好；第四，清缝。用压缩空气把孔与裂缝里的灰尘、杂物等吹出，以免影响灌浆质量。考试大论坛；第五，配浆。将MFC-GM8000材料按水灰比1：1配置，并不时搅拌，以防沉淀；第六，灌浆。采用JZB-2型挤压式注浆机，压力一般控制在O.2～0.6MPa，保持压力稳定，当浆体从面层裂缝中渗出，再略降低压力，直至洁净的水流出（水泥颗粒已沉淀）。灌浆过程中溢浆的孔及时封堵，防止压力过度散失。灌浆完后，不要立即拔出灌浆头，当注浆管中压力达到0.2MPa时，再缓慢拔出，防止浆体反流。

结束语

综上所述，可知在水泥混凝土路面裂缝处理中使用超细水泥其效果是非常好的，因为这种材料无论是多么小的裂缝都能灌进水泥浆，将裂缝中存在的松散的颗粒凝结起来，变成整体，是水泥混凝土路面与地基之间不会出现脱空的现象，进而增加路面的使用年限，而且通过多种材料的对比，超细水泥无论是强度，还是抗折度都非常好。

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