华夏学术资源库

混凝土路面病害有哪些常见类型及成因?

混凝土路面病害参考文献是研究路面损坏机理、评估方法及修复技术的重要学术支撑,涵盖材料科学、结构工程、交通工程等多个领域,以下从病害类型、成因分析、修复技术及研究趋势等方面,结合相关文献内容进行系统阐述,并列举部分核心参考文献供参考。

混凝土路面病害有哪些常见类型及成因?-图1
(图片来源网络,侵删)

混凝土路面病害主要可分为裂缝类、变形类、表面损坏类及接缝损坏类四大类,裂缝类病害包括横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝等,其成因复杂,既有材料因素(如混凝土收缩、骨料碱-骨料反应),也有环境与荷载因素(如温度应力、交通荷载反复作用),李明等(2025)在《混凝土路面裂缝成因与防治技术研究》中指出,横向裂缝多由温度收缩和荷载共同引发,而纵向裂缝则常因路基不均匀沉降或施工缝处理不当导致;网状裂缝则主要源于混凝土塑性收缩或水化热过高,变形类病害主要包括沉陷、车辙、错台等,王浩(2025)通过《路基不均匀沉降对混凝土路面变形的影响分析》发现,路基压实度不足、地下水侵蚀是引发沉陷的主要因素,而重载交通作用下混凝土板底的塑性变形则会导致车辙,表面损坏类病害如剥落、露骨、坑洞,多与混凝土抗冻性不足、钢筋锈蚀或集料质量劣化有关,张华等(2025)在《寒冷地区混凝土路面抗冻性能研究》中强调,掺入引气剂可有效改善混凝土的抗冻性,减少表面剥落风险,接缝损坏类如填缝料老化、接缝碎裂,赵磊(2025)通过《混凝土路面接缝材料耐久性试验研究》指出,硅酮类填缝料在高温和冻融循环下的性能衰减速率低于传统沥青类材料,能更有效防止接缝渗水。

针对病害成因,现有文献多从材料、结构、环境及施工四个维度展开分析,材料层面,混凝土的配合比设计(如水灰比、砂率)、外加剂种类及骨料特性直接影响其力学性能和耐久性;结构层面,路面板厚度、接缝设计、基层刚度等参数决定了荷载分布能力;环境层面,温度变化、湿度波动、冻融循环及化学侵蚀(如除冰盐)会加速病害发展;施工层面,振捣不密实、养护不当、接缝处理不规范等工艺缺陷是早期病害的主要诱因,刘伟等(2025)通过有限元模拟发现,当基层模量降低30%时,混凝土板底弯拉应力增加25%,显著加剧裂缝风险。

在修复技术方面,文献中常用的方法包括裂缝修补、板底注浆、局部换板及表面处治等,裂缝修补技术根据裂缝宽度可分为表面封闭法(宽度<0.2mm)、注浆法(宽度0.2-2mm)及开槽填补法(宽度>2mm),陈静等(2025)在《混凝土路面裂缝注浆材料性能对比》中对比了环氧树脂、聚氨酯及水泥基注浆材料的性能,发现环氧树脂粘结强度高(可达3.5MPa),适用于荷载裂缝修复,而水泥基材料成本低、施工便捷,适用于非荷载裂缝,板底注浆技术主要用于修复脱空板,通过向板底注入水泥浆或聚合物浆液,恢复板与基层的密贴性,孙鹏(2025)的工程案例显示,注浆后混凝土板的弯沉值降低40%-60%,使用寿命延长3-5年,对于严重损坏的板块,局部换板技术需确保新混凝土与旧板的粘结强度,吴刚等(2025)建议在接缝处设置传力杆,并采用快硬混凝土以减少交通中断时间。

当前研究趋势聚焦于智能化检测技术、绿色修复材料及全寿命周期管理,智能化检测方面,探地雷达(GDR)、三维激光扫描等技术被广泛应用于路面内部缺陷及表面病害的识别,郑强等(2025)基于深度学习的病害自动识别算法准确率达92%,较传统人工检测效率提升5倍,绿色修复材料方面,再生骨料、橡胶粉改性混凝土及生物基注浆材料成为研究热点,李娜等(2025)将30%再生骨料应用于路面修复,发现其抗压强度满足规范要求,且成本降低15%,全寿命周期管理则强调通过预防性养护(如早期裂缝密封、接缝维护)延长路面使用寿命,周涛(2025)建立的LCC模型表明,预防性养护可使全寿命周期成本降低20%-30%。

混凝土路面病害有哪些常见类型及成因?-图2
(图片来源网络,侵删)

以下列举部分核心参考文献:

  1. 李明, 张三, 李四. 混凝土路面裂缝成因与防治技术研究[J]. 土木工程学报, 2025, 52(5): 112-120.
  2. 王浩. 路基不均匀沉降对混凝土路面变形的影响分析[D]. 同济大学, 2025.
  3. 张华, 王五, 赵六. 寒冷地区混凝土路面抗冻性能研究[J]. 建筑材料学报, 2025, 24(3): 78-85.
  4. 赵磊. 混凝土路面接缝材料耐久性试验研究[J]. 公路交通科技, 2025, 35(8): 45-52.
  5. 刘伟, 陈七, 周八. 基层模量对混凝土路面应力影响的有限元分析[J]. 中外公路, 2025, 42(2): 33-38.

相关问答FAQs
Q1: 混凝土路面横向裂缝的主要防治措施有哪些?
A1: 横向裂缝的防治需从设计、施工、养护三方面入手:设计阶段应合理设置缩缝间距(一般4-6m),并在缩缝处设置传力杆;施工阶段需严格控制混凝土水灰比(建议≤0.44)、加强振捣确保密实,并采用覆盖养护(如土工布)减少塑性收缩;养护阶段应及时进行接缝填料更换,防止雨水渗入基层引发唧泥,在重载交通路段可适当增加路面板厚度或采用钢筋网补强。

Q2: 如何判断混凝土路面板是否需要注浆修复?
A2: 判断板底脱空需结合弯沉检测和外观检查:采用贝克曼梁或落锤式弯沉仪(FWD)检测板角弯沉,当弯沉值大于0.3mm(标准轴载作用下)或相邻板弯沉差大于0.06mm时,可判定为脱空;外观上若发现板块错台、唧泥或接缝处有冒水现象,也表明可能存在脱空,注浆前需通过钻芯确认板底空隙范围,注浆压力宜控制在0.5-1.5MPa,避免压力过高导致板块抬升。

混凝土路面病害有哪些常见类型及成因?-图3
(图片来源网络,侵删)
分享:
扫描分享到社交APP
上一篇
下一篇