浅谈公路路面耐久性提升的施工方法
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【摘要】实际条件下，混凝土耐久性抵抗了混凝土各种破坏因素的作用，使其有长期强度和外观完整性的能力产生。混凝土的耐久性与较多因素产生直接联系，在很大程度上对施工过程中的质量产生决定影响，并正确地维修和检测公路路面的施工状况。
一、公路路面耐久性的结构分析
随着我国石油资源的缺乏，国际石油价格也在持续攀升，石油价格的增长直接造成石油沥青、燃油的价格快速增长，国外通常运用的是厚沥青耐久性路面的方法，在我国干线公路施工中，该方法并不能得到适用。由于该方法会对工程造价得到大幅度提升，很多施工单位无法接受。为了使公路沥青路面的长期使用性能得到提升，我国学者通过大量的研究分析，通过对结构层厚度变化等因素对路面力学的寿命及投资产生的影响进行分析表明，当基层和底基层的厚度进一步增加，路面耐久性也有了一定程度的增强，有较高的投入产出比值，因此，运用对干线道路基层和底基层厚度增加的方法，使路面耐久性得到有效提升，在我国干线公路建设工程实际中得到有效应用。通过研究表明，石灰处治土和天然砂砾处治路基能够使公路的耐久性得到有效提升，因此上述施工工艺的运用极为必要。
二、公路路面结构耐久性中存在的问题
1.混凝土的冻融破坏结构保持在冰点以下
当混凝土处于该环境状态下时，部分混凝土内孔隙水会有结冰现象产生，从而形成体积膨胀现象，过冷的水灰出现迁移，形成各种压力，当压力满足一定程度以后，会导致混凝土破坏产生。混凝土产生冻融破坏的最主要特征则是有表面剥落现象，严重时可能会有石子暴露。混凝土的抗冻性能和内部孔结构都与气泡含量产生直接关系。当孔越少且越小时，其破坏作用也相对较小。封闭气泡增多，抗冻性能好。影响混凝土抗冻性能的因素除了含气量和孔结构以外，还包括饱和度、水灰比、含水率、混凝土的龄期和集料的孔隙率等。
2.混凝土产生碱-集料反应
混凝土的碱和集料产生的反应是指混凝土中的碱与集料内的活性组分产生化学反应现象，造成混凝土有开裂、膨胀甚至是破坏问题产生。由于反应是在混凝土内部进行的，一般无法将其危害作用得到彻底根治。作为混凝土工程中的一项重大隐患，许多国家由于碱-集料之间的反应，不得不拆除桥梁等建筑物，引发较大损失形成。国内工程中也有类似现象，一些桥梁项目会有不同程度的膨胀破坏产生。混凝土碱-集料反应应具备以下三个条件，主要包括相应数量的碱、水分以及相应的活性集料。
3.化学侵蚀现象
当混凝土结构处于侵蚀性介质环境作用下，会使水泥石产生一系列的物理、化学及物化变化，并被逐渐侵蚀，有效降低了水泥石的强度，导致破坏现象发生。最常见的化学侵蚀为淡水腐蚀，一般分为五种类型，包括：硫酸盐腐蚀、酸性水腐蚀、镁盐腐蚀以及碳酸腐蚀。淡水的冲刷会在一定程度上溶解了水泥石中的组分，使水泥石空隙增加，降低密实度，导致水泥石有破坏现象发生。通过相关研究分析，当水泥石中的氧化钙有5%溶出时，强度会有7%的下降。当氧化钙溶出达到24%时，强度会降低29%。表明，挡水冲刷会对水工建筑造成严重影响。当水中融入了一些酸类时，水泥石灰会受到化学溶解和溶析的双重作用，使腐蚀的发展速度得到明显加快。碳酸对混凝土产生的影响主要包括：在溶析水泥石的同时，会有效破坏混凝土内的碱环境，降低了水化产物的稳定性，直接影响到水泥石的致密度，从而导致混凝土侵蚀问题发生。在SO42-离子深入至混凝土内并与水泥有组分反应产生时，硫酸盐的腐蚀现象会得以显现，从而使生物体体积产生膨胀开裂，导致破坏问题形成。由于海水中存在着多种离子，并有复杂的侵蚀形式，但由于镁盐对硬化水泥石的结构组分得以分解，同时硫酸盐作用会造成水泥石形成破坏，氧化镁沉淀会对混凝土孔隙产生堵塞，使海水侵蚀得到有效缓解。
4.钢筋的侵蚀现象
在外部介质的作用下，钢筋会出现电化反应，逐步有氢氧化铁生成，即所谓的铁锈，对比原金属，体积会有2～4倍的增大，造成混凝土有顺筋裂缝出现，使得腐蚀截止渗入钢筋通道内，提升了结构的损坏速度。在强碱溶液内，氢氧化铁会产生稳定的保护层，在一定程度上阻止了钢筋锈蚀的发展，使碱环境得到破坏或减弱，导致钢筋锈蚀现象发生。例如：混凝土的中性化和碳化。引发混凝土有碳化和中性化产生的主要原因是由于沪宁图的密实度，即不足的抗渗性能，酸性气体逐渐渗入混凝土内部，和氢氧化钙有一定反应发生。第二，钢筋表面钝化膜受到氯离子的特殊破坏现象。氯离子对钢筋表面钝化膜有着特殊的破坏作用。当混凝土内氯含量超标时，钢筋会产生锈蚀现象，钢筋出现锈蚀的必要条件则是水和氧的产生。因此，若混凝土有开裂现象产生时，会形成水和氧的流通通道，使钢筋的锈蚀速度得以加快，对混凝土裂缝的发展产生促进作用，弱混凝土保护层剥落，会使结构的承载力失去。
三、公路桥梁混凝土耐久性提升的方法
1.拌合水和水泥浆用量的减少
作为混凝土耐久性质量要求控制的一种标志，拌合水的最大用量要比用最大水胶更为适宜。凭借水胶比的控制无法将混凝土中由于较多浆体造成收缩和水化热增加的负面影响产生。在高性能混凝土中，应对将体量减少，对大骨料所占的比例增大，又是使混凝土抗渗性或抗氯离子扩散性的重要方法。若对拌和水用量进行控制，则能够达到同时控制浆体用量的目的，从多方面将耐久性要求得以体现。
2.运用合理的胶凝材料体系
在胶凝材料体系中，应对混凝土的水泥用量减低，将矿物细粉掺和料的用量增大，有效地将混凝土结构的体积稳定性和抵抗化学侵蚀的能力得到提升，价格低内部缺陷，使密实性得到提升。添加粉煤灰和磨细矿粉，在过去曾被严重误解，较大影响到混凝土的品质，随着减水剂的应用。当有较低水胶比存在时，大掺量矿物细粉掺和料配制的混凝土各方面的品质都相对优良，这一点在近年来体现在工程实践中。
3.水胶比的降低
水胶比对混凝土的强度和密实性造成较大影响，然后在今后绿色高性能混凝土是应在大量矿物掺和料掺加的前提下，对水胶比控制在较低水平。水胶比的降低能够使长期强度得到有效提升，有效降低界面水胶比，使密实性得到有效提升，使氢氧化钙界面的富集现象减少，进一步强化了实际界面。
4.水泥的合理使用
在选用水泥时，应运用低水化热和含碱量的水泥，尽可能将早强水泥、高C3A及过细细度含量的水泥进行运用。
5.引气剂的掺用
引水剂掺入后，会对微小封闭气泡进行引入，不仅能够使混凝土抗渗性和抗冻性得到提升，而且还能对混凝土抗化学侵蚀能力得以提高。其原因是由于这些微小气泡能够将部分内部应力得到缓解，使裂纹的生成和扩展产生一定制约作用。
四、结语
综上所述，在公路路面的整体结构中，对路面的耐久性造成影响的因素相对较多。存在内在的路面材料因素和外在施工中的人为因素。设计的良好、施工的精心以及养护的精细会使路面耐久性得到有效保持，为公路路面耐久性的提升产生一定的重要作用。
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