水泥混凝土路面磨损的改善

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摘要： 随着公路交通施工技术的逐步提升，水泥混凝土路面是采用水泥混凝土材料铺筑而成的公路路面施工形式，在城镇经济发展中发挥了重要的促进功能。由于近年来交通车辆荷载量呈现重型化发展，路面磨损劣化成为降低水泥混凝土路面行车质量性能的重要因素，探究改善水泥路面耐磨损性能措施，意义深远。

关键词：公路交通水泥混凝土路面材料磨损程度抗磨损技术

当前交通公路施工技术条件下，路面结构是发挥公路承载性能的重要构筑层，采用水泥混凝土材料进行公路路面铺筑，成为水泥混凝土路面的重要施工形式，并以其整体性强，刚度大，承载性高的性能优势，推动着城镇经济的稳步发展。随着市场经济发展的多元化，路面交通流量与行车密度逐渐增加，路面交通车辆荷载趋向重型化，特别是水泥混凝土路面结构在长期轮载重压反复的摩擦阻力作用下，逐渐形成不同程度的路面磨损劣化现象，影响着水泥混凝土路面行车性能的正常使用。针对水泥混凝土路面磨损现象进行耐磨抗磨技术改善，是优化和延长水泥混凝土路面性能的重要保障措施。

1.水泥混凝土路面磨损现象的机理分析

相对于公路构造来说，水泥混凝土路面是采用水泥、集料、适量水分或钢筋形成混凝土进行铺筑路面结构的重要施工形式。水泥混凝土路面的交通行车需要在其承载强度基础上具有一定的摩擦阻力，水泥混凝土路面施工，往往需要在其路面表层进行拉毛或刻槽处理形成路表宏观抗滑构造，以便于保障路面行车稳定性，特别是雨天高速行车时为排除路面水膜干扰，防止轮胎飘移打滑，抑制路面水雾飞溅，增加行车能见度，进而保障安全行车质量。

磨损是相互接触的物体在发生相对运动过程中在其工作表面造成物质损失或产生残余变形的现象。水泥混凝土路面磨损，就是指车辆轮载基于路面摩擦阻力及防滑性能基础上形成的一种路面耗损劣化现象。

水泥混凝土路面通常是由一定级配的砂石与水泥按比例进行混合拌制后浇筑施工而成，其水泥砂石集料的抗磨蚀性能相对不一。事实上，当水泥混凝土路面受到高速行车车辆轮载的重压冲击、摩擦切削等磨蚀破坏作用时，其破坏力首先作用于混凝土路面的水泥石表层之上，在集料粒径颗粒凸起程度不太明显时，相关集料的被磨蚀程度要小于水泥层并对其起一定的保护作用，但随着路面集料颗粒凸出程度的增加，其顶面遭受车辆轮载磨蚀的作用力不断加大，造成磨蚀速度随之相应增加。同时，路面水泥层受磨蚀的作用力则随集料凸出程度的增加而减小，直到集料的磨蚀破坏作用与水泥层相接近时，二者磨蚀速度趋于平衡。水泥混凝土路面的磨损程度取决于集料和水泥石的成分比例及其各自的抗磨蚀性能。2.常见水泥混凝土路面磨损的类型特征

水泥混凝土路面磨损是在论在作用下形成的客观现象，总体上说，水泥混凝土路面的磨损形式通常可以分为粘着磨损、疲劳磨损、磨粒磨损以及侵蚀磨损等几种类型，不同的磨损具有不同的特征，磨粒磨损和疲劳磨损是水泥混凝土路面磨损的主要形式。

水泥混凝土路面的粘着磨损是指路面结构表层材料在行车车辆荷载高压固相结合作用下造成路面耗损现象；磨粒磨损是水泥混凝土路面在其抗滑阻力作用下形成的最为常见的耗损形式，通常因洒落在混凝土路面上的坚锐硬质颗粒被车辆重压楔入较软路面所引起的磨耗，其磨损程度由接触材料的相对硬度、路面荷载、磨粒几何形态及磨损距离等因素决定。侵蚀磨损通常是指水泥混凝土路面材料在自然雨水侵润冲刷冻涨循环作用下导致其强度性能弱化而造成的磨耗。疲劳磨损则是水泥混凝土路面车辆高速运移作用下，在车轮与路面作用点前后分别形成交替循环的拉压应力超过面层材料耐磨极限时，最终导致路面原生裂缝扩展引起路面砂浆层碎散脱落或局部断裂的现象，疲劳磨损将会在路面形成许多脱落性粉末颗粒。

3.改善水泥混凝土路面耐磨损现象的技术分析

3.1 科学选择水泥路面施工材料的强度耐磨性

针对水泥混凝土路面施工的水泥标号，胶凝强度特性，集料粒径大小，耐压强度以及杂质成分含量进行科学控制，尽量采用优质水泥和粗细均匀的集料，选择耐磨损性能较高的硅酸盐类水泥和粒径较适宜硬度较大的石料进行施工。

3.2 合理控制水泥混凝土水灰比强度拌和参数

水泥混凝土拌和过程中，严格控制水灰比设计参数，加强混凝土强度性能控制，在水灰比一定的情况下选择较小的水泥用量，添加优质减水剂时适当降低水泥用量或采用矿物掺合料代替部分水泥，适宜控制混凝土中的水分含量。

3.3 严格控制水泥混凝土路面结构的韧性强度

采用多种方法加强混凝土韧性控制，提高水泥混凝土材料的抗裂性和抗疲劳性能，以便于及时降低混凝土疲劳磨损速度和强度。混凝土的耐磨性能与其抗压强度关系极大，提高水泥混凝土的强度，能有效增加路面耐磨抗损坏性。

3.4 优化改善水泥混凝土自身的整体耐磨性能

改善水泥混凝土路面的耐磨性能应从提高路面材料耐磨性能、限制水泥最大用量、改善混凝土疲劳性能等方面入手，复合掺加减水剂和矿渣对混凝土耐磨性能的改善作用尤为明显，通过加掺减水剂和矿渣形成的减水与增密增柔效果，加大混凝土内部密实性，改善混凝土脆性，增强水泥混凝土路面耐磨损性能。

加强水泥混凝土路面表层的及时养护管理

受自然环境变化影响水泥混凝土路面在使用过程中往往会产生一定裂隙碎石颗粒、加上运输车辆洒落的硬质尖锐性颗粒通常会在车辆高速重压下被深嵌入路面内形成磨粒磨损，进一步衍化成其他磨损破坏。加强路面表层的及时养护与清理，能有效减轻或减少其路面磨损程度，增强器抗磨损性能。

结束语：

总之，增强和提高水泥混凝土路面耐磨损性是保障与延长路面使用性能的重要措施。针对水泥混凝土路面材料性能进行优化选择、合理控制水泥混凝土的水灰比，改善混凝土的疲劳性能，是提高水泥混凝土路面耐磨损性能的技术措施。

参考文献：

[1]李雪芹《水泥混凝土路面耐磨损技术研究》 山西建筑 2009

[2]张和平《水泥混凝土路面耐磨损技术分析与改善措施》中国科技阅览 2009

作者简介：王克良（1967-），男，大专学历，黑龙江省穆棱市交通局地方道路管理站助理工程师，主要研究道桥管理方向。